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一种压阻式声音传感器及其制备方法和应用技术

技术编号:42951640 阅读:21 留言:0更新日期:2024-10-11 16:07
本发明专利技术属于传感器领域,公开了一种压阻式声音传感器及其制备方法和应用,用以解决传统声音传感器刚性且笨重的特点。本发明专利技术中压阻式声音传感器包括柔性衬底、敏感层、叉指电极以及隔离层,以二维MXene为导电材料,通过模板拓印法制备出具有仿生微棘突结构MXene薄膜作为敏感层;以轻薄透气、灵活的微孔过滤膜为柔性衬底,通过在柔性衬底上喷涂MXene胶体溶液,制备出MXene基柔性叉指电极;并在电极和敏感层之间静电纺丝PVA隔离层,面对面放置具有PVA隔离层的叉指电极和敏感层,制备了一种压阻式声音传感器。声音在空气中传播过程中产生的压力波,会被传感器检测并转化为自身电信号的变化,从而识别外界声音信号。这解决了传统的声学传感器刚性,不易携带等问题,且制作成本低廉,结构简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感领域,涉及一种压阻式声音传感器及其制备方法和应用


技术介绍

1、声音是一种重要的信息载体,在人类感知环境,交流沟通等日常生活中有重要意义,是人类社会和自然界中不可缺少的一部分。随着科技的进步,音频技术一直在向数字化、集成化和个性化方向不断发展,在智能化发展中,声音的重要性也不言而喻。未来,无论是在技术进步、行业应用还是终端设备方面,声音都将继续扮演关键角色,推动各个领域的智能化进程。然而,传统的声学传感器(如专利cn216649020u)由于刚性,过于笨重等缺点,限制了其潜在的应用。目前,设计高灵活性,易携带的可穿戴柔性声学传感器备受关注,在语音识别,自然监测等方面,具有巨大的应用前景。

2、根据传感器信号转换方式的不同,压力传感器可分为压阻式、电容式、压电式、摩擦电式压力传感器。其中,压阻式压力传感器主要通过压阻效应将压力转化为器件电阻的变化,具有制作过程简单,低成本低功耗,灵敏度高,测量范围大等优点。高灵敏度的压阻式传感器可以通过感应薄膜的振动来检测电阻变化,从而作为声音传感器进行声音检测。

<p>3、综上,压阻式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压阻式声音传感器,其特征在于,包括柔性衬底、敏感层、叉指电极以及隔离层,所述敏感层为具有微棘突结构的MXene薄膜,叉指电极为MXene基柔性叉指电极,隔离层为位于叉指电极表面的聚乙烯醇纤维。

2.根据权利要求1所述的压阻式声音传感器,其特征在于,所述MXene为二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物。

3.权利要求2所述的压阻式声音传感器的制备方法,其特征在于,步骤如下:

4.根据权利要求3所述的压阻式声音传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中砂纸的目数为 100-800目;拓印法的步骤为:拓印时以PDMS为中间体,先将PDMS浇筑在砂...

【技术特征摘要】

1.一种压阻式声音传感器,其特征在于,包括柔性衬底、敏感层、叉指电极以及隔离层,所述敏感层为具有微棘突结构的mxene薄膜,叉指电极为mxene基柔性叉指电极,隔离层为位于叉指电极表面的聚乙烯醇纤维。

2.根据权利要求1所述的压阻式声音传感器,其特征在于,所述mxene为二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物。

3.权利要求2所述的压阻式声音传感器的制备方法,其特征在于,步骤如下:

4.根据权利要求3所述的压阻式声音传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中砂纸的目数为 100-800目;拓印法的步骤为:拓印时以pdms为中间体,先将pdms浇筑在砂纸上,干燥后揭下,得到表面具有微结构的pdms模板;再将mxene胶体溶液均匀浇在pdms模版上,干燥后待其表面每厘米电阻为5-30 ω,揭下,得到微棘突结构的mxene薄膜。

5.根据权利要求4所述的压阻式声音传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中柔性衬底为微孔过滤膜。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟杰高梦遥郭海中陈坤邢浩楠刘晓晴孙慧丽
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

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