[發明專利]基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器及制作方法

有效

• 申請號: 201110201164.7
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102313818A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 周兆英;楊興;鄭富中;景焱青
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01P5/08
• 分類號: G01P5/08;G01L9/06;G01B7/30;B81C1/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，包括：

柔性基底；

至少一組微電極對，其中，每一組微電極對包括：

第一微電極和第二微電極，所述第一微電極和所述第二微電極間隔地設置在所述柔性基底上；

至少一組單壁碳納米管陣列，其中，一組單壁碳納米管陣列對應于一組微電極對，每一組單壁碳納米管陣列的兩端分別與對應的一組微電極對的第一微電極和第二微電極相連以使所述每一組單壁碳納米管陣列處于拉伸狀態，且所述每一組單壁碳納米管陣列與所述柔性基底間隔開。

2.如權利要求1所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，還包括：

固定件，每個所述固定件分別設置在所述第一微電極和所述第二微電極上，以將所述單壁碳納米管陣列的兩端分別固定在對應地第一微電極和所述第二微電極上。

3.如權利要求1所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述柔性基底的材料包括：

聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷的其中之一。

4.如權利要求3所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述柔性基底的厚度在1納米～10毫米之間。

5.如權利要求1所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述第一微電極和第二微電極通過光刻、濺射、蒸鍍、剝離或刻蝕的方式使所述第一微電極和第二微電極設置在所述柔性基底上。

6.如權利要求5所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述第一微電極和第二微電極的間距在1納米～100毫米之間，所述第一微電極和第二微電極的厚度分別在0.01納米～1毫米之間。

7.如權利要求1所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述每一組單壁碳納米管陣列的陣列行間距在0.1納米～10毫米之間，所述每一組單壁碳納米管陣列的陣列數目在2～10⁸個之間。

8.如權利要求1-7任一項所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述每一組微電極對以陣列形式分布在所述柔性基底上。

9.如權利要求8所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，還包括：

分別與所述每一組微電極對的第一微電極和第二微電極相連的第一引線和第二引線，所述第一引線和所述第二引線通過所述第一微電極和第二微電極將對應地單壁碳納米管陣列的信號傳遞給外圍設備。

10.如權利要求9所述的基于單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器，其特征在于，所述單壁碳納米管陣列中的每一個單壁碳納米管為具有高壓阻因子的單壁碳納米管。

11.一種單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

將柔性基底固定在剛性基底表面；

通過光刻、濺射、蒸鍍、剝離或刻蝕方法在所述柔性基底上設置電極對，其中，所述電極對包括間隔開的第一電極和第二電極

將所述柔性基底從所述剛性基底上取下，接著將所述柔性基底向內彎曲并通過介電電泳、轉移、化學氣相沉積或組裝的方法將單壁碳納米管陣列的兩端分別與所述電極對的第一電極和第二電極相連；

通過電沉積、光刻、濺射或蒸鍍的方法在所述第一電極和第二電極的表面形成固定件，以將所述單壁碳納米管陣列的兩端分別固定在對應的第一電極和第二電極上；

恢復所述柔性基底的形狀以使所述單壁碳納米管陣列處于拉伸狀態；和

對所述單壁碳納米管陣列進行篩選以保留具有高壓阻因子的單壁碳納米管。

12.如權利要求11所述的單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器的制作方法，其特征在于，在恢復所述柔性基底的形狀后還包括：

通過壓焊、釬焊或粘接的方法在所述第一電極和第二電極相連上安裝引線。

13.如權利要求12所述的單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器的制作方法，其特征在于，通過涂膠或濺射的方法在所述柔性傳感器表面覆蓋一層絕緣保護層。

14.如權利要求11所述的單壁碳納米管陣列的柔性壓阻流場傳感器的制作方法，其特征在于，所述剛性基底的材料為硅、石英或玻璃。