[發明專利]自驅動光學開關及無線傳感系統有效
| 申請號： | 201910083199.1 | 申請日： | 2019-01-28 |
| 公開（公告）號： | CN111487802B | 公開（公告）日： | 2022-10-04 |
| 發明（設計）人： | 朱光;陳愛華;張臣;其他發明人請求不公開姓名 | 申請（專利權）人： | 北京納米能源與系統研究所 |
| 主分類號： | G02F1/1334 | 分類號： | G02F1/1334;G02F1/133 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 任巖 |
| 地址： | 101400 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 驅動 光學 開關 無線 傳感 系統 | ||
1.一種無線傳感系統，包括自驅動光學開關和可見光信號處理電路，
所述自驅動光學開關包括PDLC光學器件與柔性摩擦納米發電機，所述自驅動光學開關中PDLC光學器件的光學性質的變化驅動可見光信號處理電路進行傳感表征；
其中，該柔性摩擦納米發電機的輸出電壓加載于該PDLC光學器件上，以調控該PDLC光學器件中液晶分子取向，從而改變該PDLC光學器件的光學性質；所述柔性摩擦納米發電機為單電極式摩擦納米發電機結構，該柔性摩擦納米發電機的電極與該PDLC光學器件的一個電極連接，該PDLC光學器件的另一個電極接地；
所述PDLC光學器件包括由聚酰亞胺雙面膠間隔透明電極制備的液晶盒子以及固化的PDLC溶液；
其中，所述固化的PDLC溶液由向列相液晶混合物和紫外光固膠構成；
所述向列相液晶混合物的液晶微滴的尺寸為納米級；
所述柔性摩擦納米發電機的電極與地之間的等效電容為
所述自驅動光學開關的電學響應與接觸材料的種類、接觸面積、接觸速度、分離距離、運動頻率以及對應的
2.根據權利要求1所述的無線傳感系統，其中，當有物體與該柔性摩擦納米發電機接觸時，該柔性摩擦納米發電機產生的電壓信號調控PDLC光學器件中液晶分子取向，當加載于該PDLC光學器件上的電壓信號超過PDLC光學器件的驅動閾值電壓時，該PDLC光學器件從不透明狀態變為透明態，實現自驅動光學開關的自驅動。
3.根據權利要求1或2所述的無線傳感系統，其中，所述PDLC光學器件包含固化的PDLC溶液以及上、下透明電極，該PDLC溶液先將向列相液晶混合物與紫外光固膠混溶形成，向列相液晶混合物中的液晶分子從紫外光固膠中析出形成液晶微滴，該紫外光固膠為各向同性聚合物。
4.根據權利要求3所述的無線傳感系統，其中，
所述PDLC溶液在紫外光照下進行固化，通過改變工藝參數來調節該PDLC光學器件的電光效應，該工藝參數包括：各向同性聚合物與向列相液晶混合物的質量比、紫外光功率密度和固化時間。
5.根據權利要求3所述的無線傳感系統，其中，
所述向列相液晶混合物 為向列相液晶混合物E7。
6.根據權利要求1-2，4-5中任一項所述的無線傳感系統，其中，在該單電極式摩擦納米發電機結構的摩擦層上制備有納米微結構。
7.根據權利要求1所述的無線傳感系統，其中，所述自驅動光學開關透過光的相對光強隨接觸材料種類的變化與自驅動光學開關的電學響應的變化一致。
8.根據權利要求7所述的無線傳感系統，所述相對光強的調節范圍介于0.05~0.85之間。
9.根據權利要求1所述的無線傳感系統，其中，所述自驅動光學開關透過光的相對光強能夠通過控制分離距離實現調控，設定不同的分離距離區間對應不同的開關級別。
10.根據權利要求1所述的無線傳感系統，包括：該自驅動光學開關與可見光信號處理電路集成。
11.根據權利要求1所述的無線傳感系統，該可見光信號處理電路包含光敏電阻和報警器。
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