[發(fā)明專利]一種新型高靈敏微濕度傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110312310.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113092540B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐淮良;姚丹雯;蘇越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/12
• 分類號(hào): G01N27/12;B23K26/36
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純

1.一種新型高靈敏微濕度傳感器，其特征在于，該器件由兩層PEGDA/PI薄膜正對(duì)組裝在一起構(gòu)成；其中，所述PEGDA/PI薄膜是由PEGDA水凝膠粘附在PI襯底上，通過(guò)飛秒激光直寫技術(shù)在PEGDA表面引入微納結(jié)構(gòu)制備得到，并在PEGDA上附加一層碳納米薄膜，銀漿滴涂在器件兩側(cè)用以連接電極。

2.如權(quán)利要求1所述的一種新型高靈敏微濕度傳感器，其特征在于，所述碳納米薄膜的厚度范圍為30-50nm。

3.如權(quán)利要求1所述的一種新型高靈敏微濕度傳感器的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：PI薄層襯底通過(guò)酸堿處理，增大表面粗糙度，提高粘結(jié)力且不影響表觀質(zhì)量和內(nèi)在力學(xué)性；在處理后的PI襯底上均勻涂覆一層PEGDA水凝膠；

步驟二：在Visual Studio軟件中利用C#語(yǔ)言，生成由待加工結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)點(diǎn)組成的TXT數(shù)據(jù)文檔，數(shù)據(jù)描繪出所設(shè)計(jì)的三維結(jié)構(gòu)，并利用飛秒激光直寫系統(tǒng)通過(guò)雙光子聚合的方式在PEGDA水凝膠上制備出所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；

步驟三：將乙醇和水以2:1的體積比混合制備顯影液，再將上述結(jié)構(gòu)完全浸入顯影液，去除未被飛秒激光焦斑固化的地方，得到所需結(jié)構(gòu)；

步驟四：在制備好的PEGDA上噴涂一層碳納米管薄膜，之后放在加熱平臺(tái)上進(jìn)行固化；

步驟五：將銀漿滴涂在整體結(jié)構(gòu)的一側(cè)，用以連接電極；

步驟六：按上述步驟重復(fù)操作，得到兩個(gè)同樣的結(jié)構(gòu)，正對(duì)組裝在一起組成傳感器。

4.如權(quán)利要求3所述的一種新型高靈敏微濕度傳感器的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的PEGDA水凝膠的厚度為1-5μm。

5.如權(quán)利要求3所述的一種新型高靈敏微濕度傳感器的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的酸堿處理具體是采用草酸溶液、NaOH溶液、脫鹽水分別處理PI襯底。

6.如權(quán)利要求3所述的一種新型高靈敏微濕度傳感器的制備方法，其特征在于，步驟二中所述飛秒激光直寫系統(tǒng)采用激光中心波長(zhǎng)為800nm，激光脈寬為100fs，重復(fù)頻率為80GHz，聚焦后激光焦斑直徑為700nm，飛秒激光曝光功率為15mW，曝光時(shí)間為500μs。

7.如權(quán)利要求3所述的一種新型高靈敏微濕度傳感器的制備方法，其特征在于，步驟四中所述碳納米管固化所用溫度為80℃。