【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可拉伸应变传感器领域，特别地，涉及一种基于mie谐振的传感方法、应变传感器、应变传感器的制备方法和应用。
技术介绍
1、可拉伸应变传感器是机械世界和数字世界之间的桥梁，在物联网、可穿戴电子产品和软体机器人等应用的感知层发挥着关键作用。在这种情况下，考虑到实际应变分布的复杂特征，迫切需要具有的大面积柔性传感器阵列来映射实际应变状态。
2、传统的基于压阻、压电和电容效应的应变传感器阵列必须将应变敏感结构、可拉伸电极和互连集成在一个狭小的空间内，因此尺寸扩大，检测分辨率有限。尽管基于场效应晶体管的新型传感网络由于前所未有的器件密度可以显著提高感知分辨率，但其复杂的制造工艺对大面积实际应用造成了障碍。此外，应变传感器阵列除了要考虑兼容阵列面积与传感器密度的关系外，还应融合多向应变传感能力，以适应各种表面应变环境。然而，现有的各向异性应变传感器主要集中在通过结构设计(如交叉应变传感器)和材料优化(如各向异性导电材料)进行离散点应变检测。对于这些传感器组列，需要优先解决精确校准和多维信号解耦问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种能够进行应变映射的可拉伸的新型应变传感器阵列。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种基于mie谐振的应变传感器。
3、所述应变传感器可包括基体以及嵌入在基体中并呈阵列分布的多个高介电颗粒，其中，基体包括可拉伸高分子材料。>
4、可选择地，所述基体可以由至少一种液态高分子材料固化而成，例如，例如由液态pmds固化而成。
5、可选择地，所述基体的至少一个表面进行了疏水性增强处理或超疏水性处理。进一步可选择地，所述应变传感器的至少一个表面上还具有若干个柱状凸起。例如，柱状凸起可以为上窄下宽的柱状结构，所述具有柱状凸起的表面进行了火焰处理。
6、可选择地，所述高介电颗粒的材料可包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛或钛酸钡。
7、可选择地，所述高介电颗粒可为均一大小微球。
8、可选择地，所述高介电颗粒的粒径可以为150μm～500μm，例如160、180、200、250、290、300、310、350、400、450、490μm等。
9、可选择地，所述阵列中相邻高介电颗粒之间的距离相等。
10、可选择地，所述阵列分布可包括以圆形阵列、椭圆形阵列或多边形阵列的形式分布，例如正方形阵列、圆形阵列、菱形阵列等。
11、可选择地，所述应变传感器可以由下述第三方面中的方法制备得到。
12、本专利技术第二方面提供了一种应变传感器的应用。
13、所述应用可包括上述应变传感器在物联网或可穿戴电子产品中的应用。
14、本专利技术第三方面提供了一种应变传感器的制备方法。
15、所述方法可包括：使多个高介电颗粒呈阵列分布在第一可拉伸高分子材料的表面上，进行封装和固化，得到应变传感器。
16、可选择地，所述高介电颗粒可以与上述第一方面中的高介电颗粒相同。
17、可选择地，所述第一可拉伸高分子材料的表面具有一定的粘度。进一步地，第一可拉伸高分子材料可以是液态第一高分子材料预固化而成，例如由液态pmds预固化而成。
18、可选择地，所述阵列分布可以与上述第一方面中的相同。
19、可选择地，所述封装可包括利用液态第一高分子材料进行封装，该液态高分子材料固化后具有可拉伸性。用于封装的高分子材料的材质可以与上述的可拉伸第一高分子材料的材质相同。
20、可选择地，在所述使高介电颗粒分布在第一可拉伸高分子材料的表面之前，所述方法还包括步骤：将液态第一高分子材料涂覆在基底上，进行预固化，得到表面具有一定粘度的所述第一可拉伸高分子材料。在所述固化后，所述方法还包括步骤：剥离出基底。进一步地，将液态第一高分子材料涂覆在基底上后液面的厚度可以为20～200μm。进一步地，所述基底的上表面平整或上表面开设有多个孔洞。再进一步地，在基底的上表面开设有多个孔洞的情况下，基底包括超疏水模板，超疏水模板可以为多孔模板，所述应变传感器原接触所述基底的一面形成有多个柱状凸起，所述方法还可包括步骤：对所述应变传感器原接触所述基底的一面进行火焰处理，以增强表面的超疏水性。
21、再进一步地，在基底的上表面平整的情况下，支撑可为支撑基底，可包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺薄膜。
22、可选择地，所述使多个高介电颗粒规律分布在第一可拉伸高分子材料的表面上的步骤包括：将微阵列模板附着在所述第一可拉伸高分子材料的表面上，再将所述多个高介电颗粒放置在微阵列模板上并使颗粒落入到小孔中，然后去除微阵列模板。
23、可选择地，利用液态第二可拉伸高分子材料进行所述封装，第二可拉伸高分子材料与所述第一可拉伸高分子材料的材质相同或不同。
24、本专利技术第四方面提供了一种基于mie谐振的非接触式可映射应变状态的传感方法。
25、所述方法可包括：向如上所述的应变传感器发射电磁波，并扫描传感区域，通过电磁波信号分析应变状态。应变状态包括大小、方向及分布中的至少一种。
26、可选择地，可借助扫描技术扫描传感区域。
27、可选择地，约四个工作波长定义为一个扫描点。
28、可选择地，所述电磁波包括微波、太赫兹或红外。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下内容中的至少一项：
30、(1)本专利技术的传感器提出了一种新的应变传感机理，具有识别应变状态的能力，同时还具有高分辨率、大面积覆盖和低成本的优点。
31、(2)本专利技术的传感器无需布线即可实现，可以避免线路的串扰、耦合，在降低制造难度的同时，可以提高传感空间分辨率。
32、(3)本专利技术的用于映射应变状态的应变传感器，具有同时识别应变大小、方向及分布的能力，在柔性物联网感知层和可穿戴设备具有巨大的应用潜力。
33、(4)本专利技术的方法简便、制备成本低，并且可根据要求制备出超大尺寸产品。
34、(5)本专利技术的制备工艺能够与其他表面处理技术兼容，如超疏水处理，可以使传感器具有自清洁能力，提高传感器抗干扰能力。
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1.一种基于Mie谐振的应变传感器，其特征在于，所述应变传感器包括基体以及嵌入在基体中并呈阵列分布的多个高介电颗粒，其中，基体包括可拉伸高分子材料。
2.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述基体由至少一种液态高分子材料固化而成；
3.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述基体的至少一个表面进行了疏水性增强处理或超疏水性增强处理。
4.权利要求1至3任一项所述的应变传感器在物联网或可穿戴电子产品中的应用。
5.一种应变传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的应变传感器的制备方法，其特征在于，所述第一可拉伸高分子材料的表面具有一定的粘度；和/或，
7.根据权利要求5所述的应变传感器的制备方法，其特征在于，在所述使高介电颗粒分布在第一可拉伸高分子材料的表面之前，所述方法还包括步骤：将呈液态状态的第一高分子材料涂覆在基底上，进行预固化，得到表面具有一定粘度的所述第一可拉伸高分子材料；
8.根据权利要求5所述的应变传感器的制备方法，其特征在于，所述使多个高
9.根据权利要求5所述的应变传感器的制备方法，其特征在于，利用呈液态状态的第二可拉伸高分子材料进行所述封装，第二可拉伸高分子材料与所述第一可拉伸高分子材料的材质相同或不同。
10.一种基于Mie谐振的非接触式可映射应变状态的传感方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于mie谐振的应变传感器，其特征在于，所述应变传感器包括基体以及嵌入在基体中并呈阵列分布的多个高介电颗粒，其中，基体包括可拉伸高分子材料。
2.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述基体由至少一种液态高分子材料固化而成；
3.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述基体的至少一个表面进行了疏水性增强处理或超疏水性增强处理。
4.权利要求1至3任一项所述的应变传感器在物联网或可穿戴电子产品中的应用。
5.一种应变传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的应变传感器的制备方法，其特征在于，所述第一可拉伸高分子材料的表面具有一定的粘度；和/或，
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