[發(fā)明專利]一種多功能微流體柔性傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711061055.3
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107830893B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊曉鋒;卿新林;王奕首;孫虎;李嘉廷;晏子如
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01B7/16;G01L1/20;G01L9/02;G01N27/04;G01K7/00
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強

1.一種多功能微流體柔性傳感器，其特征在于設有柔性基體、微流體和電極，所述柔性基體包括上基體和下基體，上基體中帶有不同形狀的微流道，下基體中帶有電極；所述微流體位于上基體的微流道內(nèi)部，所述電極位于下基體；

所述上基體和下基體均為氣體滲透基體；所述多功能微流體柔性傳感器用于測量結構面內(nèi)變形、結構表面法向壓力、氣動壓力、環(huán)境氧氣濃度和溫度，當用于測量結構面內(nèi)變形和結構表面法向壓力時，微流道內(nèi)部微流體為導電液體，將微流體柔性傳感器貼于結構表面，當結構受力作用時，微流體的形狀也發(fā)生改變從而引起傳感器電阻發(fā)生變化，通過標定電阻變化與結構表面變形的大小關系，根據(jù)測量傳感器電阻的變化計算出結構所發(fā)生的變形；

所述多功能微流體柔性傳感器用于測量氣動壓力時，微流道內(nèi)部微流體為離子液體，將微流體柔性傳感器貼于結構表面，當結構表面受氣動壓力作用時，由于柔性基體的透氣性，空氣中的氧氣透過柔性基體和離子液體發(fā)生化學反應生成超氧根離子，改變離子液體的導電率；

氣動壓力的大小和離子液體中溶解的氧氣濃度為正相關關系，建立氣動壓力大小-氧氣濃度-離子液體導電率三者的數(shù)學關系，通過測量離子液體導電率的變化進而計算出結構表面所受氣動壓力的大小；

當測量氧氣濃度時，微流道內(nèi)部微流體為離子液體，當環(huán)境中氧氣濃度發(fā)生變化時，通過柔性基體滲透至微流體的氧氣濃度也會發(fā)生變化，建立氧氣濃度-離子液體導電率二者的數(shù)學關系，通過測量離子液體導電率的變化進而計算出環(huán)境氧氣濃度的大小；

當測量溫度時，微流道內(nèi)部微流體采用的導電液體為離子液體，當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，微流體的導電率和微流道結構都會發(fā)生變化，標定傳感器電阻或者導電率的變化與溫度的關系，通過測量傳感器電阻或者導電率的大小即計算出環(huán)境的溫度。

2.如權利要求1所述一種多功能微流體柔性傳感器，其特征在于所述導電液體包括液態(tài)金屬、鹽溶液、導電混合溶液。