[發明專利]用于組合感測壓力、溫度和濕度的平臺單元

有效

• 申請號: 201380016321.4
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104583762B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: H·海克;G·舒斯特;M·瑟格夫-巴;V·科隆普;S·格利克斯曼
• 申請（專利權）人: 泰克年研究發展基金會公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;B82Y30/00;H01L29/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,張全信

1.一種用于檢測選自壓力、溫度、濕度及其組合的參數的平臺單元，所述平臺單元包括：多個傳感器，所述傳感器包含用有機涂層包覆的金屬納米顆粒，其中所述多個傳感器包括：

i.沉積在柔性的基底上的至少一個壓力傳感器，其中所述壓力傳感器被配置成感測施加在其上的壓力并且響應于所述壓力生成電信號；和

ii.至少一個濕度傳感器，其被配置成響應于濕度變化顯示出所述用有機涂層包覆的金屬納米顆粒的形態變化，并且響應于所述形態變化生成電信號，其中所述至少一個濕度傳感器包含雙重感測靈敏度，所述多個傳感器由此提供對壓力、溫度、濕度或它們組合的檢測。

2.根據權利要求1所述的平臺單元，進一步包括至少一個溫度傳感器，其配置成響應于溫度變化顯示出所述用有機涂層包覆的金屬納米顆粒的形態變化，并且響應于所述形態變化生成電信號。

3.根據權利要求1所述的平臺單元，進一步包括包含導電材料的多個電極，其中所述多個電極與每個傳感器耦聯并且用于測量由所述傳感器生成的信號。

4.根據權利要求1所述的平臺單元，其中每個傳感器以選自電容傳感器、電阻式傳感器、化學電阻式傳感器、阻抗傳感器和場效應晶體管傳感器的形式配置。

5.根據權利要求1所述的平臺單元，進一步包括檢測裝置，其包括用于測量電阻、電導、交流電(AC)、頻率、電容、阻抗、電感、遷移率、電勢、光學性質或電壓閾值的變化的裝置。

6.根據權利要求1所述的平臺單元，進一步包括膜，其中所述膜被配置成阻斷至少一個傳感器響應于濕度變化生成信號。

7.根據權利要求6所述的平臺單元，其中所述膜的特征在于厚度的范圍為1μm-1000μm。

8.根據權利要求6所述的平臺單元，其中所述膜選自環氧樹脂、硅樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚對-亞二甲苯基樹脂及其組合。

9.根據權利要求1所述的平臺單元，其中所述壓力傳感器被配置成生成與所述柔性的基底的偏移量成比例的電信號。

10.根據權利要求1所述的平臺單元，其中所述柔性的基底的特征為寬度在0.01-10cm的范圍內且厚度在20-500μm的范圍內。

11.根據權利要求1所述的平臺單元，其中所述柔性的基底包含聚合物。

12.根據權利要求11所述的平臺單元，其中所述聚合物選自聚酰亞胺、聚酰胺、聚亞胺、聚乙烯、聚酯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯和聚苯乙烯。

13.根據權利要求2所述的平臺單元，其中所述溫度或濕度傳感器沉積在柔性或剛性的基底上。

14.根據權利要求13所述的平臺單元，其中所述剛性的基底選自金屬、絕緣體、半導體、半金屬及其組合。

15.根據權利要求1所述的平臺單元，其中所述金屬納米顆粒選自Au、Ag、Ni、Co、Pt、Pd、Cu、Al及其組合。

16.根據權利要求1所述的平臺單元，其中所述金屬納米顆粒是選自Au/Ag、Au/Cu、Au/Ag/Cu、Au/Pt、Au/Pd、Au/Ag/Cu/Pd、Pt/Rh、Ni/Co和Pt/Ni/Fe的金屬合金。

17.根據權利要求1所述的平臺單元，其中所述有機涂層包含選自烷基硫醇、芳基硫醇、烷芳基硫醇、烷基硫醇鹽、ω-官能化的烷烴硫醇鹽、芳烴硫醇鹽、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、二烷基二硫化物及其組合和其衍生物的化合物。

18.根據權利要求1所述的平臺單元，其包括沉積在柔性或剛性的基底上的雙重溫度和濕度傳感器。

19.根據權利要求1所述的平臺單元，其包括沉積在柔性的基底上的雙重壓力和濕度傳感器。

20.根據權利要求1所述的平臺單元，其包括沉積在柔性的基底上的雙重壓力和溫度傳感器。

21.根據權利要求2所述的平臺單元，其包括兩個傳感器，其中一個傳感器是沉積在柔性的基底上的雙重壓力和濕度傳感器，且另一個傳感器是沉積在柔性的基底上的雙重壓力和溫度傳感器。

22.根據權利要求1所述的平臺單元，其中使用測量前校準、測量后計算或其組合提取由每個參數生成的信號。