CN115031884A - 具有多模式力感知的柔性传感器阵列及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列及其制作方法。所述柔性传感器阵列包括电极层，包括阵列排布的多个电极，所述电极具有三维微结构，且所述电极的高度与宽度之比＞2；柔性力敏材料，覆设于所述电极表面和/或填充于多个所述电极之间，且所述柔性力敏材料具有微纳多孔结构。本发明提供了具有多模式力感知功能的柔性传感器阵列及传感器，通过对传感器结构及力敏材料的结构设计，能够实现对压力、剪切力、摩擦力等多种模式力的高选择性、高灵敏感知；其制作方法采用柔性印刷电子技术一体化制备，相比于传统的光刻、刻蚀模板法等制备工艺，具有低成本、环保、易于批量制备等优势。

Description

具有多模式力感知的柔性传感器阵列及其制作方法

技术领域

本发明涉及力敏材料与器件技术领域，尤其涉及一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列及其制作方法。

背景技术

随着柔性传感器技术的快速发展，柔性力学传感器逐渐朝着超薄化、微型化、集成化、多功能、智能化的方向发展，面对集成化、多功能的应用需求，目前实现对多模式力感知的方法主要有采用interlock结构、air gap及Hill等结构的计算解耦型以及通过集成多个具有单一模式的柔性力学传感器来实现，但interlock结构对于多种类型的力都有响应，但其选择性不高；计算解耦型利用理论模型计算区分xyz三维方向的力的大小，但理论计算方法多样，不同理论之间存在误差，且计算复杂，运算量大；集成多个具有单一模式的柔性力学传感器的方法存在集成度不高、器件体积大、信号处理复杂等问题。

因此，如何通过对传感器结构及力敏材料结构设计，实现对压力、剪切力、摩擦力等多种模式力的高选择性、高灵敏感知成为了摆在研究者面前的一道难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列及其制作方法。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列，电极层，包括阵列排布的多个电极，所述电极具有三维微结构，且所述电极的高度与宽度之比＞2；

柔性力敏材料，覆设于所述电极表面和/或填充于多个所述电极之间，且所述柔性力敏材料具有微纳多孔结构。

第二方面，本发明还提供一种具有多模式力感知的传感器的制作方法，包括：

在柔性基底上形成高度与宽度比值大于2的电极的步骤；

在所述电极表面和/或电极之间形成柔性力敏材料的步骤；

在所述柔性力敏材料表面形成保护层的步骤。

基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

本发明提供了一种具有多模式力感知功能的柔性传感器阵列及传感器，通过对传感器结构及力敏材料的结构设计，能够实现对压力、剪切力、摩擦力等多种模式力的高选择性、高灵敏感知。本发明提供的上述传感器的制作方法采用柔性印刷电子技术一体化制备，相比于传统的光刻、刻蚀模板法等制备工艺，具有低成本、环保、易于批量制备等优势。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。

附图说明

图1是本发明一典型实施案例提供的具有多模式力感知的传感器的结构示意图；

图2是本发明一典型实施案例提供的具有多模式力感知的传感器的压力感知测试结果图；

图3是本发明一典型实施案例提供的具有多模式力感知的传感器的摩擦感知测试结果图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件或方法步骤区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件或方法步骤之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

参见图1，本发明实施例提供一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列，包括电极层，该电极层包括阵列排布的多个电极，所述电极具有三维微结构，且所述电极的高度与宽度之比＞2；柔性力敏材料，覆设于所述电极表面和/或填充于多个所述电极之间，且所述柔性力敏材料具有微纳多孔结构。优选为：包括电接触的电极以及柔性力敏材料，所述电极镶嵌进入柔性力敏材料内部；所述电极垂直于所述柔性力敏材料方向的高度与平行于所述柔性力敏材料方向的宽度的比值在2以上；所述柔性力敏材料至少由具有微纳尺度的孔洞结构的柔性力敏材料形成，且当所述柔性力敏材料发生压缩形变以及弯曲形变时，其电特性均发生改变。

其中，所述的电特性可以是指柔性力敏材料的电阻，或由其构成的电容器或等效电容器的电容变化(例如由柔性力敏材料的介电常数或微观结构的变化所导致)或是以上两者的组合，最好的情况是，当所述柔性力敏材料发生压缩形变以及弯曲形变时，其电特性发生改变的方向不同，例如一个是与压缩性变正相关，而与弯曲形变负相关。

在一些实施方案中，所述电极的材质可以包括碳纳米导电材料、金属纳米线以及导电高分子材料中的任意一种或两种以上的组合。

在一些实施方案中，所述电极的高度可以为100-999μm，宽度可以为45-500μm，间距可以为100-999μm。

在一些实施方案中，所述柔性力敏材料具有多个孔洞结构，，厚度为100-1000um所述孔洞结构的尺寸可以为15-100um。

其中，本发明实施例所采用的柔性力敏材料的孔洞结构优选可以是柔性力敏材料形成时，挥发性溶剂在力敏材料喷涂过程中挥发所产生的微纳孔洞结构，这个微纳孔洞结构的尺寸比现有技术中的海绵结构要小很多(小100倍到1个数量级)，且是可调控的；而一些现有技术中的复合海绵层的空洞是海绵自身具有的宏观结构，而不是制备过程中形成的，也不是可调控的。

在一些实施方案中，所述柔性力敏材料可以包括掺杂电感应组分的复合材料或聚合物薄膜。

在一些实施方案中，所述电感应组分可以包括Ecoflex、石墨烯以及碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合。

其中，所述的电感应组分是指在柔性力敏材料中产生电特性变化的特殊组分，例如，掺杂Ecoflex构成多孔纳米复合材料中，Ecoflex会使柔性力敏材料的电容(或介电常数)发生变化，而聚二甲硅氧烷和石墨烯或碳纳米管复合形成的具有孔状结构的导电复合材料中，石墨烯或碳纳米管配合聚二甲硅氧烷会发生电阻的变化。

在一些实施方案中，所述电感应组分与基材的质量比为1∶10-1∶60。

在一些实施方案中，所述复合材料的基材可以包括聚二甲基硅氧烷。

在一些实施方案中，所述聚合物薄膜可以包括聚偏氟乙烯复合薄膜。

在一些实施方案中，继续参见图1，本发明实施例提供的传感器阵列还包括依次层叠设置的柔性基底、电极层、柔性力敏材料以及保护层。

在一些实施方案中，所述柔性基底的材质可以包括聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸L二酯、聚酰亚胺以及热塑性聚氨酯中的任意一种或两种以上的组合。

在一些实施方案中，所述柔性基底的厚度可以为10-1000μm。

在一些实施方案中，所述保护层的材质可以包括高分子材料。

在一些实施方案中，所述高分子材料可以与所述柔性力敏材料中的柔性力敏材料中的部分组分相同或具有同样的相容性。

在一些实施方案中，所述保护层的厚度可以为20-30μm。

作为一些典型的应用示例，本发明实施例提供的柔性传感器阵列由下到上依次包括：柔性基底、电极层(由所述电极构成)、柔性力敏材料构成的柔性力敏材料、保护层。

柔性基底的材质可选用聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺和热塑性聚氨酯弹性等，厚度10-1000um。电极层、柔性力敏材料、保护层在柔性衬底上一体化成型，保证了传感器的高集成度和超薄化。

柔性传感器的电极层优选采用深宽比(也即上述高度和宽度之比，下同)＞2的电极形成三维微结构(其中1种排列方式如图1所示)，电极高度、间距在100-999um之间，电极宽度在45-500μm之间，采用高深宽比的结构设计，能有效提高器件灵敏度等性能。通过调整深宽比的不同，还可以使传感器阵列实现对不同粗糙度的识别感知。例如，当传感器阵列与不同粗糙度界面接触时，器件的响应信号形态(如输出电压上升下降形状、幅值等不同)有差异，再结合算法的自主学习即可实现对不同粗糙度的识别感知。

具体地，得益于高深宽比的结构，当柔性力敏材料选用聚二甲硅氧烷和石墨烯或碳纳米管复合形成的具有孔状结构的导电复合材料时，基于压阻原理，根据压阻效应公式R＝ρL/S可知，当垂直施加压力时，柔性多孔力敏材料通过压缩形变(即改变了L使电阻R改变)，输出与压力变化负相关的信号，实现对压力的高灵敏度感知；当施加水平力(相当于剪切力摩擦力)时，位于电极之间的柔性多孔力敏材料发生弯曲形变(即改变了S使电阻R改变)，可实现对静摩擦力和滑动摩擦力的高选择性识别与感知。

而当柔性力敏材料选用掺杂Ecoflex构成多孔纳米复合材料时，基于电容原理，根据电容效应公式C＝εS/d可知，当垂直施加压力时，柔性多孔力敏材料通过压缩形变(即改变了S使电容C改变)，输出与压力变化负相关的信号，实现对压力的高灵敏度感知；当施加水平力(相当于剪切力摩擦力)时，位于电极之间的柔性多孔力敏材料发生弯曲形变(即改变了d使电容C改变)，可实现对静摩擦力和滑动摩擦力的高选择性识别与感知。

构成电极的材料可以为碳纳米导电材料、金属纳米线(包括银纳米线、铜纳米线、金纳米线)、导电高分子材料中的任意一种或两种以上的组合。

柔性力敏材料覆盖于电极表面或填充于电极之间，与上述柔性基底紧密结合，采用具有柔韧性的高孔隙率的纳米复合材料(优选但不限于由掺杂Ecoflex构成多孔纳米复合材料、聚二甲硅氧烷和石墨烯或碳纳米管复合形成的具有孔状结构的导电复合材料、聚偏氟乙烯复合薄膜等)，柔性力敏材料覆盖于电极表面可实现对压力的高灵敏度感知，当垂直施加压力时，柔性多孔力敏材料通过压缩形变，输出与压力变化负相关的信号。并且柔性力敏材料填充于电极之间，并配合高深宽比的电极，可实现对剪切力、摩擦力的高选择性识别与感知，当施加水平力(相当于剪切力或摩擦力)时，位于电极之间的柔性多孔力敏材料发生弯曲形变，可实现对静摩擦力和滑动摩擦力的高选择性识别与感知。

本发明实施例提供的柔性传感器阵列上通过采用不同的柔性力敏材料可以输出不同类型的信号(如压阻信号、电容信号)，实现不同传感原理间的自由切换，达到不同传感原理的传感器高度集成。

超薄绝缘层作为保护层，覆盖于多孔力敏材料表面，保护层可以通过选择合适的高分子材料利用相似相溶原理实现与多孔力敏复合材料的高附着力结合。

例如，当柔性力敏材料中使用聚二甲硅氧烷时，在力敏复合材料处于半固化状态时，在其表面喷印一层较薄的聚二甲硅氧烷作为保护层，半固化状态的聚二甲硅氧烷与喷印的溶液状态的聚二甲硅氧烷通过相似相溶原理实现高附着力结合。

由于本发明实施例所提供的传感器既具有垂直力传感，又具有水平力传感的功能，因此，保护层与柔性力敏材料的结合力是非常重要且必要的，否则，水平的摩擦力或剪切力是无法准确地传导至柔性力敏材料内部，并引起稳定且准确的形变的，进而会带来传感器对于水平力的感应的灵敏性、准确性和稳定性的下降。

同时，本发明所采用的高深宽比的电极设计，且电极中的第一阵列和第二阵列(例如图1中的相互绝缘的两路线条)均设置于柔性力敏材料的同一侧，也起到了增强柔性力敏材料在基底这一侧的水平结合力的作用，同上述分析，该水平结合力保证了水平力感应灵敏性、准确性和稳定性。

本发明实施例还提供上述实施例中的具有多模式力感知的柔性传感器阵列的制作方法，包括如下的步骤：

在柔性基底上形成高度与宽度比值大于2的电极的步骤。

在所述电极表面和/或电极之间形成柔性力敏材料的步骤；，所述柔性力敏材料发生压缩形变以及弯曲形变时，其电特性均发生改变。

在所述柔性力敏材料表面形成保护层的步骤。

在一些实施方案中，上述制作方法具体可以包括：

通过网板印刷的方法将电极材料印刷至所述基底的表面，并进行第一热处理，形成所述电极。

在一些实施方案中，所述第一热处理的温度可以为60-120℃，时间可以为0.5-2h。

在一些实施方案中，上述制作方法具体可以包括：

提供力敏溶液，所述喷印液中可以包括柔性力敏材料前体以及溶剂。

使所述力敏溶液覆盖于所述电极周围以及所述基底的表面，并进行第二热处理以去除所述溶剂，形成所述柔性力敏材料。

在一些实施方案中，所述第二热处理的温度可以为80-130℃，时间可以为0.5-3h。

在一些实施方案中，上述制作方法具体可以包括：

在所述柔性力敏材料表面喷印保护材料，并经过第三热处理，形成所述保护层。

在一些实施方案中，所述第三热处理的温度可以为60-120℃，时间可以为0.5-2h。

基于上述技术方案，作为一些典型的应用示例，本发明实施例所采用的制作过程可以如下步骤所示：

(1)根据电极阵列结构进行图纸设计，确定电极高度、线宽、间距；

(2)采用回流焊工艺制备加厚的印刷网板；

(3)采用脱膜剂对网板预处理，使印刷网板和电极材料更容易剥离，有效避免印刷串线；

(4)对柔性基底表面进行预处理，增强柔性基底的表面能及与电极材料的结合力。

(5)利用加厚网板采用柔性印刷电子技术印刷电极材料，形成较大高宽比的三维微结构电极阵列

(6)利用烘箱对柔性三维微结构电极阵列在60-120℃下固化烘干0.5-2h(即所述第一热处理)，降低电极材料的线阻及增强电极材料与柔性基底的结合力。

(7)在电极表面和电极之间喷印柔性力敏材料，并在80-130℃下固化烘干0.5-3h(即所述第二热处理)，使之与柔性基底、电极材料形成一体化界面结构。

(8)在柔性力敏材料表面喷印一层保护层的材料，并在60-120℃下固化烘干0.5-2h(即所述第三热处理)。

本发明采用柔性印刷电子技术一体化制备，相比于传统的光刻、刻蚀模板法等制备工艺，具有低成本、环保、易于批量制备等优势。

制备较大高宽比的三维微结构电极阵列还可以通过纳米压印技术中的紫外压印来替换上述步骤(5)的工艺，可在柔性衬底上实现不同微结构图案化复形的可控制备，紫外压印不需要高温、高压的条件，速度快、环节少、成本低，并且可以在柔性基底上得到高分辨率的三维微结构电极阵列。

以下通过若干实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本发明，而不限制本发明的范围。

如无特殊说明，如下实施例中所用的试剂、原材料等均可通过商购获得。

实施例1

本实施例示例一种具有多模式力感知的传感器及其制作方法，具体如下所示：

1)根据图1的电极阵列结构进行图纸设计，确定电极高度110μm、线宽50μm、间距150μm；

2)采用回流焊工艺制备加厚的400-18目印刷网板；

3)采用硅氧烷化合物脱膜剂对网板预处理，使印刷网板和电极材料更容易剥离，有效避免印刷串线；

4)对柔性基底表面进行等离子体预处理，以增强柔性基底的表面能及与电极材料的结合力；

5)利用步骤2)获得的加厚网板采用柔性印刷电子技术在厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二酯柔性基底上印刷银纳米线电极材料，形成高宽比＞2的三维微结构电极阵列；

6)利用烘箱对柔性三维微结构电极阵列在80℃下固化烘干1.5h，降低电极材料的线阻及增强电极材料与柔性基底的结合力；

7)在电极表面和电极之间喷印聚二甲硅氧烷和石墨烯按重量比10∶1复合形成的具有孔状结构的导电复合材料，并在100℃下固化烘干1h，使之与柔性基底、电极材料形成一体化界面结构，形成厚度约120μm的柔性力敏材料；

8)在上述步骤得到的半固化的柔性力敏材料表面喷印一层20-30μm左右厚度的聚二甲硅氧烷绝缘膜，并在120℃下固化烘干0.5h，作为保护层。

该实施例所制得的传感器具有电阻的水平/垂直选择性感应特性，具体测试过程如下：

用海绵间隔，按压上述传感器2次，输出有变化的且与压力变化负相关的信号(如图2所示)；用海绵间隔分别在器件静止(如图3a所示)及滑动(图3b-d所示)时，器件有明显的响应变化，且和按压时的变化幅值大小有明显区别。说明本柔性器件对压力、静摩擦力、滑动摩擦力带来的水平剪切力具有选择性响应。

实施例2

本实施例示例一种具有多模式力感知的传感器及其制作方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：

在厚度50μm的聚酰亚胺柔性基底上印刷高度100μm、宽度45μm、间距500μm的银线路电极阵列，将掺杂质量分数为5％的Ecoflex构成多孔纳米复合材料喷印在电极表面和电极之间，并在表面喷印一层20-30μm厚的聚二甲硅氧烷绝缘膜做保护层。

所制得的传感器与实施例1具有相似的水平/垂直多模式选择响应性，但其响应的变量为电容。

实施例3

本实施例示例一种具有多模式力感知的传感器及其制作方法，具体如下所示：

1)根据图1的电极阵列结构进行图纸设计，确定电极高度110μm、线宽50μm、间距500μm；

2)采用回流焊工艺制备加厚的400-18目印刷网板；

3)采用硅氧烷化合物脱膜剂对网板预处理，使印刷网板和电极材料更容易剥离，有效避免印刷串线；

4)对柔性基底表面进行等离子体预处理，增强柔性基底的表面能及与电极材料的结合力；

5)利用加厚网板采用柔性印刷电子技术在厚度50μm的聚酰亚胺柔性基底上印刷银线路电极材料，形成高宽比＞2的三维微结构电极阵列；

6)利用烘箱对柔性三维微结构电极阵列在110℃下固化烘干1h，降低电极材料的线阻及增强电极材料与柔性基底的结合力；

7)在电极表面和电极之间喷印掺杂Ecoflex构成多孔纳米复合柔性力敏材料，并在85℃下固化烘干3h，使之与柔性基底、电极材料形成一体化界面结构；

8)在柔性力敏材料表面喷印一层20-30μm厚的聚二甲硅氧烷绝缘膜做保护层，并在100℃下固化烘干1h。

本实施例所制得的传感器具有与实施例2相似的电容多模式选择性响应特性。

实施例4

本实施例示例一种具有多模式力感知的传感器及其制作方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：

步骤7)中，在电极表面和电极之间喷印由固含量为10％聚偏氟乙烯溶液形成的复合薄膜，并在100℃下固化烘干1h，使之与柔性基底、电极材料形成一体化界面结构，形成厚度约110μm的柔性力敏材料；

所制得的传感器具有压电多模式选择性响应特性。

实施例5

本实施例示例一种具有多模式力感知的传感器及其制作方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：

在厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二酯柔性基底上印刷高度999μm、宽度450μm、间距999μm的银线路电极阵列，在电极表面和电极之间喷印聚二甲硅氧烷和石墨烯按重量比10：1复合形成的具有孔状结构的导电复合材料，并在100℃下固化烘干1h，使之与柔性基底、电极材料形成一体化界面结构，形成厚度约1000μm的柔性力敏材料；并在得到的半固化的柔性力敏材料表面喷印一层20-30μm左右厚度的聚二甲硅氧烷绝缘膜，并在120℃下固化烘干0.5h，作为保护层。

所制得的传感器与实施例1具有相似的电阻的水平/垂直选择性感应特性。

实施例6

本实施例示例一种具有多模式力感知的传感器及其制作方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：

步骤6)中，电极阵列在120℃下固化烘干0.5h，降低电极材料的线阻及增强电极材料与柔性基底的结合力；

步骤7)中，导电复合材料在125℃下固化烘干0.5h，使之与柔性基底、电极材料形成一体化界面结构；

步骤8)中，在上述步骤得到的半固化的柔性力敏材料表面喷印一层20-30μm左右厚度的聚二甲硅氧烷绝缘膜，并在65℃下固化烘干2h，作为保护层。

对比例1

本对比例与实施例1大体相同，区别仅在于：

所形成的电极线宽为110μm，制得的电极高宽比为1。

所制得的传感器的水平摩擦力感应相较于实施例1会明显降低。

对比例2

本对比例与实施例1大体相同，区别仅在于：

将保护层替换为聚酰亚胺材料，与聚二甲硅氧烷基柔性力敏材料不具有相似相容特性，其结合力较低。

所制得的传感器的水平摩擦力感应不稳定，多次等力度重复实验时离散程度较大，并且摩擦后保护层容易脱落造成器件寿命短。

基于上述实施例以及对比例，可以明确，1、本发明实施例采用柔性印刷电子技术一体化制备方法，保证了传感器的高集成度和超薄化。2、本发明实施例中，传感器电极采用高深宽比结构设计(采用高宽比＞2的电极形成三维微结构)及柔性力敏材料结构设计(采用柔韧性具有的高孔隙率的纳米复合材料)，能实现对压力、剪切力、摩擦力等多种模式力的高选择性、高灵敏感知。3、本发明实施例中，同一器件结构采用不同的柔性力敏材料可以输出不同类型的信号(如压阻信号、电容、压电信号)，实现不同传感原理间的自由切换。4、本发明实施例中，保护层利用相似相溶原理实现高附着力封装，有利于对水平力的感应。

应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列，其特征在于，包括：

电极层，包括阵列排布的多个电极，所述电极具有三维微结构，且所述电极的高度与宽度之比＞2；

柔性力敏材料，覆设于所述电极表面和/或填充于多个所述电极之间，且所述柔性力敏材料具有微纳多孔结构。

2.根据权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述电极的材质包括碳纳米导电材料、金属纳米线以及导电高分子材料中的任意一种或两种以上的组合；

优选的，所述电极的高度为100-999μm，宽度为45-500μm，间距为100-999μm。

3.根据权利要求1所述的柔性传感器阵列，其特征在于，所述柔性力敏材料具有多个孔洞结构，厚度为100-1000um，所述孔洞结构的尺寸为15-100um；

优选的，所述柔性力敏材料包括掺杂电感应组分的复合材料或聚合物薄膜；

优选的，所述电感应组分包括Ecoflex、石墨烯以及碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合；

优选的，所述电感应组分与基材的质量比为1∶10-1∶60；

优选的，所述复合材料的基材包括聚二甲基硅氧烷；

优选的，所述聚合物薄膜包括聚偏氟乙烯复合薄膜。

4.根据权利要求1所述的柔性传感器阵列其特征在于，还包括柔性基底以及保护层，所述柔性基底、电极层、柔性力敏材料以及保护层依次层叠设置。

5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述柔性基底的材质包括聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺以及热塑性聚氨酯中的任意一种或两种以上的组合；

优选的，所述柔性基底的厚度为10-1000μm。

6.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述保护层的材质包括高分子材料；

优选的，所述高分子材料与所述柔性力敏材料中的部分组分相同或具有同样的相容性；

优选的，所述保护层的厚度为20-30μm。

7.一种具有多模式力感知的柔性传感器阵列的制作方法，其特征在于，包括：

在柔性基底上形成高度与宽度比值大于2的电极的步骤；

在所述电极表面和/或电极之间形成柔性力敏材料的步骤；

在所述柔性力敏材料表面形成保护层的步骤。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，具体包括：

通过网板印刷的方法将电极材料印刷至所述柔性基底的表面，并进行第一热处理，形成所述电极；

优选的，所述第一热处理的温度为60-120℃，时间为0.5-2h。

9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，具体包括：

提供力敏溶液，所述喷印液中包括柔性力敏材料前体以及溶剂；

使所述力敏溶液覆盖于所述电极周围以及所述基底的表面，并进行第二热处理以去除所述溶剂，形成所述柔性力敏材料；

优选的，所述第二热处理的温度为80-130℃，时间为0.5-3h。

10.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，具体包括：

在所述柔性力敏材料表面喷印保护材料，并经过第三热处理，形成所述保护层；

优选的，所述第三热处理的温度为60-120℃，时间为0.5-2h。

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