[發明專利]基于納米紙的傳感器

有效

• 申請號: 201811265731.3
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111102996B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 孫其君;孟艷芳
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;G01D5/24;G01K7/16;G01N27/22;B82Y30/00;D21H11/00;D21H19/14;D21H19/28;G08B13/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本發明提供一種基于納米紙的傳感器，包括：納米紙；石墨烯電極，分別形成于所述納米紙的上下表面上，所述石墨烯電極包括第一電極及第二電極；還原氧化石墨烯，設置于所述納米紙的上表面的所述石墨烯電極的第一電極和第二電極之間；氧化石墨烯，設置于所述納米紙的下表面的所述石墨烯電極的第一電極和第二電極之間。本發明提供的基于納米紙的傳感器實現了防盜功能與傳感功能的巧妙集成，既有效利用資源又節約空間。

技術領域

本發明屬于納米技術領域，特別涉及一種基于納米紙的傳感器。

背景技術

文物是歷史傳承的重要標記，是人類寶貴的文化遺產，具有較高的歷史、藝術、科學價值。而且文物是不可再生的文化資源，因此，對文物的保護提出了更高的要求。

隨著傳感器技術的快速發展，其越來越多的應用于文物保護中。例如，采用溫度傳感器、濕度傳感器監控文物保存環境的溫度、濕度等重要參數，以防止由于環境變化而造成文物被腐蝕、耗費。但是，目前用于文物保護的傳感器通常采用塑料、橡膠等材料，一方面，塑料、橡膠等材料耐用性較差，隨著頻繁更新換代會造成資源浪費，另一方面，塑料、橡膠等材料為不可降解材料，也會造成環境污染。

發明內容

鑒于上述技術問題，為了克服上述現有技術的不足，本發明提出了一種基于納米紙的傳感器。

本發明提供一種基于納米紙的傳感器，包括：納米紙；石墨烯電極，所述石墨烯電極分別形成于所述納米紙的上下表面上，所述石墨烯電極包括第一電極及第二電極；還原氧化石墨烯，設置于所述納米紙的上表面的所述石墨烯電極的第一電極和第二電極之間；氧化石墨烯，設置于所述納米紙的下表面的所述石墨烯電極的第一電極和第二電極之間。

根據一些實施方式，所述第二電極與所述第一電極之間的距離為5至10毫米。

根據一些實施方式，所述還原氧化石墨烯和/或氧化石墨烯的厚度為0.2至0.5毫米。

根據一些實施方式，所述還原氧化石墨烯采用掩模遮擋噴涂于所述第一電極與所述第二電極之間；所述氧化石墨烯采用掩模遮擋噴涂于所述第一電極與所述第二電極之間。

根據一些實施方式，裸露的所述納米紙與所述石墨烯電極形成防盜傳感器，當納米紙被觸摸后，由于摩擦起電作用，與所述石墨烯電極的第一電極相連的報警器被觸發。

根據一些實施方式，所述納米紙上表面的石墨烯電極的第一電極及第二電極和所述還原氧化石墨烯作為溫度傳感器。

根據一些實施方式，所述納米紙下表面的石墨烯電極的第一電極及第二電極和所述氧化石墨烯作為濕度傳感器。

根據一些實施方式，所述石墨烯電極以所述納米紙為基準呈上下對稱分布。

根據一些實施方式，所述納米紙上下表面的石墨烯電極分別包括多組，沿納米紙的長度方向上等間距設置。

根據一些實施方式，所述納米紙由下列方法制備：步驟一，利用紙漿制備得到α-纖維素；步驟二，利用所述α-纖維素制備得到納米紙原料；步驟三，將所述納米紙原料浸漬于含有聚乳酸的二氯甲烷溶液，得到改性的納米紙。

根據一些實施方式，所述二氯甲烷溶液中聚乳酸的質量分數為3％。

本發明的基于納米紙的傳感器的有益效果為：

一、由于采用納米紙這一無毒、可降解材料作為傳感器基質，避免了對環境造成污染；而且，納米紙強度高、耐用性好，避免了因頻繁更新換代所造成的資源浪費；再者，納米紙因較薄而具有輕便、節約空間等優點，利于傳感器的安裝及使用。