一种柔性气流传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种柔性气流传感器及其制备方法和应用，所述柔性气流传感器自下而上依次包括基底、叉指电极、粘合剂层和碳纤维绒毛阵列结构；所述碳纤维绒毛阵列结构中的碳纤维穿透粘合剂层与叉指电极接触。本发明专利技术柔性气流传感器的碳纤维绒毛阵列结构能够在微弱的气流作用下发生形变，使得绒毛间的接触电阻发生改变，从而实现对外界气流的响应。本发明专利技术的柔性气流传感器能够探测气体流速，具有响应速度快、检测极限低、检测范围宽、稳定性好等特性，且制备工艺简单，无需复杂设备，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性气流传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于传感器
，涉及一种柔性气流传感器及其制备方法和应用，尤其涉及一种基于碳纤维绒毛阵列结构的柔性气流传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]气流传感器在气象、生物医学、工业生产等众多领域应用广泛。很多应用领域要求气流传感器必须小巧、轻便、柔性、可靠性高、易制造、低成本。目前的气流传感器包括机械式气流传感器、热线热膜式气流传感器、激光多普勒流速检测传感器等。这些测量装置比较复杂，体积和重量都较大，难以满足诸多应用场景的要求。
[0003]自然界中，生物通过长期进化，发展出许多巧妙的微型传感结构，值得研究和借鉴。例如，很多动植物表皮或表面由纤毛(或毛发)覆盖，微弱气流或振动能够引起纤毛形变，微小的形变引发纤毛下方神经细胞的冲动，从而获得感知能力。其微小尺寸、柔性、灵敏、快捷的特点往往是人造传感器所不能同时具备的。
[0004]目前有许多相关的工作被公开。CN112858717A公开了一种仿生气流传感器，在气流作用下，通孔内的毛杆结构相对于基座产生偏转，对测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性气流传感器，其特征在于，所述柔性气流传感器自下而上依次包括基底、叉指电极、粘合剂层和碳纤维绒毛阵列结构；所述碳纤维绒毛阵列结构中的碳纤维穿透粘合剂层与叉指电极接触。2.根据权利要求1所述的柔性气流传感器，其特征在于，所述碳纤维绒毛阵列结构由碳纤维组成；优选地，所述碳纤维包括聚丙烯腈基碳纤维或沥青基碳纤维；优选地，所述碳纤维的直径为7
‑
10μm；优选地，所述碳纤维的长度为100
‑
500μm。3.根据权利要求1或2所述的柔性气流传感器，其特征在于，所述基底为柔性聚合物薄膜；优选地，所述柔性聚合物薄膜包括聚酰亚胺薄膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，优选聚酰亚胺薄膜。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的柔性气流传感器，其特征在于，所述粘合剂层的厚度为5
‑
20μm；优选地，所述粘合剂层的杨氏模量为500
‑
1500kPa。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的柔性气流传感器，其特征在于，所述粘合剂层由粘合剂固化而成，所述粘合剂的制备方法包括以下步骤：将柔性聚合物和固化剂混合，得到所述粘合剂；优选地，所述柔性聚合物包括道康宁184硅橡胶A组分；优选地，所述固化剂包括道康宁184硅橡胶B组分；优选地，所述柔性聚合物和固化剂的质量比为(10
‑
20):1；优选地，所述混合在脱泡搅拌机中进行；优选地，所述混合之后还包括真空脱泡的步骤。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的柔性气流传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)在基底上固定叉指电极的金属掩模板，放入热蒸镀仪中沉积金属靶材，得到沉积有叉指电极的基底；(2)将粘合剂涂覆在步骤(1)得到的基底上，覆盖叉指电极的叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈忱，张晖，张忠，孙帅，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：