本发明属于电子功能材料及器件，具体涉及一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法。
背景技术：
1、近些年来，伴随着便携式电子器件和柔性可穿戴电子设备的发展，柔性光电器件因其轻薄、便携、共形性好、服役寿命长等优势受到学术和产业界的广泛和高度的关注。柔性透明导电膜以及其为代表的柔性电极是柔性光电器件基本的组成部分，对光电器件性能起关键的作用，是柔性光电行业的核心与关键。
2、想要电子器件正常工作，离不开导通的电路。然而，在柔性器件服役过程中难免因反复磨损、弯折、冲击或刮擦等易产生局部微裂纹或微损伤，从而导致器件工作异常甚至失效，最终成为电子垃圾，对环境和资源造成极大的浪费。因此，微损伤的修复，尤其是自修复是一个值得探索且符合现实需求的问题。
3、自修复材料是指一种能在受到损伤时能模仿生物体组织自我修复愈合的一种新型智能材料，即通过物质或能量补给机制使材料的损伤部位得以自动愈合。业界根据物质和能量的不同，将自修复分为外来埋置型自修复和本征型自修复。其中，本征型自修复材料不需要提前加入修复剂对材料结构造成改变。当材料发生破损时，在外界光、电、磁、溶剂等刺激作用下分子链发生解离、重构，从而实现自我修复。此类型的材料主要通过可逆共价键如氢键作用、π-π作用、金属配位作用等或非共价键如酰基肼键体系、双硫键、diels-alder(da)反应单独或组合的高分子或超分子聚合物。
4、尽管在过去几十年内自修复材料已取得重大进展，但由于电子元器件对声、光、电、力、热的特殊要求，只有为数不多的自修复体系可以应用在电子行业领域。常见的自修复导电膜是通过将导电材料(金属颗粒、金属纳米线、导电聚合物、石墨烯等)分散到功能聚合物中，虽然工艺简单、成本低、产率高。但其透明度低限制了其在柔性光电器件领域的应用。
5、感知电子学的最新进展促进了机器人、生物医学设备、人机界面等领域的发展。目前已经开发出的一些仿生物皮肤电子器件普遍缺乏自修复性能，这些器件容易因机械和结构损伤而导致耐用性、寿命和性能降低。受益于动物皮肤的启发，具有可拉伸性和自愈特性的电子皮肤被相继开发。传统的传感设备基于电容、电阻和磁性的可拉伸变化，这些设备依赖于外部施加的电压变化，信息获取过程较复杂且增加了额外的功耗。因此需要一种能在环境与传感器直接实现信息交互的传感机制并满足各种情况下的可穿戴需求和机器人的传感需求。
技术实现思路
1、本发明针对目前直接交互电子皮肤相关产品方案较少的问题，提供一种基于热可逆自修复柔性聚氨酯为基底和封装、纳米银线和聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)为导电网络层的源漏极、半导体型碳纳米管为沟道的自修复mos管电子皮肤的设计思路及制备方法。
2、本发明方法通过以具有热可逆diels-alder(da)键的聚氨酯膜为基底。银纳米线和聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)为导电网络层并构建源漏极，通过各种转移法将导电网络附着在柔性自修复基底表面并减少和避免导电网络嵌入自修复基底内部。
3、本发明方法制备的mos管源漏极具有优异的导电性、透光率并且首次修复率高于95％，且经过三次修复后，仍具有良好的透明度和导电性。以该电极为源漏极的mos管电子皮肤可以实现结构柔性、透明、循环稳定性强和可穿戴性等。
4、本发明通过以下技术方案实现：
5、一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，包括在玻璃基底上构建制备源漏极，利用热可逆柔性自修复透明聚氨酯前驱液包覆后，从玻璃基板上揭下透明薄膜即可得到自修复柔性透明导电薄膜；
6、将自修复柔性透明导电薄膜翻转后，在两个电极端使用半导体型碳纳米管连接，获得沟道；
7、在源漏极和沟道上方继续平铺一层热可逆柔性自修复da反应透明聚氨酯前驱液，获得栅极同时对mos管进行封装处理；
8、所述源漏极是由纳米银线导电网络与聚苯乙烯磺酸盐导电功能层的包覆构建得到。
9、作为优选地，所述聚苯乙烯磺酸盐为抗静电型聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)。
10、作为优选地，所述源漏极的构建制备方法为：
11、通在洁净玻璃基底构筑纳米银线导电网络层，擦除玻璃基底中间区域的纳米银线导电网络层，在擦除区域构筑一层聚苯乙烯磺酸盐导电功能层，得到纳米银线-聚苯乙烯磺酸盐导电层；
12、所述玻璃基底两侧的纳米银线导电网络层区域作为源漏极；
13、或，通过掩膜法在玻璃基底或硅片表面制备图案化银线导电网络和聚苯乙烯磺酸盐导电功能层，同样的通过平铺透明聚氨酯前驱液转移导电层，获得源漏极。
14、作为优选地，所述热可逆柔性自修复da反应透明聚氨酯薄膜的制备方法为：
15、(1)热可逆柔性自修复da反应聚氨酯的前驱液
16、s1、将聚四氢呋喃倒入圆颈烧瓶反应容器中，向其中通入氮气、在机械搅拌状态下加热至45-50℃，待温度稳定后，将4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯聚氨酯硬段材料加入到上述反应容器中，再加入n,n’-二甲基甲酰胺溶剂进行聚合反应，得到异氰酸根封端的预聚物；
17、s2、采用冰水浴将异氰酸根封端的预聚物冷却至特定温度，向所述异氰酸根封端的预聚物中缓慢加入糠胺和补加二甲基甲酰胺溶剂，调节反应温度至不高于25℃后，继续进行聚合反应，得到呋喃环封端预聚物；
18、s3、向所述呋喃环封端预聚物中加入二苯甲烷双马来酰亚胺和补加二甲基甲酰胺溶剂，继续在氮气条件下进行扩链反应，得到热可逆da反应聚氨酯前驱液；
19、(2)将热可逆da反应聚氨酯前驱液铺设在纳米银线-聚苯乙烯磺酸盐导电层表面，加热烘干后，获得热可逆柔性自修复da反应透明聚氨酯薄膜。
20、作为优选地，所述s1中，聚合反应时长为2-3h；
21、所述s2中，特定温度为0-5℃；
22、所述糠胺的质量含量为6.0～6.1％，补加的二甲基甲酰胺溶剂的量为反应混合料质量的7.4～7.5％；
23、所述s2中聚合反应时长为20-30min；
24、所述s3中，二苯甲烷双马来酰亚胺的质量含量为9.8～9.9％，补加的二甲基甲酰胺溶剂的量为反应混合料质量的11.1～11.4％；
25、所述扩链反应的温度为50-60℃，反应时长为20-25h。
26、与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：
27、本发明提供了一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，该方法是基于热可逆自修复柔性聚氨酯为基底和封装、纳米银线和聚苯乙烯磺酸盐为导电网络层的源漏极、半导体型碳纳米管为沟道的自修复mos管电子皮肤的设计思路及制备方法。
28、本发明方法通过以具有热可逆diels-alder(da)键的聚氨酯膜为基底。银纳米线和聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)为导电网络层并构建源漏极，通过各种转移法将导电网络附着在柔性自修复基底表面并减少和避免导电网络嵌入自修复基底内部。
29、本发明方法制备的mos管源漏极具有优异的导电性、透光率并且首次修复率高于95％，且经过三次修复后，仍具有良好的透明度和导电性。以该电极为源漏极的mos管电子皮肤可以实现结构柔性、透明、循环稳定性强和可穿戴性等。
1.一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，其特征在于，包括在玻璃基底上构建制备源漏极，利用热可逆柔性自修复透明聚氨酯前驱液包覆后，从玻璃基板上揭下透明薄膜即可得到自修复柔性透明导电薄膜；
2.根据权利要求1所述的一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯磺酸盐为抗静电型聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)。
3.根据权利要求1所述的一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，其特征在于，所述源漏极的构建制备方法为：
4.根据权利要求1所述的一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，其特征在于，所述热可逆柔性自修复da反应透明聚氨酯薄膜的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的一种基于热可逆柔性透明自修复mos管电子皮肤的制备方法，其特征在于，所述s1中，聚合反应时长为2-3h；
