基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法

摘要

本发明公开了基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，涉及石墨烯技术领域，本发明采用林状镍枝晶交织网络为生长模板，通过化学气相沉积方法沉积石墨烯，再将石墨烯转移后以柔性胶体包封，得到具有特殊林状交织结构的石墨烯网络；该石墨烯网络制作电极引线后，构成具自愈合性能的应变传感器，该应变传感器具有高灵敏、耐大应变、过载破坏后可修复的特点，在医疗诊断学、人造电子皮肤、仿生机器人、柔性触摸屏等的应用前景。

权利要求

1.基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，包括： S1、将林状镍枝晶交织网络放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度

1000 1010℃，甲烷流量30-40sccm，氢气流量10-20sccm，生长时间20-30分钟，冷却到室温，~得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络，其中所述林状镍枝晶交织网络由镍枝晶晶簇构成，由电化学分形生长制备而来；镍枝晶规格为：镍枝晶直径10-200微米，长度

2000-2500微米；镍枝晶交织网络规格为：厚度为0.3-2mm，孔密度为70% 90%；

~

S2、将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部并加热固化，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络；

S3、将S2获得的所述上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络注入刻蚀液体去除金属镍骨架，清洗后干燥，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器。

2.根据权利要求1所述的基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，所述未固化的软凝胶的制备方法包括：将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，即获得所述未固化的软凝胶。

3.根据权利要求1所述的基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，在所述S2中，所述加热固化为置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟。

4.根据权利要求1所述的基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，所述刻蚀液体包括浓度分别为0.1摩尔/升、0.07摩尔/升、0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液。

5.根据权利要求4所述的基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，所述注入刻蚀液体的方法包括：将所述上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络置于所述0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液中刻蚀3小时，期间每隔一个小时更换一次所述0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液；再使用所述0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次所述0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液；然后使用所述0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8 12小时，期间每隔一个~小时更换一次所述0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液。

6.根据权利要求1所述的基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，在所述S3中，所述清洗干燥包括：向所述上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络的一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟，后置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时。

7.根据权利要求1所述的基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，其特征在于，所述电极制作于两侧未包覆凝胶的石墨烯暴露面，所述导线是铜导线或者是铝导线。

说明书

基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法。

背景技术

[0002] 应变式传感器是利用电阻应变效应的传感器，由弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成。当被测物理量与弹性元器件发生作用时，传感器中弹性元件会发生变形从而引起应变敏感元件的电阻改变。利用转换电路将电阻信号转变成电量信号输出，通过分析电量信号获得被测物理量的信息。近年采用柔性材料的传感器迅速发展，以适应传感在医疗诊断学、人造电子皮肤、仿生机器人、柔性触摸屏等新兴领域的应用。

[0003] 当使用柔性材料制作的传感器经历多次大应变变形后，内部损伤积累不可避免，自愈合/自修复材料可以很好的解决这个问题，然而目前的自愈合材料敏感元件，或依赖于外部条件或具有一定的触发条件，有不能正常使用的风险，自愈性能不稳定，抗应变能力和稳定性不能兼顾。

发明内容

[0004] 本发明的提供基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，通过在柔性基底上保留林状石墨烯交织网络的方法，在保证抗应变能力的基础上，给林状石墨烯交织网络预留了足够大的活动空间，使得被拉开的大量交织石墨烯片在柔性基底的作用下能够回到最初的状态，具备良好的自愈合性能。

[0005] 基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器的制备方法，包括：

[0006] S1、将林状镍枝晶交织网络放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度1000 1010℃，甲烷流量30-40sccm，氢气流量10-20sccm，生长时间20-~30分钟，冷却到室温，得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络；

[0007] S2、将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部并加热固化，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络；

[0008] S3、将S2获得的所述上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络注入刻蚀液体去除金属镍骨架，清洗干燥后，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

[0009] S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络的自修复传感器。

[0010] 进一步的，所述林状镍枝晶交织网络厚度为0.3-2mm，孔密度为70% 90%，由镍枝晶~晶簇构成。

[0011] 进一步的，所述镍枝晶晶簇规格为直径10-200微米，长度2000-2500微米。

[0012] 进一步的，所述未固化的软凝胶的制备方法包括：将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，即获得所述未固化的软凝胶。

[0013] 进一步的，在所述S2中，所述加热固化为置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟。

[0014] 进一步的，所述刻蚀液体包括浓度分别为0.1摩尔/升、0.07摩尔/升、0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液。

[0015] 进一步的，所述注入刻蚀液体的方法包括：

[0016] 将所述上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络置于所述0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液中刻蚀3小时，期间每隔一个小时更换一次所述0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液；再使用所述0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次所述0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液；然后使用所述0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8 12小时，期间每~隔一个小时更换一次所述0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液，其中，每刻蚀0.01立方厘米体积的林状石墨烯交织网络需注入2.5 3毫升蚀刻液体。
~

[0017] 进一步的，在所述S3中，所述清洗干燥包括：

[0018] 向所述上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络的一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟，后置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时。

[0019] 进一步的，所述导线是铜导线或者是铝导线，使林状石墨烯交织网络导电联通。

[0020] 本发明的有益效果为：在林状石墨烯交织网络转移到柔性基底上且在柔性基底上保留其林状交织网络形态的特殊结构，将石墨烯网络的应变敏感特性与林状交织结构的自愈合性能结合，制备了一种在特殊构型石墨烯及柔性基底协同作下而产生自愈合性能的石墨烯应变传感器。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0022] 图1为本发明实施例一中林状石墨烯交织网络中单个晶枝的俯视图；

[0023] 图2为本发明实施例一中林状石墨烯交织网络的俯视图；

[0024] 图3为本发明实施例一中林状石墨烯交织网络包裹凝胶的侧视图；

[0025] 图4为本发明实施例一中基于林状石墨烯交织网络传感器的侧视图；

[0026] 图5为本发明实施例一中所述传感器的自愈合测试曲线。

具体实施方式

[0027] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

[0028] 本实施例中所涉及的试剂和仪器包括：

[0029] 生长炉：南京大学仪器厂OTL1200管式炉；

[0030] 超声波清洗仪：昆山市超声仪器有限公司KQ-400KDE型；

[0031] 光学显微镜：NIKON Eclipse Lv100NO；

[0032] 扫描电子显微镜：Zeiss EVO 18；

[0033] 拉曼光谱仪：HORIBA JY Labram HR Evolution；

[0034] 主要试剂及材料包括：

[0035] 聚二甲基硅氧烷及其固化剂硅烷偶联剂：来自美国道康宁公司，型号为DC184；

[0036] 硅橡胶：南大牌704硅橡胶；

[0037] 林状镍枝晶交织网络由镍枝晶晶簇构成，由电化学分形生长制备而来；镍枝晶规格为：镍枝晶直径10-200微米，长度2000-2500微米；镍枝晶交织网络规格为：厚度为0.3-2 mm，孔密度为70% 90%。~

[0038] 其余所需试剂均来自阿尔法西化学有限公司。

[0039] 实施例一

[0040] S1、将枝晶直径为200μm左右、枝晶长度为2000微米，厚度为0.3mm、孔密度为70%的林状镍枝晶交织网络裁剪为2*3厘米规格，如图1和图2所示，放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度1005℃，甲烷流量30sccm，氢气流量10sccm，生长时间25分钟，冷却到室温，得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络；

[0041] S2、将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，获得未固化软凝胶，将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟，让软凝胶完全固化，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络，如图3所示；

[0042] S3、将S2获得的所述凝胶未包覆的部分林状石墨烯交织网络置于体积为200毫升的容器中，先向所述容器注入45 54毫升0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时，期间每隔~一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时后，再更换为
0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以
0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时后，最后更换0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8~
12小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体，直至镍骨架完全去除，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；然后向容器一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟；再置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

[0043] S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络传感器，如图4所示。

[0044] 将基于林状石墨烯交织网络传感器用夹具固定在应变拉伸仪上，对其施加不同的应变，测量不同应变下的电阻变化，当施加了一个>27%的应变时，传感器电阻由初始的1.5KΩ变为趋于无穷大，电路断路；当应变释放后，电路恢复拉伸前的状态，电阻保持在1.58KΩ，传感器具备自愈合性能；其自愈合性能曲线如图五所示，横坐标为应变从0%加载到>27%时对应的电流大小，纵坐标为时间。

[0045] 实施例二

[0046] S1、将枝晶直径为10μm左右、枝晶长度为2200微米，厚度为0.5mm、孔密度为90%的林状镍枝晶交织网络裁剪为2*3厘米规格，放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度1000℃，甲烷流量35sccm，氢气流量15sccm，生长时间20分钟，冷却到室温，得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络；

[0047] S2、将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，获得未固化软凝胶，将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟，让软凝胶完全固化，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络；

[0048] S3、将S2获得的所述凝胶未包覆的部分林状石墨烯交织网络置于体积为200毫升的容器中，先向所述容器注入75 90毫升0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时，期间每隔~一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时后，再更换为
0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以
0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时后，最后更换0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8~
12小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体，直至镍骨架完全去除，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；然后向容器一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟；再置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

[0049] S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络传感器。

[0050] 将基于林状石墨烯交织网络传感器用夹具固定在应变拉伸仪上，对其施加不同的应变，测量不同应变下的电阻变化，当施加了一个>26.5%的应变时，传感器电阻由初始的1.37KΩ变为趋于无穷大，电路断路；当应变释放后，电路恢复拉伸前的状态，电阻保持在
1.42KΩ，传感器具备自愈合性能。

[0051] 实施例三

[0052] S1、将枝晶直径为100μm左右、枝晶长度为2000微米，厚度为0.8mm、孔密度为80%的林状镍枝晶交织网络裁剪为2*3厘米规格，放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度1010℃，甲烷流量40sccm，氢气流量20sccm，生长时间20分钟，冷却到室温，得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络；

[0053] S2、将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，获得未固化软凝胶，将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟，让软凝胶完全固化，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络；

[0054] S3、将S2获得的所述凝胶未包覆的部分林状石墨烯交织网络置于体积为200毫升的容器中，先向所述容器注入120 144毫升0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时，期间每~隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时后，再更换为0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；
以0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时后，最后更换0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8
12小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体，直至镍骨架完全去除，得到柔性基~
底上的林状石墨烯交织网络；然后向容器一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟；再置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

[0055] S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络传感器。

[0056] 将基于林状石墨烯交织网络传感器用夹具固定在应变拉伸仪上，对其施加不同的应变，测量不同应变下的电阻变化，当施加了一个>26.5%的应变时，传感器电阻由初始的1.37KΩ变为趋于无穷大，电路断路；当应变释放后，电路恢复拉伸前的状态，电阻保持在
1.42KΩ，传感器具备自愈合性能。

[0057] 实施例四

[0058] S1、将枝晶直径为150μm左右、枝晶长度为2500微米，厚度为1.5mm、孔密度为80%的林状镍枝晶交织网络裁剪为2*3厘米规格，放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度1000℃，甲烷流量35sccm，氢气流量15sccm，生长时间30分钟，冷却到室温，得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络；

[0059] S2、将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，获得未固化软凝胶，将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟，让软凝胶完全固化，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络；

[0060] S3、将S2获得的所述凝胶未包覆的部分林状石墨烯交织网络置于体积为200毫升的容器中，先向所述容器注入225 270毫升0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时，期间每~隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时后，再更换为0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；
以0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时后，最后更换0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8
12小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体，直至镍骨架完全去除，得到柔性基~
底上的林状石墨烯交织网络；然后向容器一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟；再置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

[0061] S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络传感器。

[0062] 将基于林状石墨烯交织网络传感器用夹具固定在应变拉伸仪上，对其施加不同的应变，测量不同应变下的电阻变化，当施加了一个>27.8%的应变时，传感器电阻由初始的1.59KΩ变为趋于无穷大，电路断路；当应变释放后，电路恢复拉伸前的状态，电阻保持在
1.63KΩ，传感器具备自愈合性能。

[0063] 实施例五

[0064]  S1、将枝晶直径为200μm左右、枝晶长度为2500微米，厚度为2mm、孔密度为90%的林状镍枝晶交织网络裁剪为2*3厘米规格，放入酒精与丙酮等体积的混合溶液中，以200-400W的超声清洗40-80分钟，再用去离子水反复冲洗干净，之后用氩气吹干，获得清洗吹干的林状镍枝晶交织网络模板，将所述清洗吹干的林状镍枝晶交织网络作为生长模板，采用化学气相沉积法，生长温度1000℃，甲烷流量30sccm，氢气流量10sccm，生长时间30分钟，冷却到室温，得到生长于所述生长模板上的林状石墨烯交织网络；

[0065] S2、将聚二甲基硅氧烷及其硅烷偶联剂按质量比10:1混合均匀，自然流平10分钟，再真空脱气10分钟，获得未固化软凝胶，将所述林状石墨烯交织网络的下端面和上端面分别缓慢浸入未固化的软凝胶内部，浸入深度为所述林状石墨烯交织网络厚度的20%-30%，置于80℃的鼓风干燥箱内干燥60分钟，让软凝胶完全固化，得到上下端面由凝胶包覆的林状石墨烯交织网络；

[0066] S3、将S2获得的所述凝胶未包覆的部分林状石墨烯交织网络置于体积为200毫升的容器中，先向所述容器注入300 360毫升0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时，期间每~隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；以0.1摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀3小时后，再更换为0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体；
以0.07摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀5小时后，最后更换0.01摩尔/升的过硫酸铵溶液刻蚀8
12小时，期间每隔一个小时更换一次新鲜的刻蚀液体，直至镍骨架完全去除，得到柔性基~
底上的林状石墨烯交织网络；然后向容器一端持续注入去离子水或蒸馏水，流速为0.1-0.2厘米/秒，另一端以0.1-0.2厘米/秒的流速排出液体，持续清洗120分钟；再置入25℃鼓风干燥箱干燥2小时，得到柔性基底上的林状石墨烯交织网络；

[0067] S4、在所述柔性基底上的林状石墨烯交织网络两侧涂覆银胶或者物理气相沉积金属薄膜作为电极，再从所述电极引出导线，在所述电极外层包覆硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷，将所述硅橡胶或者聚二甲基硅氧烷置于50℃的鼓风干燥箱内干燥2小时，得到基于林状石墨烯交织网络传感器。

[0068] 将基于林状石墨烯交织网络传感器用夹具固定在应变拉伸仪上，对其施加不同的应变，测量不同应变下的电阻变化，当施加了一个>28.7%的应变时，传感器电阻由初始的1.78KΩ变为趋于无穷大，电路断路；当应变释放后，电路恢复拉伸前的状态，电阻保持在
1.84KΩ，传感器具备自愈合性能。

[0069] 综上，本发明的有益效果包括：

[0070] （1）通过以林状镍枝晶交织网络为模板，利用化学气相沉积法制备了一种具备特殊林状交织网络结构的石墨烯产品，充分利用了石墨烯产品优良的机电性能；

[0071] （2）通过特殊的转移方法，制备了一种上、下端面均为软凝胶包覆，中部未包覆的林状石墨烯网络，将该特殊的与柔性基底的复合结构运用于应变传感领域，使应变传感器具备了自愈合性能；

[0072] （3）采用分浓度梯度的刻蚀方法，有利于最大限度的保留石墨烯特殊交织网络结构，且使其在使用状态仍然保留该结构。

[0073] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。