(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210555534.5 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 小护士 （天津） 科技股份有限公司 地址 300410 天津市北辰区经济技 术开发 区科技园淮河道6号 (72)发明人 杨印江　 (74)专利代理 机构 天津市尚文知识产权代理有 限公司 12 222 专利代理师 黄静 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) A61F 13/496(2006.01) A61F 13/84(2006.01) (54)发明名称 温度压力双模柔 性传感器及制作方法、 装置 (57)摘要 本申请提供一种温度压力双模柔性传感器 及其制造方法和装置， 该传感器包括： 离子凝胶 介电层、 第一电极层和第二电极层； 所述离子凝 胶电介层为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、 双(三 氟甲烷)磺酰亚胺和1 ‑乙基‑3‑甲基咪唑按照 5.5:4.5:4.5 的比例混合制成； 所述第一电极层 和第二电极层的形状和结构相同， 包括： 聚二甲 基硅氧烷薄膜及贴附的(聚(3,4 ‑乙烯二氧噻 吩):聚(苯乙烯磺酸))薄膜； 其中， 所述第一电极 层和第二电极层分别贴合在所述离子凝胶介电 层的上表 面和下表面。 本申请所述传感器通过压 力使离子凝胶介电层产生压缩， 改变电极之间的 距离， 实现压力检测， 通过电极随着温度变化而 产生电阻变化， 实现温度检测。 本申请还提供一 种可测温度和压力的纸尿裤。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115077601 A 2022.09.20 CN 115077601 A 1.一种温度压力双模柔性传感器， 其特征在于， 包括： 离子凝胶介电层、 第一电极层和 第二电极层； 所述离子凝胶电介层为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、 双(三氟甲烷)磺酰亚胺和1 ‑乙 基‑3‑甲基咪唑按照5.5:4.5:4.5的比例混合制成； 所述第一电极层和第二电极层的形状和结构相同， 包括： 聚二甲基硅氧烷薄膜及贴附 的(聚(3,4 ‑乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸) )薄膜； 其中， 所述第 一电极层和第 二电极层 分别贴合在所述离子凝胶介电层的上表面和下表 面。 2.根据权利要求1所述温度压力双模柔性传感器， 其特征在于， 所述离子凝胶介电层的 上表面具有均匀分布的三角锥微结构， 所述三角锥微结构的高度为3～5μm， 所述三角锥微 结构的密度为 4×106～6×106个/cm2。 3.一种温度压力双模柔 性传感器制作方法， 其特 征在于， 包括： 将晶向为100， 厚度为0.5mm的n型2寸硅片在2％质量浓度的氢氟酸水溶液中浸泡预设 时长， 然后在2％质量浓度的氢氧化钠水溶液中， 在80℃温度下浸泡硅片40 ‑80分钟， 获得表 面具有三角锥微结构的硅片模板； 将质量分数(8～ 10):1的聚二甲基硅氧烷与固化剂 混合物在 所述模板上铺开， 在 75‑80 ℃下固化3.5 ‑4小时， 获得二次模板； 将所述二次模板置于深度为1.5mm的圆槽中， 并在所述圆槽中倒入离子凝胶液， 在室温 下挥发得到 离子凝胶介电层； 将(聚(3,4 ‑乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸))涂覆在聚二甲基硅氧烷薄膜表面， 经干 燥获得第一电极层和第二电极层； 将所述第一电极层和第 二电极层 分别贴合到离子凝胶介电层的上表面和下表面， 获得 温度压力双模柔 性传感器。 4.根据权利要求1所述温度压力双模柔性传感器制作 方法， 其特征在于， 所述离子凝胶 液的制作步骤如下： 将偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物与浓度为99.9％的丙酮溶液以1:10的质量比例混合， 形 成均匀混合液； 向所述均匀混合液中加入双(三氟甲烷)磺酰亚胺和1 ‑乙基‑3‑甲基咪唑的混合物， 所 述均匀混合液和混合物的质量比例是(5.5 ‑6.5):4.5， 得到 离子凝胶液。 5.根据权利要求1所述温度压力双模柔性传感器制作 方法， 其特征在于， 所述 聚二甲基 硅氧烷薄膜的尺寸是： 长 5cm； 宽2.5 cm。 6.一种可测温度和压力的纸尿裤， 其特征在于， 包括： 纸尿裤、 温度压力双模柔性传感 器、 电池以及蓝牙模块； 所述温度压力双模柔性传感器安装在所述纸尿裤的导流层和吸水层之间， 该温度压力 双模柔性传感器连接 蓝牙模块和电池， 并通过 所述蓝牙模块发送检测信号。 7.根据权利要求6所述可测温度和压力的纸尿裤， 其特 征在于， 所述电池为纽扣电池。 8.一种温度压力双模柔 性传感器制作装置， 其特 征在于， 包括： 第一处理模块， 用于将晶向为100， 厚度 为0.5mm的n型2寸硅片在2％质量浓度的氢氟酸 水溶液中浸泡预设时长， 然后在2％质量浓度的氢氧化钠水溶液中， 在8 0℃温度下浸泡硅片权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115077601 A 240‑80分钟， 获得表面具有三角锥微结构的模板； 第二处理模块， 用于将质量分数(8～10):1的聚二甲基硅氧烷与固化剂混合物在所述 模板上铺开， 在75 ‑80℃下固化3.5 ‑4小时， 获得二次模板； 第三处理模块， 用于将所述二次模板置于深度为1.5mm的圆槽中， 并在所述圆槽中倒入 离子凝胶液， 在室温下挥发得到 离子凝胶介电层； 第四处理模块， 用于将(聚(3,4 ‑乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸))涂覆在聚二甲基硅 氧烷薄膜 表面， 经干燥获得第一电极层和第二电极层； 第五处理模块， 用于将所述第 一电极层和第 二电极层 分别贴合到离子凝胶介电层的上 表面和下表面， 获得温度压力双模柔 性传感器。 9.根据权利要求8所述温度压力双模柔性传感器制作装置， 其特征在于， 还包括第六处 理模块， 用于 离子凝胶液的制作， 包括： 第一混合单元， 用于将偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物与浓度为99.9％的丙酮溶液以1:10 的质量比例混合， 形成均匀混合液； 第二混合单元， 用于向所述均匀混合液中加入双(三氟甲烷)磺酰亚胺和1 ‑乙基‑3‑甲 基咪唑的混合物， 所述均匀混合液和混合物的质量比例是(5.5 ‑6.5):4.5， 得到离子凝胶 液。 10.根据权利要求8所述温度压力双模柔性传感器制作装置， 其特征在于， 所述聚二甲 基硅氧烷薄膜的尺寸是长： 5 cm； 宽2.5 cm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115077601 A 3