一种人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器及方法技术

本发明专利技术公开了一种人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器及方法，包括高阶谐振单元、两处渐变波导、电路板基板、铜涂层和纸基芯片；两处渐变波导中心对称设置在高阶谐振单元两侧；高阶谐振单元和两处渐变波导设置在电路板基板的上表面形成传感区域，纸基芯片设置在传感区域上，铜涂层设置在电路板基板的下表面，还包括S1‑S4的检测步骤。本发明专利技术通过人工微结构渐变波导耦合，高效激发人工局域表面等离激元的高阶谐振模式，汗液通过穿戴集汗的纸基芯片采集后，直接放置于传感区域上方，通过矢量网络分析仪在GHz波段检测汗液量变化引发的传输光谱变化，能够快速准确地检测人体不同部位的出汗量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理，尤其涉及一种人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器及方法。

技术介绍

1、柔性可穿戴汗液传感器可连续、实时、无创地检测汗液量及汗液成份，汗液中的相关生理指标与人体健康密切相关，因此受到广泛关注。

2、可穿戴的汗液传感系统需要精确测量汗液量和汗液中的生物标志物，尽量做到轻便、小巧、柔韧、便携和对皮肤不造成任何不适。传统的汗液检测方法主要有：生物传感法、荧光传感法、电化学传感法、比色法和表面增强拉曼光谱法。前述检测方法主要都是通过汗液中的特征目标物响应来实现检测，除拉曼光谱法以外还需要消耗试剂，长期使用稳定性不佳。并且无法直接检测出汗量这一指标，更不容易通过单一系统实现人体多部位出汗量的同时检测。相比之下，通过人工超表面微结构基于介电常数传感的方法极具潜力。人工局域表面等离激元是一种人造结构，在微波段其局域共振模式具有极强的电磁场增强效果和局域特征。其谐振品质因子高、对周围环境灵敏度高、且尺寸紧凑，特别适用于设计生物化学传感器并用于液体介电常数的测量。目前发展已经较为成熟的基于人工表面等离激元传感器通常工作于微波波段，由微带线激发本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，包括高阶谐振单元(1)、两处渐变波导(2)、电路板基板(3)、铜涂层(4)和纸基芯片(5)；

2.根据权利要求1所述的人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，所述高阶谐振单元(1)包括圆形导体贴片(11)和若干阿基米德螺旋臂(12)，若干所述阿基米德螺旋臂(12)均布设置在圆形导体贴片(11)的外侧，所述阿基米德螺旋臂(12)与圆形导体贴片(11)采用一体设计。

3.根据权利要求2所述的人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，所述阿基米德螺旋臂(12)的内半径r1为4mm、外半径r2为1...

【技术特征摘要】

1.一种人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，包括高阶谐振单元(1)、两处渐变波导(2)、电路板基板(3)、铜涂层(4)和纸基芯片(5)；

2.根据权利要求1所述的人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，所述高阶谐振单元(1)包括圆形导体贴片(11)和若干阿基米德螺旋臂(12)，若干所述阿基米德螺旋臂(12)均布设置在圆形导体贴片(11)的外侧，所述阿基米德螺旋臂(12)与圆形导体贴片(11)采用一体设计。

3.根据权利要求2所述的人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，所述阿基米德螺旋臂(12)的内半径r1为4mm、外半径r2为10.43mm、宽度a为1.5mm。

4.根据权利要求1所述的人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，所述渐变波导(2)包括主微带线(21)和若干次微带线(22)，若干所述次微带线(22)垂直于主微带线(21)，相邻所述次微带线(22)的间距相等，所述主微带线(21)和次微带线(22)采用一体设计。

5.根据权利要求4所述的人工等离激元高阶模式的汗液检测传感器，其特征在于，所述主微带线(21)的长度l3为83.78mm，所述主微带线(21)的长度与次微带线(22)的高度之和为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，吕凤雪，黄映洲，李顺波，徐溢，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：