【技术实现步骤摘要】
无线自供能气体传感器阵列及制备方法
本专利技术涉及能量收集技术、微电子机械系统(MEMS)、电子聚合物敏感材料领域，具体涉及一种无线自供能气体传感器阵列及制备方法。
技术介绍
随着安全和科学技术的迅速发展，有毒气体的检测已从工业扩展到医疗领域，人工智能和日常生活。如今，挥发性有机化合物(VOCs)的识别引起了研究人员的广泛关注，因为污染监测和早期无创疾病诊断成为一个重要的研究领域。通常，挥发性有机化合物是各种各样的化学化合物气体，从液体/固体形式释放出来，在高浓度吸入时对人体健康有害。此外，VOCs分布广泛且来源普遍。在我国大部分城市，人为排放的VOCs远高于自然源，主要来自固定源燃烧、汽车尾气道路交通、溶剂产品使用和工业生产过程。这就给由气体传感器构成的大气环境监测网络提出了新的要求。因此，开展有毒有害气体的传感器技术研究迫在眉睫。目前，当前研发生产的传感器均以电池或有线电力传输供给能量，需要人员定期的更换电池和维护电网以保证网络的持续运行，这不仅增加了经济成本，而且极大地降低了传感器网络节点的移动性和环境适应性。...
【技术保护点】
1.一种无线自供能气体传感器阵列，其特征在于：包括能量收集部分和气体探测部分，/n能量收集部分包括与气体测试腔(3)横截面大小相同的负性摩擦材料层(1)和正性摩擦材料层(2)，负性摩擦材料层(1)和正性摩擦材料层(2)位于气体测试腔(3)外部，正性摩擦材料层(2)完全覆盖在气体测试腔(3)外表面上，负性摩擦材料层(1)位于正性摩擦材料层(2)上方，负性摩擦材料层(1)为光栅结构，负性摩擦材料层(1)的光栅与叉指电极的电极平行且特征参数相同，负性摩擦材料层(1)和正性摩擦材料层(2)作为能量收集及转换单元，负性摩擦材料层(1)在外力带动下左右来回滑动，正性摩擦材料层(2)固定...
【技术特征摘要】
1.一种无线自供能气体传感器阵列，其特征在于：包括能量收集部分和气体探测部分，
能量收集部分包括与气体测试腔(3)横截面大小相同的负性摩擦材料层(1)和正性摩擦材料层(2)，负性摩擦材料层(1)和正性摩擦材料层(2)位于气体测试腔(3)外部，正性摩擦材料层(2)完全覆盖在气体测试腔(3)外表面上，负性摩擦材料层(1)位于正性摩擦材料层(2)上方，负性摩擦材料层(1)为光栅结构，负性摩擦材料层(1)的光栅与叉指电极的电极平行且特征参数相同，负性摩擦材料层(1)和正性摩擦材料层(2)作为能量收集及转换单元，负性摩擦材料层(1)在外力带动下左右来回滑动，正性摩擦材料层(2)固定不动，负性摩擦材料层(1)于在外力作用下滑动并对外辐射时变电磁场能量，负性摩擦材料层(1)的表面有第一聚合物薄膜，正性摩擦材料层(2)的表面设有第二聚合物薄膜；其中第一聚合物薄膜的得电子能力强于第二聚合物薄膜的得电子能力材料，两者接触将在第一聚合物薄膜表面带上负电荷，第二聚合物薄膜表面带上正电荷；
气体探测部分包括长方体的气体测试腔(3)，气体测试腔(3)内部设有两个以上叉指电极构成的阵列，每个叉指电极内部填充气敏材料；多个叉指电极填充的气敏材料互不相同，每个叉指电极两侧的气敏材料不连通；叉指电极通过引线引出用于检测传感器输出的电信号；叉指电极用于无线收集测试腔外外力触发辐射出的时变电磁振荡能量，实现待测气体种类和浓度的自驱动检测；气体测试腔(3)两侧设有进气口(5)和出气口(6)，进气口(5)和出气口(6)分别与进气管和出气管连接，用于定量导入和排出待测气体。
2.根据权利要求1所述的一种无线自供能气体传感器阵列，其特征在于：叉指电极之间的所述气敏材料为对目标气体敏感的有机聚合物、或金属氧化物、或无机材料。
3.根据权利要求2所述的一种无线自供能气体传感器阵列，其特征在于：所述气敏材料为聚苯胺、聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯胺、聚酰亚胺、壳聚糖以及氧化石墨烯其中一种或两种以上不同材料所组成的复合膜。
4.根据权利要求1所述的一种无线自供能气体传感器阵列，其特征在于：负性摩擦材料层(1)的第一聚合物薄膜材料选自铁氟龙或聚氟乙烯或聚氯乙烯或聚酰亚胺，薄膜厚度范围为10-50微米。
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏元捷，姚明亮，谢光忠，潘虹，庞文倩，衣锦扬，贾砾，黎威志，太惠玲，杜晓松，蒋亚东，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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