一种可共形贴附的多功能柔性传感器及其应用制造技术

技术编号:21849121 阅读:34 留言:0更新日期:2019-08-13 23:58
本发明专利技术属于柔性传感器领域,并公开了一种可共形贴附的多功能柔性传感器及其应用。柔性传感器包括左电极和右电极,左电极包括栅极结构和两根引线,右电极包括栅极结构和一根引线,其中,栅极结构包括由一根金属薄膜多次折弯形成的多个平行的栅极,左电极中的栅极与右电极中的栅极交错排列形成多个平行的电容。本发明专利技术还公开了由柔性传感器制备的多模态传感器,其包括中间层和对称设置的上下两侧的柔性传感器,中间层包括基底、压电单元和光电单元,压电单元用于将发生的应变转化为电压差,光电单元用于将受到的光照转化为电压差。通过本发明专利技术,提供超薄,柔性好,与待测对象贴合紧密的传感器,具备多模态同时测量的优点。

A Conformal Attachable Multifunctional Flexible Sensor and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种可共形贴附的多功能柔性传感器及其应用
本专利技术属于柔性传感器领域,更具体地,涉及一种可共形贴附的多功能柔性传感器及其应用。
技术介绍
柔性电子,包括柔性传感器、纳米柔性器件等多种柔性电子器件,具有可弯曲和拉伸、良好的生物兼容性等特性,这些特性使得柔性表皮电子器件在植物生长监测领域具有广泛应用前景。柔性多模态传感器是一种高功能数与端口数之比的结构单元,具有通过一个多模态实现多种植物生长参数的复合监测的功能,而阵列化则使整个器件可以进行大面积多点监测,因此对于植物生长监测具有十分重要的意义。生长监测,是指对植物各项生理指标的测量与监控。对植株的生长过程进行精确的监测在智能植物管理、植物生长精准调控、植物生长过程研究等领域都有着极其重要的作用。目前,已有一些生长监测的方法,例如专利号为CN108370744A提出一种可控制植物栽培湿度,改善栽培环境空气质量,并通过修剪方式加快植物生长及生长质量的一种植物生长监测装置。然而上述专利提出的传统的生长监测方法具备如下其中之一或几个缺点:1)测量结果不精确,为非接触式测量,测量结果受环境干扰较大;2)无法测量植物的近场气候,测量的参数为植物所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可共形贴附的多功能柔性传感器,其特征在于,该柔性传感器(1)包括左电极(11)和右电极(12)两个部分,所述左电极(11)包括栅极结构(14)和设置在该栅极结构首尾两端的两根引线(13),所述右电极(12)包括栅极结构(14)和一根连接在该栅极结构中点的引线(13),其中,所述栅极结构(14)包括由一根金属薄膜多次折弯形成的多个平行的栅极,所述左电极中的栅极与右电极中的栅极交错排列形成多个平行的电容;当所述柔性传感器贴附于待测对象表面时,若在所述左电极(11)的两根引线中通入电流,待测对象特征参数变化引起所述左电极栅极结构中的电阻变化,通过测量该电阻的变化获得待测对象特征参数的变化;若...

【技术特征摘要】
1.一种可共形贴附的多功能柔性传感器,其特征在于,该柔性传感器(1)包括左电极(11)和右电极(12)两个部分,所述左电极(11)包括栅极结构(14)和设置在该栅极结构首尾两端的两根引线(13),所述右电极(12)包括栅极结构(14)和一根连接在该栅极结构中点的引线(13),其中,所述栅极结构(14)包括由一根金属薄膜多次折弯形成的多个平行的栅极,所述左电极中的栅极与右电极中的栅极交错排列形成多个平行的电容;当所述柔性传感器贴附于待测对象表面时,若在所述左电极(11)的两根引线中通入电流,待测对象特征参数变化引起所述左电极栅极结构中的电阻变化,通过测量该电阻的变化获得待测对象特征参数的变化;若在所述左电极(11)的一根引线和右电极(12)的引线之间通过电流时,待测对象特征参数变化引起交错排列的栅极中电容变化,通过测量该电容的变化获得待测对象特征参数的变化。2.如权利要求1所述的一种可共形贴附的多功能柔性传感器,其特征在于,所述柔性传感器(1)的厚度介于10纳米~1000纳米之间。3.如权利要求1或2所述的一种可共形贴附的多功能柔性传感器,其特征在于,所述引线(13)优选采用蛇形蜿蜒结构,其宽度不小于100μm,蜿蜒角度为10°~30°,半径小于5mm,以此保证所述柔性传感器的延展性和与待测对象的贴合性,其加工方法优选采用机械切割或光刻。4.一种利用权利要求1-3任一项所述的柔性传感器制备的多模态传感器,其特征在于,该多模态传感器包括中间层和对称设置在该中间层上下两侧的柔性传感器(1),其中:所述中间层包括基底(4)和镶嵌在该基底中的压电单元(2)和光电单元(3),该压电单元(2)和光电单元(3)对称分布在所述柔性传感器交错排列的栅极的左右两侧,所述压电单元(2)同时与上下两侧的所述柔性传感器中的左电极或右电极的栅极结构并联,所述光电单元(3)同时与上下两侧的所述柔性传感器中的右电极或左电极的栅极结构并联,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹浪马加冀任君晖
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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