本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料及其制備方法以及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

人們對于材料的要求越來越高，因此，各種新型材料應(yīng)運而生，智能材料便是其中重要的一種，具有廣泛的應(yīng)用前景。作為新型材料的典型代表，智能材料開創(chuàng)了人類設(shè)計和利用材料的新時代。所謂智能材料即自身可以感知其所處的外界環(huán)境發(fā)生變化，并對該變化作出相應(yīng)的瞬時主動反應(yīng)的一類材料。簡而言之，就是具有自我診斷、自我適應(yīng)、自我修復(fù)等一系列特定功能的一種材料。常用的智能材料有自清潔及自修復(fù)材料，磁致伸縮材料，壓電材料，形狀記憶合金及形狀記憶聚合物等。

形狀記憶聚合物(Shape Memory Polymer)即是指一種具有初始形狀，在一定外界條件作用下變形固定后，通過熱、電、磁、光等外部刺激，能夠回復(fù)其最初形狀的聚合物。形狀記憶聚氨酯(SMPU)具有耐候性強、抗震性好、重復(fù)形變效果好、光學(xué)折射性和透濕氣性優(yōu)良等特點，在工程建筑、服裝、醫(yī)療衛(wèi)生以及日常生活等方面的應(yīng)用潛力巨大。同時基于形狀記憶高分子的復(fù)合，也引起廣泛地關(guān)注。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料及其制備方法以及應(yīng)用，本發(fā)明提供的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，可拉伸以及具有應(yīng)對各種環(huán)境改變產(chǎn)生響應(yīng)的功能。

本發(fā)明提供了一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料，包括含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜以及復(fù)合于所述含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜的具有形狀記憶功能的高分子材料膜，所述納米導(dǎo)電物質(zhì)選自金屬納米線、納米粉末、碳納米管、石墨烯和碳粉中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述具有形狀記憶功能的高分子材料選自彈性環(huán)氧高分子材料、具有形狀記憶功能的聚氨酯或彈性的硅氧烷高分子材料。

優(yōu)選的，所述具有形狀記憶功能的高分子材料的數(shù)均分子量為10000～1000000Da。

優(yōu)選的，所述金屬納米線為銀納米線，所述金屬納米線的線徑為50～100nm，所述金屬納米線的線長為20～50μm；所述納米粉末為納米銅粉或納米銀粉，所述納米粉末的粒徑為10～100納米；所述碳納米管為的直徑為0.4～1nm；所述碳粉的粒徑為40～80目或80～100目。

本發(fā)明還提供了一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料的制備方法，包括以下步驟：

A)在基底表面形成含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜；

B)將具有形狀記憶功能的高分子材料溶液涂布于所述導(dǎo)電膜表面，固化后，去除基底，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料；

所述納米導(dǎo)電物質(zhì)選自金屬納米線、納米粉末、碳納米管、石墨烯和碳粉中的一種或多種。

優(yōu)選的，步驟A)具體為：

將納米導(dǎo)電物質(zhì)分散于乙醇溶液中，得到混合漿料；

將所述混合漿料涂布于基底表面，加熱烘干。

優(yōu)選的，步驟B)具體為：

將具有形狀記憶功能的高分子材料溶解于溶液中，得到具有形狀記憶功能的高分子材料溶液；

將所述具有形狀記憶功能的高分子材料溶液涂布于所述導(dǎo)電膜表面，在真空干燥箱中進行固化后，去除基底，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。

優(yōu)選的，所述固化的方法為：

先在60～80℃的條件下加熱6～12h后，再真空12～24小時。

本發(fā)明還提供了一種對溫度、濕度或應(yīng)變的變化發(fā)生感應(yīng)的傳感器，，所述傳感器由上述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料或者由上述制備方法制備得到的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備而成。

優(yōu)選的，所述對溫度的變化發(fā)生感應(yīng)為：

當(dāng)基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料在轉(zhuǎn)變溫度以上時拉伸，并在低溫下固定臨時形狀以后，當(dāng)溫度升高時自發(fā)地發(fā)生形變回復(fù)，同時導(dǎo)電性能相應(yīng)地發(fā)生變化；

所述對濕度變化發(fā)生感應(yīng)為：

將基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料接觸到水或者濕氣時，所述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料溶脹效應(yīng)使導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的體積分數(shù)降低，導(dǎo)電通路的接觸電阻增大導(dǎo)致的可逆變化；

所述對應(yīng)變變化發(fā)生感應(yīng)為：

基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料在外力拉伸作用下導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變形，導(dǎo)電性能隨著應(yīng)變率發(fā)生變化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料，包括含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜以及復(fù)合于所述含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜的具有形狀記憶功能的高分子材料膜，所述納米導(dǎo)電物質(zhì)選自金屬納米線、納米粉末、碳納米管、石墨烯和碳粉中的一種或多種。本發(fā)明通過將高分子與導(dǎo)電納米材料復(fù)合成具有層狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電高分子材料，首先該復(fù)合材料可形變，可作為應(yīng)變傳感材料。第二，其材料具有針對各種刺激的響應(yīng)時，可以利用形狀記憶材料的可固定和回復(fù)功能制作具有開關(guān)功能的導(dǎo)電膜，比如水響應(yīng)功能、用作于防止火災(zāi)，示警等。本發(fā)明提供的高分子材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，可拉伸以及具有應(yīng)對各種環(huán)境改變產(chǎn)生響應(yīng)的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的傳感器的傳感機理；

圖2為本發(fā)明提供的傳感器對溫度變化發(fā)生感應(yīng)的示意圖；

圖3為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備得到的熱開關(guān)的實施流程；

圖4為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料對熱感應(yīng)的電信號變化；

圖5為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備得到的濕度響應(yīng)傳感器的實施流程；

圖6為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料對濕度感應(yīng)的電信號變化；

圖7為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備得到的應(yīng)力響應(yīng)傳感器的實施流程；

圖8為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料對應(yīng)力感應(yīng)的電信號變化。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料，包括含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜以及復(fù)合于所述含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜的具有形狀記憶功能的高分子材料膜，所述納米導(dǎo)電物質(zhì)選自金屬納米線、納米粉末、碳納米管、石墨烯和碳粉中的一種或多種。

本發(fā)明提供的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料，包括含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜，所述納米導(dǎo)電物質(zhì)選自金屬納米線、納米粉末、碳納米管、石墨烯和碳粉中的一種或多種。

所述金屬納米線優(yōu)選為銀納米線，所述金屬納米線的線徑為50～100nm，優(yōu)選為65～85nm；所述金屬納米線的線長為20～50μm，優(yōu)選為30～40μm；

所述納米粉末優(yōu)選為納米銅粉或納米銀粉，所述納米粉末的粒徑優(yōu)選為10～100納米，當(dāng)所述納米粉末為納米銅粉時，所述粒徑為10～30nm，當(dāng)所述納米粉末為納米銀粉時，所述粒徑為60～100nm；

所述碳納米管為的直徑為0.4～1nm，優(yōu)選為0.6～0.85nm；

所述碳粉的粒徑為40～80目或80～100目。

所述石墨烯選自單層石墨烯，雙層石墨烯或多層石墨烯。

本發(fā)明提供的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料還包括復(fù)合于所述含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜的具有形狀記憶功能的高分子材料膜，所述具有形狀記憶功能的高分子材料選自彈性環(huán)氧高分子材料、具有形狀記憶功能的聚氨酯或彈性的硅氧烷高分子材料，更優(yōu)選為具有形狀記憶功能的聚氨酯。所述具有形狀記憶功能的高分子材料的數(shù)均分子量為10000～1000000Da，優(yōu)選為40000～800000Da。所述具有形狀記憶功能的高分子材料是指一種具有初始形狀，在一定外界條件作用下變形固定后，通過外部刺激，能夠回復(fù)其最初形狀的聚合物。

本發(fā)明提供的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料能夠?qū)ν饨绲臏囟取⑺?濕度和應(yīng)變而改變其電學(xué)特性。其能夠?qū)⑼饨绛h(huán)境的改變通過復(fù)合結(jié)構(gòu)中導(dǎo)電膜轉(zhuǎn)化電信號而達到改變電阻或者電容性能，即能夠即對環(huán)境中溫度、濕度和應(yīng)變等的變化發(fā)生感應(yīng)。其中導(dǎo)電膜提供電子通路；具有形狀記憶功能的高分子材料膜提供柔性可拉伸和可調(diào)節(jié)固定性能。

本發(fā)明還提供了一種基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料的制備方法，包括以下步驟：

A)在基底表面形成含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜；

B)將具有形狀記憶功能的聚氨酯材料溶液涂布于所述導(dǎo)電膜表面，固化后，去除基底，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料；

所述納米導(dǎo)電物質(zhì)選自金屬納米線、納米粉末、碳納米管、石墨烯和碳粉中的一種或多種。

本發(fā)明首先在基底表面形成含有納米導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電膜。具體為：

將納米導(dǎo)電物質(zhì)分散于乙醇溶液中，得到混合漿料；

將所述混合漿料涂布于基底表面，加熱烘干。

本發(fā)明首先將納米導(dǎo)電物質(zhì)分散于乙醇溶液中，所述乙醇溶液的濃度的百分數(shù)優(yōu)選為95％～99％。所述納米導(dǎo)電物質(zhì)與乙醇溶液的質(zhì)量體積比濃度優(yōu)選為0.5mg/ml～3mg/ml。

接著，將所述混合漿料涂布于基底表面，加熱烘干。

本發(fā)明對所述涂布的方式并沒有特殊限制，優(yōu)選為滴涂或旋涂。

在本發(fā)明中，所述基底材料優(yōu)選為載玻片、聚四氟乙烯膜，硅片。

所述加熱烘干的溫度優(yōu)選為20～40℃，時間優(yōu)選為1～5min。

接著，將具有形狀記憶功能的聚氨酯材料溶液涂布于所述導(dǎo)電膜表面，固化后，去除基底，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。具體為：

將具有形狀記憶功能的高分子材料溶解于溶液中，得到具有形狀記憶功能的高分子材料溶液；

將所述具有形狀記憶功能的高分子材料溶液涂布于所述導(dǎo)電膜表面，在真空干燥箱中進行固化后，去除基底，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。

本發(fā)明將具有形狀記憶功能的高分子材料溶解于溶液中，得到具有形狀記憶功能的高分子材料溶液。所述溶液優(yōu)選為N,N二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N,N二甲基甲酰胺或四氫呋喃，所述具有形狀記憶功能的高分子材料溶液中具有形狀記憶功能的高分子材料的質(zhì)量濃度為80～120mg/ml

接著，將所述具有形狀記憶功能的高分子材料溶液涂布于所述導(dǎo)電膜表面，本發(fā)明對所述涂布的方法并沒有特殊限制，優(yōu)選為滴涂或旋涂。

然后在真空干燥箱中固化，所述固化的方法為：

先在60～80℃的條件下加熱6～12h后，再真空12～24小時。

最后去除基底，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。

本發(fā)明還提供了一種對溫度、濕度或應(yīng)變的變化發(fā)生感應(yīng)的傳感器，其所述傳感器由上述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料或者由上述制備方法制備得到的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備而成。

在本發(fā)明中，所述傳感器的傳感機理如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的傳感器的傳感機理。具體的是，膜在外界刺激下，從初始狀態(tài)I變化到狀態(tài)Ⅱ，此過程發(fā)生導(dǎo)電性變化或膜的長度變化，在將刺激移出時，狀態(tài)回復(fù)到初始狀態(tài)I，導(dǎo)電性和膜的長度隨之變化到原來的狀態(tài)。

本發(fā)明提供的傳感器可以對溫度、濕度或應(yīng)變的變化發(fā)生感應(yīng)。具體的：

(1)所述對溫度的變化發(fā)生感應(yīng)為：

當(dāng)基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料在轉(zhuǎn)變溫度以上時拉伸，并在低溫下固定臨時形狀以后，當(dāng)溫度升高時自發(fā)地發(fā)生形變回復(fù)，同時導(dǎo)電性能相應(yīng)地發(fā)生變化。其中，所述轉(zhuǎn)變溫度為結(jié)晶熔融轉(zhuǎn)變溫度或者玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明提供的傳感器對溫度變化發(fā)生感應(yīng)的示意圖。具體的，將導(dǎo)電膜在轉(zhuǎn)變溫度以上進行，并在低溫下固定于一定長度，后再膜的兩端施加一個電壓，當(dāng)膜受到外界的熱源時，膜開始收縮，致使膜的導(dǎo)電性回復(fù)，從而產(chǎn)生信號。

(2)所述對濕度變化發(fā)生感應(yīng)為：

將基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料接觸到水或者濕氣時，所述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料溶脹效應(yīng)使導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的體積分數(shù)降低，導(dǎo)電通路的接觸電阻增大導(dǎo)致的可逆變化；

(3)所述對應(yīng)變變化發(fā)生感應(yīng)為：

基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料在外力拉伸作用下導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變形，導(dǎo)電性能隨著應(yīng)變率發(fā)生變化。

例如在本發(fā)明中，將銀納米線與高分子復(fù)合后，可利用銀線優(yōu)異的導(dǎo)電性和高分子的可拉伸和固定的特點，作為一種傳感器以及遇高溫時(火災(zāi))，產(chǎn)生電信號，從而達到其功能化的應(yīng)用。又如將碳納米管和氧化石墨烯以不同比例共混時，通過調(diào)節(jié)其比例，使材料的靈敏性大大提高。

本發(fā)明通過將高分子與導(dǎo)電納米材料復(fù)合成具有層狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電高分子材料，首先該復(fù)合材料可形變，可作為應(yīng)變傳感材料。第二，其材料具有針對各種刺激的響應(yīng)時，可以利用形狀記憶材料的可固定和回復(fù)功能制作具有開關(guān)功能的導(dǎo)電膜，比如水響應(yīng)功能、用作于防止火災(zāi)，示警等。本發(fā)明提供的高分子材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，可拉伸以及具有應(yīng)對各種環(huán)境改變產(chǎn)生響應(yīng)的功能。

為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料及其制備方法以及應(yīng)用進行說明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。

實施例1

1、分別將0.8mg，1.0mg，1.2mg的銀納米線分散于乙醇溶液中，攪拌并超聲10s～20s。將其滴涂在基體上。并烘干。

2、形狀記憶聚氨酯SMPU(由聚四氫呋喃醚-二苯基甲烷二異氰酸酯-1,4-丁二醇合成(PTGM-MDI-BDO))(玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(glass transition temperature，簡寫為T_g)溶解于N,N二甲基乙酰胺(DMAC)中配制成100mg/ml溶液。加熱攪拌并超聲一段時間，使溶液均勻。

3、將形狀記憶聚氨酯SMPU。滴涂在上述步驟1的導(dǎo)電膜上。放置在真空干燥箱中先在70℃下先加熱12h，后抽真空24h。

4、將導(dǎo)電高分子膜從基體上剝離，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。將上述高分子材料裁剪一條長寬厚為4mm*35mm*0.05mm的膜，其導(dǎo)電膜在轉(zhuǎn)變溫度(70℃)以上進行不同長度的拉伸，其拉伸速度1-10mm/min，拉伸的比例為20％-60％，后再低溫下冷卻固定。

5、由于導(dǎo)電性在不同拉伸比例時變化率不同，綜合考慮優(yōu)先的是拉伸比例為60％。且拉伸速度為2mm/min時，銀納米線含量為1.2mg的基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料的固定率為80％-89％,回復(fù)率為90％-95％。導(dǎo)電性回復(fù)為原來的30％-70％。對于其他的拉伸比例則導(dǎo)電性隨著這拉伸比例不同電信號回復(fù)在80％-100％內(nèi)變化，數(shù)據(jù)如下，展現(xiàn)了在溫度變化形狀記憶功能時，也展現(xiàn)了應(yīng)變傳感功能。結(jié)果見表1，表1為拉伸比例以及電流回復(fù)率的關(guān)系。

表1為拉伸比例以及電流回復(fù)率的關(guān)系

6、將上述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備成熱開關(guān)，即遇熱后有電信號。參見圖3，圖3為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備得到的熱開關(guān)的實施流程。具體步驟為：

在圖3中，a為初始的拉伸固定后的膜，經(jīng)過拉伸固定后，將膜連接入電路中，膜沒有電信號不導(dǎo)電，LED燈不亮；b為添加熱水后10s的收縮的膜，添加熱水后，膜預(yù)熱逐漸進行收縮，電路中有電信號響應(yīng)，LED燈微微亮起；c為遇熱水后20s的膜，隨著膜預(yù)熱后收縮率逐漸增大，電信號越來越強，LED燈越來越亮；d為預(yù)熱水30s后回復(fù)到原始膜，電路中的電信號達到最強，LED燈達到最亮狀態(tài)。因此，LED燈從初始a不亮到b微亮以及c亮，最后d最亮。膜從拉伸狀態(tài)，慢慢回復(fù)初始狀態(tài)。

具體的，將上述導(dǎo)電膜拉伸為原來的60％時，其電流從0.26A降到0，把膜固定于電流通路中。遇熱時，電流回復(fù)。燈泡變亮。此數(shù)據(jù)展示了其形狀記憶聚氨酯的記憶功能，很好的應(yīng)用到如熱開關(guān)等。數(shù)據(jù)如圖4所示，圖4為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料對熱感應(yīng)的電信號變化。

實施例2

1.分別將0.8mg，1.0mg，1.2mg的銀納米線分散于乙醇溶液中，攪拌并超聲10s-20s。將其滴涂在基體上。并烘干。

2.形狀記憶聚氨酯SMPU(聚己內(nèi)酯-二苯基甲烷二異氰酸酯-1,4-丁二醇合成(PCL-MDI-BDO))(結(jié)晶熔融轉(zhuǎn)變溫度(melting transition temperature，簡寫為T_m)溶解于N,N二甲基乙酰胺(DMAC)中配制成100mg/ml溶液。加熱攪拌并超聲一段時間，使溶液均勻。

3.將形狀記憶聚氨酯SMPU。滴涂在上述步驟1的導(dǎo)電膜上。放置在真空干燥箱中先在70℃下先加熱12h，后抽真空24h。

4.將導(dǎo)電高分子膜從基體上剝離，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。其初始導(dǎo)電膜在轉(zhuǎn)變溫度(30℃)以上進行不同長度的拉伸，后再低溫下冷卻固定。

5.將銀納米線含量為0.8mg、1.0mg和1.2mg的，不同拉伸比例的導(dǎo)電復(fù)合膜，測得其在伸縮過程中，固定率和回復(fù)率可達到95％以上。且導(dǎo)電性隨著這拉伸比例不同電信號回復(fù)在10％-100％內(nèi)變化。。結(jié)果見表2，表2為拉伸比例以及電流回復(fù)率的關(guān)系。

表2為拉伸比例以及電流回復(fù)率的關(guān)系

6、將上述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備成熱開關(guān)，即遇熱后有電信號。將上述導(dǎo)電膜拉伸為原來的60％時，其電流從0.26A降到0，把膜固定于電流通路中。遇熱時，電流回復(fù)，燈泡變亮。

實施例3

1.將氧化石墨烯和碳納米管以總質(zhì)量10mg(其中氧化石墨烯和碳納米管按照質(zhì)量比0:10、1:9、2:8、3:7、5:5、7:3、9:1和10:0分別進行混合)分散于乙醇溶液中，攪拌并超聲1-2h。將其滴涂在基體上。并烘干。后放入馬弗爐中200℃下24h得到導(dǎo)電膜。

2.形狀記憶聚氨酯SMPU(聚己內(nèi)酯-二苯基甲烷二異氰酸酯-1,4-丁二醇合成(PCL-MDI-BDO))(結(jié)晶熔融轉(zhuǎn)變溫度(melting transition temperature，簡寫為T_m)溶解于N,N二甲基乙酰胺(DMAC)中配制成100mg/ml溶液。加熱攪拌并超聲一段時間，使溶液均勻。

3.將形狀記憶聚氨酯SMPU。滴涂在上述步驟1的導(dǎo)電膜上。放置在真空干燥箱中先在70℃下加熱12h，后抽真空24h，將導(dǎo)電高分子膜從基體上剝離，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。

4.由于導(dǎo)電層的改變，此導(dǎo)電高分子具有較高靈敏度，對于氧化石墨烯和碳納米管質(zhì)量比例為7:3制備而成的導(dǎo)電膜在拉伸時，電信號可在20多秒內(nèi)，1mm左右進行快速變化，其變化的電阻從10000(Ohm)到400000(Ohm),電阻倍數(shù)為30-50倍之間。

5、將上述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備成濕度響應(yīng)傳感器。具體見圖5，圖5為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備得到的濕度響應(yīng)傳感器的實施流程。圖5中，a為將該濕度響應(yīng)傳感器接入到電路中形成通路，置于水中，剛開始浸泡時導(dǎo)電膜沒有吸水溶脹，電路連通，LED燈為最亮狀態(tài)，。b為該濕度響應(yīng)傳感器在水中浸泡2分鐘后狀態(tài)，導(dǎo)電膜溶脹，電路中的電流信號逐漸變?nèi)?，及電阻開始上升，LED燈逐漸變暗。c為該濕度響應(yīng)傳感器在水中浸泡5分鐘后狀態(tài)，導(dǎo)電膜充分溶脹，電流信號響應(yīng)更弱，即電阻增加，LED燈滅。d為將該濕度響應(yīng)傳感器從水中取出后通過加熱1s后狀態(tài)，導(dǎo)電膜依然為溶脹狀態(tài)，電流信號無響應(yīng)弱，且電阻高，LED燈滅。e為將該濕度響應(yīng)傳感器從水中取出后加熱5s的狀態(tài)，導(dǎo)電膜逐漸失水，電信號回復(fù)，逐漸增強，電阻降低，LED燈開始逐漸變亮。f為將該濕度響應(yīng)傳感器從水中取出后加熱20s狀態(tài)，導(dǎo)電膜中水失水增加至原始狀態(tài)，電信號回復(fù)，逐漸增強，電阻回到原始狀態(tài)，LED燈亦回復(fù)到原來的亮度。

數(shù)據(jù)結(jié)果如圖6所示，圖6為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料對濕度感應(yīng)的電信號變化。由圖6可知，狀態(tài)一是導(dǎo)電膜在施加電壓時初始時的電阻。狀態(tài)二為將導(dǎo)電膜置于水中時，電阻信號的變化數(shù)據(jù)。狀態(tài)三為施加熱源，使水移出時，電阻開始會降低至原來狀態(tài)。

實施例4

1.將8mg、10mg和12mg氧化石墨烯溶解于乙醇溶液中，攪拌并超聲30min。將其滴涂在基體上。并烘干。后放入馬弗爐中200℃下24h得到導(dǎo)電膜。

2.形狀記憶聚氨酯SMPU(聚己內(nèi)酯-二苯基甲烷二異氰酸酯-1,4-丁二醇合成(PCL-MDI-BDO))(結(jié)晶熔融轉(zhuǎn)變溫度(melting transition temperature，簡寫為T_m)溶解于N,N二甲基乙酰胺(DMAC)中配制成100mg/ml溶液。加熱攪拌并超聲一段時間，使溶液均勻。

3.將形狀記憶聚氨酯SMPU。滴涂在上述步驟1的導(dǎo)電膜上。放置在真空干燥箱中先在70℃下加熱12h，后抽真空24h，將導(dǎo)電高分子膜從基體上剝離，得到基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料。

4.將氧化石墨烯含量為10mg的導(dǎo)電膜裁剪成一條長*寬*厚為35mm*5mm*0.05mm的膜，在拉伸機以及電化學(xué)工作站下，測得其在拉伸速度為6mm/min下，拉伸長度為1mm時，其電流快速從1*10^-4A降到0.且膜的回縮時，電流又回復(fù)到1*10^-4，故導(dǎo)電膜可作為應(yīng)變傳感。

5、將上述基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備成應(yīng)變傳感器，即遇到應(yīng)力變化時，產(chǎn)生電信號變化。具體見圖7。圖7為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料制備得到的應(yīng)力響應(yīng)傳感器的實施流程。圖7中，A為將導(dǎo)電膜放置于手指，連成通路，初始時，LED燈亮B為手指彎曲時，燈變暗，導(dǎo)電膜隨著手指的彎曲被拉伸拉長，電信號逐漸變?nèi)?，LED燈的亮度減小。C為手指彎曲變大時，導(dǎo)電膜隨著手指的彎曲度增大拉伸的更長，從而電信號降到更低甚至為零，LED燈滅。D為手指逐漸回復(fù)時，導(dǎo)電膜隨著手指回復(fù)逐漸收縮，電信號回復(fù)，逐漸增強，LED燈開始逐漸變亮。E為手指回到初始狀態(tài)，導(dǎo)電膜收縮到原始狀態(tài)，電信號恢復(fù)，LED燈的亮度回復(fù)原來狀態(tài)。

具體數(shù)據(jù)結(jié)果如圖8所示，圖8為基于形狀記憶的多重刺激傳感導(dǎo)電高分子材料對應(yīng)力感應(yīng)的電信號變化。由圖8可知，導(dǎo)電膜在拉伸速度為6mm/min，拉伸長度為1mm時，其電阻變化倍數(shù)可到達40倍，且從數(shù)據(jù)中看到循環(huán)時，導(dǎo)電膜變化穩(wěn)定，可多次利用。

本實施例得到導(dǎo)電高分子膜，具有很好靈敏度，電導(dǎo)率變化較大。因此可應(yīng)用多方面智能領(lǐng)域，如快速應(yīng)變傳感，檢測脈搏等應(yīng)用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。