[發明專利]溫敏性聚合物在溫度傳感器中的應用、溫度傳感器及其使用方法

有效

• 申請號: 202110029922.5
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112857602B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 王道愛;孔祥;王楠楠;周峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所;青島市資源化學與新材料研究中心（中國科學院蘭州化學物理研究所青島研究發展中心）
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了溫敏性聚合物在溫度傳感器中的應用、溫度傳感器及其使用方法，屬于溫度傳感技術領域。本發明提供了一種溫敏性聚合物在溫度傳感器中的應用，擴寬了溫敏性聚合物的應用范圍。本發明還提供了一種溫度傳感器，溫度傳感器中的溫敏性聚合物層中的溫敏性聚合物所處的環境溫度不同，會呈現不同程度的親疏水性，溫敏性聚合物親疏水性的變化，會導致其與摩擦物體摩擦接觸時，因摩擦而帶的電量不同。也就是說，溫敏性聚合物所處的環境溫度與溫敏性聚合物層的摩擦帶電量呈一定的線性關系，進而能夠通過觀察溫度傳感器的摩擦帶電量獲取溫度傳感器所述環境的溫度。

技術領域

本發明涉及溫敏性聚合物技術領域，尤其涉及溫敏性聚合物在溫度傳感器中的應用、溫度傳感器及其使用方法。

背景技術

溫敏性聚合物是一種對溫度的變化能夠產生響應的聚合物，現有技術對溫敏性聚合物的研究主要集中在涂料或膜殼。例如，當溫敏性聚合物用于載藥領域時，溫敏性聚合物以涂層或膜殼的形式涂覆在藥物上，由于溫敏性聚合物能夠對膠囊所處環境進行響應，在合適的溫度能夠實現殼芯藥物的釋放。當溫敏性聚合物應用于紡織材料時，能夠明顯改善紡織材料的性能。

目前未發現將溫敏性聚合物用于溫度傳感器。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了溫敏性聚合物的應用、溫度傳感器及其使用方法。本發明將溫敏性聚合物應用于溫度傳感器中，拓寬了溫敏性聚合物的應用范圍。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種溫敏性聚合物在溫度傳感器中的應用。

本發明還提供了一種溫度傳感器，包括被摩擦物體，黏貼在所述被摩擦物體上的背電極；涂覆在所述背電極上的溫敏性聚合物層；所述被摩擦物體與摩擦體形成摩擦副；所述溫敏性聚合物層與摩擦體接觸，所述背電極通過導線與集電系統連接。

優選地，所述溫敏聚合物層的材質為聚N-異丙基丙烯酰、聚[甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)酯]、N-乙基嗎啉甲基丙烯酸酯、聚(2-羧基異丙基丙烯酰胺)或聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物。

優選地，所述溫敏性聚合物層的厚度為10～20μm。

優選地，所述背電極的材質為銅膠帶或鋁膠帶。

優選地，所述背電極的厚度為0.05～0.10mm。

優選地，所述被摩擦物質為固體；所述摩擦體為固體或液體。

本發明還提供了上述技術方案所述的溫度傳感器的使用方法，包括以下步驟：

在被摩擦物體上依次黏貼背電極、涂覆溫敏性聚合物；所述背電極通過導線與集電系統相連接；所述被摩擦物體上的溫敏性聚合物與摩擦體接觸，得到摩擦起電電荷量；

基于溫度-電荷量的標準曲線，實現溫敏性聚合物所處環境溫度的監測。

本發明提供了一種溫敏性聚合物在溫度傳感器中的應用。本發明實現了將溫敏性聚合物應用于溫度傳感器的先例，擴寬了溫敏性聚合物的應用范圍。

本發明提供了一種溫度傳感器，包括被摩擦物體，黏貼在所述被摩擦物體上的背電極；涂覆在所述背電極上的溫敏性聚合物層；所述被摩擦物體與摩擦體形成摩擦副；所述溫敏性聚合物層與摩擦體接觸，所述背電極通過導線與集電系統連接。本發明提供的溫度傳感器能夠實現對溫敏性聚合物所處環境的溫度的監測。在本發明中，所述溫敏性聚合物層中的溫敏性聚合物所處的環境溫度不同，會呈現不同程度的親疏水性，溫敏性聚合物親疏水性的變化，會導致其與摩擦物體摩擦接觸時，因摩擦而帶的電量不同。也就是說，溫敏性聚合物所處的環境溫度與溫敏性聚合物層的摩擦帶電量呈一定的線性關系，進而能夠通過觀察溫度傳感器的摩擦帶電量獲取溫度傳感器所述環境的溫度。