汗液传感器、集成电极阵列及其制备方法技术

本申请涉及一种汗液传感器、集成电极阵列及其制备方法，其中，汗液传感器的集成电极阵列包括用于检测汗液中有机成分的第一电极组与用于检测汗液中无机成分的第二电极组，第一电极组与第二电极组均包括至少两个工作电极与至少一个参比电极，每个参比电极对应至少一个工作电极，不同工作电极用于检测不同的汗液成分。本申请在汗液传感器中设置用于检测不同汗液成分的电极，且每个参比电极对应至少一个工作电极，检测范围广且集成度高。

Sweat sensor, integrated electrode array and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
汗液传感器、集成电极阵列及其制备方法
本申请涉及传感器
，具体涉及一种汗液传感器、集成电极阵列及其制备方法。
技术介绍
可穿戴生物传感器可实现人体多种指标的连续、无创检测，在现代医疗中扮演着越来越重要的角色。汗液作为一种生物流体，含有丰富的生物标记物可用于监测生理状态和诊断相关疾病，同时由于汗液由体表的汗腺产生而便于无创收集，已在移动健康诊断、运动监测等领域有了广泛应用。目前，国内外研究者围绕可穿戴汗液传感器开展了许多的工作，并取得了一系列成果，但多数的可穿戴汗液传感器仍存在检测成分少、集成度低的问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请提供一种汗液传感器、集成电极阵列及其制备方法，可以解决目前汗液传感器检测成分少、集成度低的问题。为解决上述技术问题，本申请提供一种汗液传感器的集成电极阵列，包括用于检测汗液中有机成分的第一电极组与用于检测汗液中无机成分的第二电极组，所述第一电极组与所述第二电极组均包括至少两个工作电极与至少一个参比电极，每个所述参比电极对应至少一个所述工作电极，不同工作电极用于检测不同的汗液成分。其中，所述第一电极组包括第一工作电极、第二工作电极与第一参比电极，所述第一工作电极和所述第二工作电极分别与所述第一参比电极形成检测回路，所述第一工作电极、第二工作电极用于检测汗液中不同的有机成分。其中，所述第二电极组包括第三工作电极、第四工作电极与第二参比电极，所述第三工作电极与所述第四工作电极分别与所述第二参比电极形成检测回路，所述第三工作电极、第四工作电极用于检测汗液中不同的无机成分。其中，还包括温度检测电极，所述温度检测电极为栅格状导线。其中，所述第二电极组中的其中一个工作电极用于检测汗液中的氢离子。其中，还包括基底层与封装层，所述第一电极组与所述第二电极组设置在所述基底层上，所述封装层设置在所述第一电极组与所述第二电极组上，并暴露出对应的工作电极和参比电极。其中，还包括沿厚度方向贯穿所述集成电极阵列的多个通孔，所述多个通孔位于所述工作电极与所述参比电极处，进入所述集成电极阵列的汗液经所述多个通孔排出。本申请还提供一种汗液传感器的集成电极阵列的制备方法，包括：a.制作第一图案化金属层，所述第一图案化金属层包括第一电极组图案与第二电极组图案，所述第一电极组图案与所述第二电极组图案均包括至少两个第一电极图案与至少一个第二电极图案，每个所述第二电极图案对应至少一个所述第一电极图案；b.制作第二图案化金属层，所述第二图案化金属层与位于下方的所述第二电极图案对应且图案一致，形成未表面修饰的参比电极；c.对所述第一电极组图案中的第一电极图案进行表面修饰，以形成用于检测汗液中不同有机成分的工作电极，对所述第二电极组图案中的第一电极图案进行表面修饰，以形成用于检测汗液中不同无机成分的工作电极，以及选择性地对所述参比电极进行表面修饰。其中，步骤a，包括：在一基底层上制作第一图案化金属层，所述第一图案化金属层包括第一电极组图案与第二电极组图案，所述第一电极组图案与所述第二电极组图案均包括至少两个第一电极图案与至少一个第二电极图案。其中，步骤b之前，还包括：d01.在所述第一图案化金属层上形成封装层；d02.除去所述封装层的覆盖所述第一电极图案与所述第二电极图案的部分。其中，所述第一电极图案与所述第二电极图案均包括多个通孔，步骤d02，还包括：除去所述基底层的与所述多个通孔对应的部分。其中，在步骤a中，所述第一图案化金属层还包括第三电极的图案，所述第三电极的图案为栅格状，所述第三电极用于检测温度。其中，步骤c，包括：对所述第二电极组图案中的其中一第一电极图案进行表面修饰，得到用于检测汗液中的氢离子的工作电极。本申请还提供一种汗液传感器的集成电极阵列，采用如上所述的汗液传感器的集成电极阵列的制备方法制备得到。本申请还提供一种汗液传感器，包括如上所述的汗液传感器的集成电极阵列。本申请的汗液传感器的集成电极阵列，包括用于检测汗液中有机成分的第一电极组与用于检测汗液中无机成分的第二电极组，第一电极组与第二电极组均包括至少两个工作电极与至少一个参比电极，不同工作电极用于检测不同的汗液成分，通过在汗液传感器中设置用于检测不同汗液成分的电极，且参比电极的数量小于工作电极的数量，使得汗液传感器的检测范围广且集成度高。本申请的汗液传感器的集成电极阵列的制备方法，先制作第一图案化金属层，第一图案化金属层包括第一电极组图案与第二电极组图案，第一电极组图案与第二电极组图案均包括至少两个第一电极图案与至少一个第二电极图案，每个第二电极图案对应至少一个第一电极图案；接着，制作第二图案化金属层，第二图案化金属层与位于下方的第二电极图案对应且图案一致，形成未表面修饰的参比电极；最后，对第一电极组图案中的第一电极图案进行表面修饰，以形成用于检测汗液中不同有机成分的工作电极，对第二电极组图案中的第一电极图案进行表面修饰，以形成用于检测汗液中不同无机成分的工作电极，以及选择性地对参比电极进行表面修饰，最终得到集成电极阵列。工艺简单，制备成本低。附图说明图1是根据第一实施例示出的汗液传感器的集成电极阵列的结构示意图；图2是根据第二实施例示出的汗液传感器的集成电极阵列的结构示意图；图3是根据第三实施例示出的汗液传感器的集成电极阵列的制备方法的流程示意图；图4(a)至图4(e)是根据第三实施例示出的汗液传感器的集成电极阵列的制备方法的部分工艺示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，包括用于检测汗液中有机成分的第一电极组与用于检测汗液中无机成分的第二电极组，所述第一电极组与所述第二电极组均包括至少两个工作电极与至少一个参比电极，每个所述参比电极对应至少一个所述工作电极，不同工作电极用于检测不同的汗液成分。/n

【技术特征摘要】
1.一种汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，包括用于检测汗液中有机成分的第一电极组与用于检测汗液中无机成分的第二电极组，所述第一电极组与所述第二电极组均包括至少两个工作电极与至少一个参比电极，每个所述参比电极对应至少一个所述工作电极，不同工作电极用于检测不同的汗液成分。


2.根据权利要求1所述的汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，所述第一电极组包括第一工作电极、第二工作电极与第一参比电极，所述第一工作电极和所述第二工作电极分别与所述第一参比电极形成检测回路，所述第一工作电极、第二工作电极用于检测汗液中不同的有机成分。


3.根据权利要求1或2所述的汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，所述第二电极组包括第三工作电极、第四工作电极与第二参比电极，所述第三工作电极与所述第四工作电极分别与所述第二参比电极形成检测回路，所述第三工作电极、第四工作电极用于检测汗液中不同的无机成分。


4.根据权利要求1所述的汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，还包括温度检测电极，所述温度检测电极为栅格状导线。


5.根据权利要求1或4所述的汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，所述第二电极组中的其中一个工作电极用于检测汗液中的氢离子。


6.根据权利要求1所述的汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，还包括基底层与封装层，所述第一电极组与所述第二电极组设置在所述基底层上，所述封装层设置在所述第一电极组与所述第二电极组上，并暴露出对应的工作电极和参比电极。


7.根据权利要求1所述的汗液传感器的集成电极阵列，其特征在于，还包括沿厚度方向贯穿所述集成电极阵列的多个通孔，所述多个通孔位于所述工作电极与所述参比电极处，进入所述集成电极阵列的汗液经所述多个通孔排出。


8.一种汗液传感器的集成电极阵列的制备方法，其特征在于，包括：
a.制作第一图案化金属层，所述第一图案化金属层包括第一电极组图案与第二电极组图案，所述第一电极组图案与所述第二电极组图案均包括至少两个第一电极图案与至少一个第二电极图案，每个所述第二电极图...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，肖建亮，叶柳顺，陈颖，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33