本公开涉及非接触摩擦电传感器相关，具体地说，是涉及一种导电水凝胶、非接触摩擦电器件、制备方法及应用。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
2、随着人工智能、物联网和可穿戴技术的迅速发展，智能人机交互系统已成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。在这个领域中，柔性传感器作为一种新型的感知器件，因其具有良好的柔软性、可变形性，成为备受关注的研究方向之一。其中，摩擦电传感器作为一种高效率能源收集传感器，具有实现高灵敏度、高分辨率的潜力在人机交互系统中的应用。
3、发明人在研究中发现，传统的接触式摩擦电传感器因其制备复杂、稳定性差、易磨损等缺点限制了其在可穿戴以及多场景人机交互应用中的发展。此外，传统非接触摩擦电传感器的金属电极层除了引起佩戴不舒适问题外，由于电极的刚性导致摩擦电传感器的拉伸性较差，金属层易裂纹或分层等问题，传统的摩擦电传感器采用接触-分离的传感方式，容易对介质层造成不可逆损坏，降低了摩擦电传感器的输出性能和使用寿命。
技术实现思路
1、本公开为了解决上述问题，提出了一种导电水凝胶、非接触摩擦电器件、制备方法及应用，通过制备的双网络结构导电水凝胶作为电极层，克服了金属电极固有的刚性大、拉伸性小、易损坏等劣势，采用旋涂工艺进一步降低了介质层的厚度，并采用分段覆盖方法提高了介质层对水凝胶的保水性能，这些改进有利于提升基于水凝胶的摩擦电传感器的长期使用和可穿戴性，同时拓展了其应用场景。
2、为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
3、本公开第一方面提供一种导电水凝胶制备方法，包括如下步骤：
4、将pva颗粒溶于去离子水中制备pva溶液，将海藻酸钠粉末溶于去离子水中制备海藻酸钠溶液；
5、将制备的pva溶液和海藻酸钠溶液混合后加入导电态聚苯胺，充分搅拌后得到pva-sa-pani混合溶液；
6、将四硼酸钠十水化合物溶于水中得到硼砂溶液；
7、向制备的硼砂溶液中加入pva-sa-pani混合溶液，硼砂与pva-sa-pani混合溶液交联形成双网络水凝胶，得到pva-sa-pani水凝胶。
8、本公开第二方面提供一种导电水凝胶，采用上述的一种导电水凝胶制备方法，得到硼砂与聚乙烯醇、海藻酸钠以及导电态聚苯胺混合溶液交联形成的双网络水凝胶。
9、本公开第三方面提供一种单电极摩擦纳米发电机，包括电极层和摩擦层；
10、电极层采用上述的一种导电水凝胶制备方法制备得到的水凝胶作为电极层，并引出电极；
11、电极层外采用柔性聚合物封装，封装后的柔性聚合物层作为水凝胶基单电极摩擦纳米发电机的封装层和负摩擦层。
12、本公开第四方面提供一种非接触摩擦电传感器的制备方法，包括如下步骤：
13、将采用第一方面所述的一种导电水凝胶制备方法制备得到的水凝胶作为电极层；
14、对电极层采用ecoflex封装，得到ecoflex层作为非接触摩擦电传感器的负摩擦层和封装层；
15、采用导电银胶带将电极层的电极引出；
16、引出电极与信号采集系统连接构建非接触摩擦电传感器；
17、上述的一种非接触摩擦电传感器在智能人机交互领域系统的应用；将非接触摩擦电传感器作为传感部件进行传感数据的检测。
18、与现有技术相比，本公开的有益效果为：
19、本公开，制备的导电水凝胶具有较好的拉伸性和可恢复性，通过旋涂工艺制备的介质层有效降低了非接触摩擦电传感器的厚度，解决了佩戴不舒适的问题，同时进一步提高了水凝胶基非接触摩擦电器件如传感器的可穿戴性和长期稳定性，本公开制备的摩擦电传感器具有较好的非接触响应，在正负摩擦层相距40mm时仍有稳定输出，具有制备简单，输出稳定，可靠性强的优点，且非接触摩擦电传感器可以应用在智能人机交互系统领域。
20、本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
1.一种导电水凝胶制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种导电水凝胶制备方法，其特征在于：pva溶液的质量分数为8％，温度95℃下搅拌10h；海藻酸钠溶液质量分数为2％，60℃搅拌5h；
3.如权利要求1所述的一种导电水凝胶制备方法，其特征在于：制备的pva-sa-pani水凝胶中导电态聚苯胺含量为6％。
4.一种导电水凝胶，其特征在于：采用权利要求1-3任一项所述的一种导电水凝胶制备方法，得到硼砂与聚乙烯醇、海藻酸钠以及导电态聚苯胺混合溶液交联形成的双网络水凝胶。
5.一种摩擦纳米发电机，包括：电极层和摩擦层；
6.一种非接触摩擦电传感器，其特征在于：包括电极层和摩擦层；电极层连接至信号处理单元，基于信号的变化检测待检测物体；
7.如权利要求6所述的一种非接触摩擦电传感器，其特征在于：引出电极材料为导电银胶带、导电铝胶带、铜线或银线；
8.一种非接触摩擦电传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的一种非接触摩擦电传感器的制备方法，其特征在于：
10.权利要求6或7所述的一种非接触摩擦电传感器在智能人机交互领域系统的应用；将非接触摩擦电传感器作为传感部件进行传感数据的检测。
