本發明涉及智能材料和傳感器，特別是涉及一種柔性傳感器材料、柔性傳感器制備方法及應用。
背景技術：
1、柔性傳感器是一種基于柔性材料(包括但不限于聚合物、納米材料、彈性體)制備的傳感裝置，能夠將復雜的外部信號(包括但不限于壓力、溫度、濕度、機械應力、化學反應等)轉變為容易識別的電信號從而實現人機交互，已經成為當前的研究熱點。與傳統剛性傳感器不同，柔性傳感器具備優異的柔韌性和可拉伸性，可以貼合被測物進行檢測。
2、然而，現有柔性傳感器在實際應用領域中仍然存在許多技術挑戰：
3、復雜曲面成型能力差：傳統柔性傳感器往往只能貼附于簡單平面，難以適應復雜曲面，限制了在空間環境中的應用。
4、信號識別單一：難以實現多種激勵信號的同步檢測。
5、使用耐久度差：長期使用會使機械性能急劇下滑，不具備自愈合能力。
6、因此，迫切需要一種具備優異機械性能及自愈合能力、多重信號感知能力、多維成形能力的傳感器材料，克服上述技術難題，推動柔性傳感器在各領域的應用。
技術實現思路
1、本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種柔性傳感器材料、柔性傳感器制備方法及應用，該柔性傳感器材料為聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體(pan/agno3/il)復合材料，該材料具有優異機械性能、多重信號感知、多維成型和自愈合能力，可廣泛應用于軟體機器人、健康檢測系統和仿生工程領域。本發明通過引入創新功能性材料和制備技術，利用材料本身持續變黏的特性，滿足各種應用需求。
2、本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
3、一種柔性傳感器材料，所述柔性傳感器材料為聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料，其制備方法包括以下步驟：
4、(1)將聚丙烯腈pan與硝酸銀agno3加入至二甲基甲酰胺dmf中，攪拌溶解形成pan/agno3復合溶液；
5、(2)向pan/agno3復合溶液中加入離子液體il，離子液體il為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，超聲混合后靜置形成均勻的聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料。
6、進一步的，步驟(1)中聚丙烯腈pan與硝酸銀agno3的質量比為1：2，聚丙烯腈pan在二甲基甲酰胺dmf中的質量分數為10％，離子液體il和pan/agno3復合溶液的質量比為1：8。
7、進一步的，步驟(1)中攪拌條件為24℃、800rpm下持續4h；步驟(2)中超聲混合時間為30min，靜置時間為1～5天。
8、進一步的，所述聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料能夠同步檢測機械應力、溫度、近紅外光、溶劑及流體流速信號，并具備自愈合能力；
9、優選地，本發明還提供一種柔性傳感器制備方法，基于上述柔性傳感器材料，包括：
10、通過空氣紡絲法制備一維纖維傳感器；
11、結合熔融沉積成型fdm技術與墨水直寫diw技術制備二維薄膜傳感器；
12、通過負壓注入法制備三維傳感網絡或空心管狀傳感器。
13、進一步的，制備一維纖維傳感器過程是先將聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料靜置達到可紡粘度后拉伸成凝膠態纖維，之后凝膠態纖維經水蒸氣誘導相分離形成固態的一維纖維傳感器。
14、進一步的，制備一維纖維傳感器的過程中，空氣紡絲環境溫度為24℃，濕度為65％rh，一維纖維傳感器能夠在切斷后10分鐘內自愈，恢復初始機械與傳感性能。
15、進一步的，制備二維薄膜傳感器的步驟是：
16、首先使用熔融沉積成型fdm技術制備熱塑性聚氨酯tpu基底，打印頭加熱溫度為210℃；
17、之后使用墨水直寫打印diw技術將聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料打印在熱塑性聚氨酯tpu基底上；
18、最后使用fdm技術封裝，形成二維薄膜傳感器。
19、進一步的，制備空心管狀傳感器的步驟是：
20、首先將聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料注入硅膠空心管中并密封；
21、之后對硅膠空心管進行熱處理，直至形成貼附管壁的傳感層，形成空心管狀傳感器；
22、其工作原理是利用流體對傳感層施加壓力改變了傳感層內部銀納米顆粒的排布，從而改變電阻，實現流速與壓強的信號檢測。
23、制備三維傳感網絡的步驟是：
24、將聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料注入具有若干孔道的三維模型，固化后形成立體傳感結構，實現三維空間內壓力與溫度的同步檢測。
25、優選地，本發明還提供一種基于所述柔性傳感器材料的應用，所述柔性傳感器材料用于軟體機器人、智能建筑、仿生工程或可穿戴設備中的復雜曲面貼合與多重信號感知。
26、與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：
27、1.優異的機械性能與耐久性：利用離子液體(il)在常溫下低揮發性且能夠持續發揮潤滑作用，使得柔性傳感器材料在長期使用過程中依然保持良好的彈性與穩定性；柔性傳感器材料在空氣中表現出非揮發性特征，顯著提升傳感器的耐久性、穩定性和力學性能，避免因長時間暴露而性能下降。
28、2.多重信號同步檢測能力：柔性傳感器材料為聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料，其內部被還原形成的銀(ag)及銀納米顆粒agnps構成連續導電路徑，使得傳感器能夠同時檢測機械應力、溫度、近紅外光、溶劑及流體流速等多種信號；這種多信號感知能力大幅提升了傳感器在復雜環境中的應用范圍和實用性。
29、3.出色的自愈合性能：柔性傳感器材料內部大量離子對的存在，可在傳感器被切斷或受到局部損傷后，在短時間內(例如10分鐘內)實現自愈；自愈過程不僅恢復了機械結構，還能夠完全恢復傳感性能，其優異的自愈合能力保證傳感器在惡劣條件下仍能穩定工作，延長其使用壽命。
30、4.卓越的成型能力及廣泛應用：該材料能夠以空氣紡絲、二維打印、三維注入三種方式無縫貼附復雜曲面以及高效填充三維空間，這種成型優勢使傳感器在軟體機器人、智能建筑、仿生工程及可穿戴設備等領域中均具備廣泛的應用潛力。
1.一種柔性傳感器材料，其特征在于，所述柔性傳感器材料為聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料，其制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的柔性傳感器材料，其特征在于，步驟(1)中聚丙烯腈pan與硝酸銀agno3的質量比為1：2，聚丙烯腈pan在二甲基甲酰胺dmf中的質量分數為10％，離子液體il和pan/agno3復合溶液的質量比為1：8。
3.根據權利要求1所述的柔性傳感器材料，其特征在于，步驟(1)中攪拌條件為24℃、800rpm；步驟(2)中超聲混合時間為30min，靜置時間為1～5天。
4.根據權利要求1所述的柔性傳感器材料，其特征在于，所述聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料能夠同步檢測機械應力、溫度、近紅外光、溶劑及流體流速信號，并具備自愈合能力。
5.一種柔性傳感器制備方法，基于權利要求1-4任意一項所述的柔性傳感器材料，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述一種柔性傳感器制備方法，其特征在于，制備一維纖維傳感器過程是先將聚丙烯腈/硝酸銀/離子液體pan/agno3/il復合材料靜置達到可紡粘度后拉伸成凝膠態纖維，之后凝膠態纖維經水蒸氣誘導相分離形成固態的一維纖維傳感器。
7.根據權利要求6所述一種柔性傳感器制備方法，其特征在于，制備一維纖維傳感器的過程中，空氣紡絲環境溫度為24℃，濕度為65％rh，一維纖維傳感器能夠在切斷后10分鐘內自愈，恢復初始機械與傳感性能。
8.根據權利要求5所述一種柔性傳感器制備方法，其特征在于，制備二維薄膜傳感器的步驟是：
9.根據權利要求5所述一種柔性傳感器制備方法，其特征在于，制備空心管狀傳感器的步驟是：
10.一種基于權利要求1-4任一項所述柔性傳感器材料的應用，其特征在于，所述柔性傳感器材料用于軟體機器人、智能建筑、仿生工程或可穿戴設備中的復雜曲面貼合與多重信號感知。