一种新型针筒式一体化自供能气体传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及能量收集技术、微电子机械系统(MEMS)、气体传感器和电子聚合物敏感材料领域，具体涉及一种新型针筒式一体化自供能气体传感器及其制备方法。该一体化自供能气体传感器是将能量收集单元和气体敏感单元集成在一起，通过将驱动芯杆的机械能转换为电能为自身提供能源，以实现自发主动地检测目标气体浓度。本发明专利技术的优势在于：相比于传统的气体传感器，该传感器基于摩擦起电原理以及静电感应效应，传感器输出电信号随摩擦层与敏感层相对位置的变化而变化，直接将动能转换成电能实现自供能气体探测，因此不需要额外的供电系统就能实时地测得环境中的待测气体浓度。本发明专利技术适用于气体浓度检测。

【技术实现步骤摘要】
一种新型针筒式一体化自供能气体传感器及其制备方法
本专利技术涉及能量收集技术、微电子机械系统(MEMS)、气体传感器和电子聚合物敏感材料领域，具体涉及一种新型针筒式一体化自供能气体传感器及其制备方法。
技术介绍
气体传感器广泛应用于军事、工业(特别是纺织、电子、食品)、农业、建筑、医疗、气象以及家用电器等方面，具有十分重要的意义。以国防科学研究方向为例：在载人航天、战机、潜艇、舰船等密闭环境系统中存在多种有毒有害气体，严重威胁军事与科研人员的生命安全。以工作居家生活方向为例：造成大气环境污染的主要因素之一的工业废气和汽车尾气的过量排放，以及家具制造与装修过程中释放的废气对人类的呼吸、免疫与生殖系统有不良的影响，甚至能增加致癌的风险。而如果能提前测得环境中有毒有害气体的浓度并制定相应的对策，其对人类的影响将大大减少。综上所述，针对这类传感器的研究与制备迫在眉睫。近几十年以来，随着化石能源的不断消耗并枯竭，寻找一种绿色、低碳、广泛、易获得的能源至关重要。在电子产品十分普及的情况之下，电池的使用数目急剧增加。然而无论是为工作在危险环境或偏远地区的传感器更换电池，还是对传统电池内部有害物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：包括注射器空筒(6)和前端插入注射器空筒(6)中的芯杆(1)，所述注射器空筒(6)内壁设置有相互分离的电极A(3)和电极B(4)，电极A(3)和电极B(4)通过外电路连接，外电路上设置有静电计(8)，所述芯杆(1)前端设置有空心尼龙筒(5)，空心尼龙筒(5)外表面覆盖有气敏薄膜(2)，所述电极A(3)与气敏薄膜(2)之间和电极B(4)与气敏薄膜(2)之间均设置有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：包括注射器空筒(6)和前端插入注射器空筒(6)中的芯杆(1)，所述注射器空筒(6)内壁设置有相互分离的电极A(3)和电极B(4)，电极A(3)和电极B(4)通过外电路连接，外电路上设置有静电计(8)，所述芯杆(1)前端设置有空心尼龙筒(5)，空心尼龙筒(5)外表面覆盖有气敏薄膜(2)，所述电极A(3)与气敏薄膜(2)之间和电极B(4)与气敏薄膜(2)之间均设置有间隙。2.按照权利要求1所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述电极A(3)和电极B(4)通过在有机薄膜材料表面蒸镀电极材料得到，所述有机薄膜材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺，所述电极材料为铝、镍、铜、银或金中的一种或多种。3.按照权利要求2所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述电极A(3)和电极B(4)的厚度为100-200nm。4.按照权利要求3所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述有机薄膜材料的厚度为30-300μm。5.按照权利要求1至4任一项所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：电极A(3)和电极B(4)之间的间隙为1-2mm。6.按照权利要求1所述的一种新型针筒式一体化自供能气体传感器，其特征在于：所述气敏薄膜(2)的材料为聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯胺、聚酰亚胺、尼龙、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、聚酰亚胺或氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员：太惠玲，王斯，刘勃豪，袁震，蒋亚东，谢光忠，杜晓松，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51