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CN116855081A - 一种压阻式硅橡胶柔性传感器及其制备方法 - Google Patents

一种压阻式硅橡胶柔性传感器及其制备方法 Download PDF

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CN116855081A
CN116855081A CN202310582982.9A CN202310582982A CN116855081A CN 116855081 A CN116855081 A CN 116855081A CN 202310582982 A CN202310582982 A CN 202310582982A CN 116855081 A CN116855081 A CN 116855081A
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ppy
blend
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王心成
袁莹欣
李安琦
徐天怡
陆鹏林
成尚儒
高强民
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Qingdao University of Science and Technology
Original Assignee
Qingdao University of Science and Technology
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Abstract

本发明提供了一种压阻式硅橡胶柔性传感器及其制备方法，属于传感器技术领域。本发明首先使用乳液冰模板法制备了AgNW/cPDMS三维多孔材料，然后以该材料为基体制备了Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料，之后将Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料制备成Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器。利用该本发明方法所制备的Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料有效避免了模板的残留，解决了模板残留对材料力学性能的影响。此外，得益于羧甲基纤维素钠(CMC)的亲水和增粘特性，制备的三维多孔材料的取向以及亲水性差的问题得到了有效的解决。而且，本发明使用的乳液冰模板法方法简便、成本低、环境友好。

Description

一种压阻式硅橡胶柔性传感器及其制备方法
技术领域
本发明属于传感器技术领域，尤其涉及一种压阻式硅橡胶柔性传感器及其制备方法。
背景技术
压阻式传感器是多种电子设备的重要子部件，可以将外界施加的机械刺激引发的形变转化为电信号。与目前市面商用的脆性传感器相比，柔性、可穿戴的聚合物基压阻式传感器已得到传感器领域的广泛关注，成为该领域的研究热点。
柔性压阻式传感器通常由柔性聚合物基体和导电活性层组成，其工作原理主要是在压力作用下，传感器发生变形，因其导电活性层之间的接触，从而使得导电通路发生改变，引起传感器传递出电信号的变化。
一方面，由于模量低、柔性好、弛豫性低以及良好的生物相容性等优势，聚二甲基硅氧烷(PDMS)已成为柔性传感器的常用聚合物基体。另一方面，得益于导电率高、热稳定性好、耐氧化性强以及制备方式简便且环保等优势，聚吡咯(Ppy)作为一种本征导电聚合物被广泛应用于活性层材料中。
目前，PDMS基三维多孔材料因其优异的力学性能被广泛应用于柔性压阻式传感器领域。通常，PDMS基三维多孔材料使用牺牲模板法(盐模板、糖模板)制备。然而，该方法将模板与PDMS进行共混或将PDMS回填到模板当中，随后将模板溶解，制备PDMS基三维多孔材料。尽管该方法成本较低，但是仍然存在模板残留问题。残留的模板会影响材料的力学性能，从而导致材料的其他性能受到影响。人们尝试使用金属等模板代替，但是溶解模板时必须使用强酸等溶剂，存在成本高、环保性差以及工艺复杂等问题，因此仍然不能得到广泛认可与使用。
发明内容
本发明的目的在于一种压阻式硅橡胶柔性传感器及其制备方法，从而现有模板法存在的问题，制备出既有优异力学性能的PDMS基三维多孔材料。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供了一种PDMS基三维多孔结构材料，所述PDMS基三维多孔结构材料为AgNW/cPDMS海绵，所述AgNW/cPDMS海绵由如下制备方法制备得到：
(1)将阴离子羟基硅油乳液与羧甲基纤维素钠共混，用磁力搅拌器缓慢搅拌，得到共混物1；
(2)将所述共混物1与银纳米线分散液进行共混，得到共混物2；
(3)将戊二醛溶液加入到所述共混物2中，搅拌后，加入固化剂共混，得到共混物3；
(4)将共混物3装入玻璃容器中，然后放入到塑料离心管中，置于冰箱预冷；
(5)使用冷冻干燥机进行冷冻干燥，得到AgNW/cPDMS海绵。
优选地，每10g阴离子羟基硅油乳液所对应的羧甲基纤维素钠的添加量为0.045g，所对应的银纳米线分散液的添加量为0.75ml，所对应的戊二醛溶液的添加量为45μl，所对应的固化剂的添加量为0.3g。
优选地，所述步骤(1)中，所述磁力搅拌器的搅拌时间为2h；
所述步骤(2)中，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(3)中，所述搅拌的时间为10min，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(4)中，所述冰箱预冷的温度为-20℃，冰箱预冷的时间为24h；
所述步骤(5)中，所述冷冻干燥的温度为-50℃，所述冷冻干燥的时间为24h。
其次，本发明提供了一种PDMS基三维多孔结构材料的制备方法，所述PDMS基三维多孔结构材料为AgNW/cPDMS海绵，所述AgNW/cPDMS海绵的制备方法包括如下步骤：
(1)将阴离子羟基硅油乳液与羧甲基纤维素钠共混，用磁力搅拌缓慢搅拌，得到共混物1；
(2)将所述共混物1与银纳米线分散液进行共混，得到共混物2；
(3)将戊二醛溶液加入到所述共混物2中，搅拌后，加入固化剂共混，得到共混物3；
(4)将共混物3装入玻璃容器中，然后放入到塑料离心管中，置于冰箱预冷；
(5)使用冷冻干燥机进行冷冻干燥，得到AgNW/cPDMS海绵。
优选地，每10g阴离子羟基硅油乳液所对应的羧甲基纤维素钠的添加量为0.045g，所对应的银纳米线分散液的添加量为0.75ml，所对应的戊二醛溶液的添加量为45μl，所对应的固化剂的添加量为0.3g。
优选地，所述步骤(1)中，所述磁力搅拌缓慢搅拌的时间为2h；
所述步骤(2)中，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(3)中，所述搅拌的时间为10min，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(4)中，所述冰箱预冷的温度为-20℃，冰箱预冷的时间为24h；
所述步骤(5)中，所述冷冻干燥的温度为-50℃，所述冷冻干燥的时间为24h。
其次，本发明提供了一种Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料，所述Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料为Ppy/AgNW/cPDMS海绵，所述Ppy/AgNW/cPDMS海绵的制备方法如下步骤：
(1)将AgNW/cPDMS海绵裁切成立方体；
(2)将FeCl3溶解到去离子水中，加入吡咯搅拌均匀，得到混合液1；
(3)将裁切后的所述AgNW/cPDMS海绵放入混合液1中，使用磁力搅拌器缓慢搅拌进行吡咯沉积；
(4)将沉积后的立方体清洗干净，放入烘箱烘干，得到Ppy/AgNW/cPDMS海绵。
优选地，所述AgNW/cPDMS海绵由AgNW/cPDMS海绵的制备方法制备得到；
所述立方体为长宽高为1cm；
每0.1g FeCl3所对应的去离子水的添加量为40ml，所对应的吡咯的为150μl；
所述步骤(3)中，搅拌的时间为1h。
其次，本发明提供了一种压阻式硅橡胶柔性传感器，所述压阻式硅橡胶柔性传感器为Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器，所述Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器由如下的制备方法制备得到：
(1)利用导电银浆将裁剪好的铜箔粘贴在Ppy/AgNW/cPDMS海绵两侧充当电极；
(2)利用导电铜胶带将铜导线与铜箔进行连接；
(3)利用PI胶带对电极与导线整体封装，获得所述Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器，
所述Ppy/AgNW/cPDMS海绵由权利要求7所述的Ppy/AgNW/cPDMS海绵的制备方法制备得到。
本发明的有益效果在于：
1.本发明首次使用乳液冰模板法制备了PDMS基三维多孔结构材料，并以该材料为基体制备了Ppy/AgNW/cPDMS压阻式柔性传感器。利用该方法制备PDMS三维多孔材料有效避免了模板的残留，解决了模板残留对材料力学性能的影响。更为重要的是，本发明使用的乳液冰模板法方法简便、成本低、环境友好并且绿色环保。本发明制备的传感器具有较高的灵敏度(GF＝26.06)、较宽的监测范围(70％应变)以及良好的循环稳定性(30％应变3000次)等优异的传感性能，同时可以监测人体关节弯曲等运动信号和脉搏等生理信号，在人体信号监测领域具有广阔的应用前景。除此之外，得益于Ppy的热敏特性，该传感器还可被应用与温度传感，在人体体温监测以及环境温度监测等领域也具有突出的优势。因此，本发明所提供的制备方法以及制备的传感器可以在柔性传感等诸多领域中大规模的应用。
2.羧甲基纤维素钠(CMC)一剂多用，改善PDMS基三维多孔材料的性能。首先，CMC作为一种环境友好的亲水材料，能充当PDMS基三维多孔材料的亲水改性剂。此外，CMC含有亲水官能团，能够有效增加其与水之间的相互作用，改善预冷冻以及冷冻干燥过程中PDMS基三维多孔材料的取向问题。
附图说明
图1为PDMS海绵(a)和cPDMS海绵(b)的体视显微镜图片；
图2为不同CMC浓度的cPDMS海绵的接触角；
图3为PDMS海绵(a)、cPDMS海绵(b-c)、AgNW/cPDMS海绵(d-f)以及Ppy/AgNW/cPDMS海绵(g-i)的断面SEM图；
图4为cPDMS海绵的数码照片(a)；PDMS海绵(b)与cPDMS海绵(c)的应力-应变曲线；cPDMS海绵30％应变压缩循环100次的应力-应变曲线(d)；AgNW/cPDMS海绵的应力-应变曲线(e)；AgNW/cPDMS海绵30％应变压缩循环100次的应力-应变曲线(f)；
图5为Ppy/AgNW/cPDMS海绵的应力-应变曲线(a)和30％应变压缩循环100次的应力-应变曲线(b)；
图6为Ppy/AgNW/cPDMS传感器的灵敏度曲线(a)、传感机理(b)快速加载和释放时相对电流变化的响应时间(c)以及30％下重复加载和释放3000次的相对电流变化(d)；
图7为Ppy/AgNW/cPDMS传感器在手腕弯曲(a)、手指弯曲(b)、走路(c)以及手指按压(d)时的相对电流信号变化；
图8为Ppy/AgNW/cPDMS传感器在说“hello”(a)和“polymer”(b)时以及测量脉搏(c)时的相对电流信号变化；
图9为Ppy/AgNW/cPDMS传感器温度与相对电阻的变化关系(a)；温度变化时电阻的变化(b)；温度传感的稳定性(c)。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明，本发明的实施例仅用于解释本发明，并不意味着限制本发明的保护范围。
实施例1：PDMS三维多孔材料的制备
1.将10g阴离子羟基硅油乳液(固含量30％)与0.3g固化剂共混，利用磁力搅拌缓慢搅拌2h，得到共混物1；
2.将共混物1倒入10ml的尺寸为22×50mm的玻璃瓶中，并将玻璃瓶放入离心管中。将该离心管放入-20℃冰箱中预冷冻24h；
3.用冷冻干燥机在-50℃与低压下进行24h冷冻干燥，获得三维多孔材料，命名为PDMS海绵。
实施例2：cPDMS三维多孔材料的制备
1.分别将10g阴离子羟基硅油乳液(固含量30％)与0.015g、0.030g以及0.045g羧甲基纤维素钠(CMC)共混，利用磁力搅拌缓慢搅拌2h，得到共混物1；
2.分别向共混物1中加入0.3g固化剂与15μl、30μl以及45μl的戊二醛溶液(50％浓度)，利用磁力搅拌缓慢搅拌0.5h，得到共混物2；
3.将共混物2倒入10ml的尺寸为22×50mm的玻璃瓶中，并将玻璃瓶放入离心管中。将该离心管放入-20℃冰箱中预冷冻24h；
4.用冷冻干燥机在-50℃与低压下进行24h冷冻干燥，获得三维多孔材料，命名为cPDMS海绵。
实施例3：AgNW/cPDMS三维多孔材料的制备
1.将10g阴离子羟基硅油乳液(固含量30％)与0.045g(干胶质量的1.5wt％)羧甲基纤维素钠(CMC)共混，用磁力搅拌缓慢搅拌2h，得到共混物1；
2.将混合物1与0.75ml银纳米线分散液进行共混，共混0.5h后银纳米线分散均匀，得到共混物2；
3.将45μl戊二醛溶液加入共混物2中，搅拌10min，随后加入0.3g固化剂，共混0.5h，得到最终共混物3；
4.将共混物3装入玻璃瓶中，放入塑料离心管中，放入-20℃冰箱预冷冻24h；
5.用冷冻干燥机在-50℃与低压下进行24h冷冻干燥，获得三维多孔材料，命名为AgNW/cPDMS海绵。
实施例4：Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料的制备
1.将制备好的AgNW/cPDMS海绵切成长宽高约1cm的立方体，备用；
2.将0.1g FeCl3溶解到40ml去离子水中，加入150μl吡咯，搅拌均匀；
3.将AgNW/cPDMS海绵立方体放入溶液中，利用磁力搅拌缓慢搅拌1h，在搅拌过程中，每过10min，用玻璃棒对立方体进行按压，以便Ppy更好的沉积到内部骨架材料上；
4.将沉积好的立方体清洗干净，并用烘箱烘干，得到Ppy/AgNW/cPDMS海绵。
实施例5：Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器的制备
1.利用导电银浆将裁剪好的铜箔粘贴在Ppy/AgNW/cPDMS海绵两侧充当电极；
2.利用导电铜胶带将铜导线与铜箔进行连接；
3.利用PI胶带对电极与导线整体封装，获得Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器。
实验例1
检测PDMS海绵和cPDMS海绵的结构，结果如图1所示。
从图中可以看出，没有加入CMC的PDMS海绵孔隙相对较大，这主要是由于羟基硅油乳液的分子链上活性官能团较少，无法和体系中的水产生较强的相互作用，在预冷冻过程中冰晶的生长过程没有受到限制，导致冰晶产生取向，形成较大的孔洞，影响材料的力学性能。与之相比，加入CMC后制备的cPDMS海绵并没有出现较大的孔洞，海绵的泡孔均匀，孔径较小，没有出现取向现象。
实验例2
检测不同CMC浓度的cPDMS海绵的接触角，结果如图2所示。
从图中可以看出，未加入CMC的PDMS海绵的接触角大约为130°，表明纯PDMS海绵的疏水性较强，这不利于后期Ppy的沉积。当加入CMC后，水滴接触到海绵时的接触角与PDMS的接触角基本一致，但经过约0.5s的静置后，水滴逐渐渗入海绵，接触角也发生了变化。如图2(b-d)所示，与纯PDMS海绵的接触角相比，随着CMC浓度的增加，海绵的接触角发生了明显的变化。在静置后，海绵的接触角最低变为44°。该结果表明，与纯PDMS海绵相比，CMC的加入可以有效的改善cPDMS的亲水性，亲水性提升较为明显。
实验例3
检测PDMS海绵、cPDMS海绵、AgNW/cPDMS海绵以及Ppy/AgNW/cPDMS海绵的断面SEM图，结果如图3所示。
图3(a)是PDMS海绵的断面SEM图，3(b-c)是cPDMS海绵的断面SEM图。从图中可以看到，海绵断面上出现三维的开放孔网络，孔径约几十微米，证明冷冻干燥法能够成功制备具有三维多孔网络结构的PDMS海绵。然而，对比可知，PDMS海绵的三维孔结构与cPDMS海绵的孔结构有一定的区别。这是由于加入CMC后，cPDMS海绵在制备过程中的取向问题得到了缓解，材料中的孔结构更为完整。图3(d-f)是AgNW/cPDMS海绵的SEM断面图。与图3(b-c)相比，AgNW/cPDMS海绵同样具有三维多孔结构，孔径大小与cPDMS海绵基本一致。该结果表明，银纳米线的加入不会影响孔结构的形成以及其形貌。由图3(f)可知，银纳米线贴附在PDMS骨架表面，呈现线状随机分布。最后，对Ppy/AgNW/cPDMS海绵的断面进行SEM表征。由图3(g-h)可知，沉积Ppy并未破坏海绵的孔结构，也并未明显改变海绵的孔径与形貌。对其进行放大后可以观察到Ppy/AgNW/cPDMS海绵的孔壁比较粗糙，Ppy呈现颗粒状生长在PDMS骨架上(图3(i))，证明了聚吡咯的沉积成功。
实验例4
检测PDMS海绵，cPDMS海绵以及AgNW/cPDMS的力学性能，结果如图4所示。
图4(b)和4(c)分别是PDMS以及cPDMS海绵的10-70％形变的应力应变曲线。从图中可以看出，无论是纯PDMS海绵还是cPDMS海绵，应力会随着压缩应变的增加而逐渐增加，最终能够实现70％的形变以及160kPa和350kPa的应力。图4(d)是cPDMS海绵在30％应变下的100次压缩-释放循环测试，以测试海绵的机械稳定性。可以看到，经过100次的压缩循环后，材料的应力应变以及释放曲线基本一致，能够重合在一起，证明海绵材料除具有优异的力学性能外还具有较好的机械稳定性。
对AgNW/cPDMS海绵进行同样的测试，测试银纳米线的加入是否会对材料的力学性能产生影响，结果如图4(e-f)所示。加入银纳米线后，材料的压缩应力同样随着压缩应变逐渐增大，在压缩到70％应变后释放压力，材料仍能实现恢复。从结果可以看出，AgNW/cPDMS海绵的应力-应变曲线与cPDMS海绵的曲线基本一致，表明银纳米线的加入并不会影响cPDMS海绵的力学性能。同样的结果也可以在图4(f)中观察到。在对AgNW/cPDMS海绵的100次30％应变的压缩循环测试中，材料的曲线表现出与cPDMS海绵类似的曲线，并且曲线同样能够重合在一起，没有因压缩循环产生明显的变化。
实验例5
检测Ppy/AgNW/cPDMS海绵的力学性能，结果如图5所示。
从图中可以看出，沉积聚吡咯后，在相同应变下，Ppy/AgNW/cPDMS海绵受到的应力更大，这是由聚吡咯的刚性引起的。但Ppy/AgNW/cPDMS海绵的应力-应变曲线仍然能实现闭合，证明其能够相应的机械形变，具有优异的力学性能。随后，同样对其进行了30％应变下100次压缩循环，得到了应力-应变曲线。由结果可知，沉积Ppy并未对海绵的机械稳定性产生影响。曲线仍然呈现重合的状态，证明Ppy/AgNW/cPDMS海绵的机械稳定性较为优异。
实验例6
检测Ppy/AgNW/cPDMS海绵传感器的传感性能，结果如图6所示。
图6(a)给出了相应的ΔI/I0与应变的关系曲线。从图中可以看出，传感器随着形变的增大ΔI/I0不断增大。根据ΔI/I0变化率的不同，可以将传感器的灵敏度分成两个区域。其中第一个区域的应变范围为0-40％应变，在这个区域内GF为7.46，其线性关系约为0.98；第二个区域为40％应变以后，在这个范围内灵敏度迅速提升，GF达到了26.06，但线性关系也没有发生明显变化，保持在0.96左右。最为主要的是，传感器的形变范围达到了70％，即传感器的监测范围达到了70％，将其与前文的力学性能相匹配，可以得出传感器的监测范围可以超过400kPa，表明其具有一个相对较宽的监测范围。
随后，给传感器快速施加压力，让其实现30％的应变，并记录其响应时间与弛豫时间，结果如图6(b)所示，Ppy/AgNW/cPDMS海绵传感器展示出较为优异的响应特性。当传感器受到压力时，传感器的快速响应时间为470ms，当施加在传感器上的压力被撤除后，传感器的弛豫时间为335ms。此外，为验证传感器的循环稳定性，对传感器进行30％应变3000次循环压缩测试，结果如图6(c)所示。可以看到，在3000次的循环过程中，电信号没有出现明显波动。随后，从其中选取两个时间点，分别截取10次压缩循环的电信号。可以观察到，两次的电信号波形基本一致。上述结果表明在压缩过程中传感器的重复性较好，骨架材料与表面的导电活性层未发生明显破坏，传感器具有优异的循环稳定性。
实验例7
检测传感器用于人体手腕弯曲时的效果，结果图7所示。
在图7(a)中，传感器被固定到手腕关节处，以监测人体手腕弯曲产生的弯曲活动。从图中可以看到，当手腕发生弯曲时，传感器受到压力作用，相对电流信号快速增加，当手腕恢复后，电信号迅速恢复。重复弯曲手腕，可以得到类似的电信号。如图7(b)所示，将传感器固定在手指处，当手指按照0°-90°-0°的弯曲与恢复角度弯曲时，传感器能对应不同的手指弯曲角度产生独特的阶梯式的相对电流信号。这些结果表明该传感器能够用于手腕、手指等关节的弯曲活动的监测，有望应用于术后的关节恢复与监测领域。如图7(c)所示，将传感器固定在脚底可以监测人的走路情况。从图中可以看到，当志愿者的脚抬起时，传感器电信号处于稳定值，当志愿者的脚与地面接触时，传感器的相对电流信号快速的上升，随后在脚离开地面时下降。该结果表明传感器可以应用于监测走路频率等领域。由于传感器可以监测不同压力以及不同频率的压力信号，因此可以将传感器应用于手指按压信号，结果如图7(d)所示。当手指按压较慢并且用力较大时，传感器会产生一个峰值较高但频率较低的电信号。相反的，当快速轻轻按压传感器时，传感器会产生峰值低但频率快的多个峰信号。根据其应用特性，表明该传感器可以应用于人机交互以及信号传递等领域。
实验例8
检测传感器在用于检测人体生理信号时的效果,结果如图8所示。
如图8(a-b)，将传感器固定在喉咙处，通过发出“hello”和“polymer”使喉咙产生震动，传感器根据喉咙的震动产生不同的电信号。经过多次重复后，传感器仍然能够产生相对稳定的电信号，证明其在语音识别等领域有一定的应用空间。将传感器固定在人体手腕脉搏处，可以利用传感器监测人体脉搏信号。从图8(c)可以看到，在11秒的时间内，传感器总共记录了15次脉搏跳动信号，平均0.73s脉搏跳动一次。根据计算，监测时志愿者的脉搏跳动频率为82次/每分钟，属于正常范围。此外，放大单个脉搏信号，同样可以看到撞击波(P)、潮汐波(T)和舒张波(D)的三个脉搏跳动时产生的标志峰值，证明该传感器在检测人体生理信号的领域也具有潜在应用价值。
实验例9
检测传感器在温度检测方面的效果，结果如图9所示。
Ppy/AgNW/cPDMS传感器被固定在烧杯表面，通过改变烧杯中水的温度，检测传感器对温度变化的响应情况。图9(a)为温度20-55℃时Ppy/AgNW/cPDMS传感器的ΔR/R0变化。经过拟合计算，可以得出Ppy/AgNW/cPDMS传感器的TCR值为0.69％/℃，超过了商用的铂温度传感器的TCR(0.392％/℃)。随后，通过将20℃与40℃水温的水交替加入烧杯中，以便测试传感器的快速响应能力，结果如图9(b)所示。可以看到，当40℃的水加入烧杯后，传感器的相对电阻迅速下降，经过约1min的时间后相对电阻趋于稳定。当20℃的水加入烧杯后，电信号迅速上升，最终趋于稳定。最后，为进一步测试传感器温度传感的稳定性，将20℃与40℃水温的水交替加入烧杯中重复10次，并记录其电信号的变化值。如图9(c)所示，传感器的ΔR/R0值在10次冷/热交替中并未出现显著差异，这表明Ppy/AgNW/cPDMS作为温度传感器具有高重复性和稳定性。上述结果表明，该传感器在温度检测等领域也有广泛的应用前景，例如人体体温监测等。

Claims (10)

1.一种PDMS基三维多孔结构材料，其特征在于，所述PDMS基三维多孔结构材料为AgNW/cPDMS海绵，所述AgNW/cPDMS海绵由如下制备方法制备得到：
(1)将阴离子羟基硅油乳液与羧甲基纤维素钠共混，用磁力搅拌器缓慢搅拌，得到共混物1；
(2)将所述共混物1与银纳米线分散液进行共混，得到共混物2；
(3)将戊二醛溶液加入到所述共混物2中，搅拌后，加入固化剂共混，得到共混物3；
(4)将共混物3装入玻璃容器中，然后放入到塑料离心管中，置于冰箱预冷；
(5)使用冷冻干燥机进行冷冻干燥，得到AgNW/cPDMS海绵。
2.根据权利要求1所述的PDMS基三维多孔结构材料，其特征在于，每10g阴离子羟基硅油乳液所对应的羧甲基纤维素钠的添加量为0.045g，所对应的银纳米线分散液的添加量为0.75ml，所对应的戊二醛溶液的添加量为45μl，所对应的固化剂的添加量为0.3g。
3.根据权利要求1所述的PDMS基三维多孔结构材料，其特征在于，所述步骤(1)中，所述磁力搅拌器的搅拌时间为2h；
所述步骤(2)中，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(3)中，所述搅拌的时间为10min，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(4)中，所述冰箱预冷的温度为-20℃，冰箱预冷的时间为24h；
所述步骤(5)中，所述冷冻干燥的温度为-50℃，所述冷冻干燥的时间为24h。
4.一种PDMS基三维多孔结构材料的制备方法，其特征在于，所述PDMS基三维多孔结构材料为AgNW/cPDMS海绵，所述AgNW/cPDMS海绵的制备方法包括如下步骤：
(1)将阴离子羟基硅油乳液与羧甲基纤维素钠共混，用磁力搅拌缓慢搅拌，得到共混物1；
(2)将所述共混物1与银纳米线分散液进行共混，得到共混物2；
(3)将戊二醛溶液加入到所述共混物2中，搅拌后，加入固化剂共混，得到共混物3；
(4)将共混物3装入玻璃容器中，然后放入到塑料离心管中，置于冰箱预冷；
(5)使用冷冻干燥机进行冷冻干燥，得到AgNW/cPDMS海绵。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，每10g阴离子羟基硅油乳液所对应的羧甲基纤维素钠的添加量为0.045g，所对应的银纳米线分散液的添加量为0.75ml，所对应的戊二醛溶液的添加量为45μl，所对应的固化剂的添加量为0.3g。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述磁力搅拌缓慢搅拌的时间为2h；
所述步骤(2)中，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(3)中，所述搅拌的时间为10min，所述共混的时间为0.5h；
所述步骤(4)中，所述冰箱预冷的温度为-20℃，冰箱预冷的时间为24h；
所述步骤(5)中，所述冷冻干燥的温度为-50℃，所述冷冻干燥的时间为24h。
7.一种Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料，其特征在于，所述Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料为Ppy/AgNW/cPDMS海绵，所述Ppy/AgNW/cPDMS海绵的制备方法如下步骤：
(1)将AgNW/cPDMS海绵裁切成立方体；
(2)将FeCl3溶解到去离子水中，加入吡咯搅拌均匀，得到混合液1；
(3)将裁切后的所述AgNW/cPDMS海绵放入混合液1中，使用磁力搅拌器缓慢搅拌进行吡咯沉积；
(4)将沉积后的立方体清洗干净，放入烘箱烘干，得到Ppy/AgNW/cPDMS海绵。
8.根据权利要求7所述的Ppy/AgNW/cPDMS三维多孔材料，其特征在于，所述AgNW/cPDMS海绵由权利要求4所述的AgNW/cPDMS海绵的制备方法制备得到；
所述立方体为长宽高为1cm；
每0.1g FeCl3所对应的去离子水的添加量为40ml，所对应的吡咯的为150μl；
所述步骤(3)中，搅拌的时间为1h。
9.一种压阻式硅橡胶柔性传感器，其特在于，所述压阻式硅橡胶柔性传感器为Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器，所述Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器由如下的制备方法制备得到：
(1)利用导电银浆将裁剪好的铜箔粘贴在Ppy/AgNW/cPDMS海绵两侧充当电极；
(2)利用导电铜胶带将铜导线与铜箔进行连接；
(3)利用PI胶带对电极与导线整体封装，获得所述Ppy/AgNW/cPDMS柔性传感器；
所述Ppy/AgNW/cPDMS海绵由权利要求7所述的Ppy/AgNW/cPDMS海绵的制备方法制备得到。
10.羧甲基纤维素钠在改善海绵取向和提高海绵亲水性上的应用。
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