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公开(公告)号：CN115024540B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210755098.6
申请日：2022-06-30
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于摩擦纳米发电机的呼吸监测口罩及制备方法，该呼吸监测口罩实现了自供能与气敏传感器件的一体化设计，利用呼吸作用导致的口罩上下织布之间相互摩擦起电实现自驱动呼吸深度和频率的监测，同时呼吸气体吸附在气敏织布上改变织布的介电常数，进而改变介电气敏材料内部的退极化场强度，导致摩擦电输出信号的变化。因此可通过测量得到的电信号反推出呼吸气体中待测气体浓度，实现呼吸气体浓度得自驱动检测。本发明的优势在于：提出的呼吸监测口罩成本低、结构简单、柔性可穿戴，充分利用了人体呼吸提供的持续、低频、微小的机械能，并能用于检测人体生理和病理信息。
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公开(公告)号：CN111245282B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202010072603.8
申请日：2020-01-21
Applicant: 电子科技大学
IPC: H02N1/04
Abstract: 本发明提供一种可重构风能能量收集‑存储一体式单元及其制备方法、以及进行风能能量收集‑存储的方法，包括：支撑框架、铁电摩擦电耦合功能薄膜、金属电极，铁电摩擦电耦合功能薄膜包括从上到下堆叠在一起的负性摩擦起电层、铁电材料层、正性摩擦起电层，使铁电摩擦电耦合功能薄膜与两个金属电极分离的时候，构成能量收集单元用于收集风能；使两层金属电极与负性摩擦起电层、铁电材料层、正性摩擦起电层构成的三明治结构紧密接触时，整个单元构成了平板电容器，用以存储在正性摩擦起电层、负性摩擦起电层上的摩擦极化电荷。该器件可通过结构上的重构分别实现能量收集和能量存储这两种功能，制备过程简单、结构新颖、成本低廉、实用性高。
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公开(公告)号：CN115149844A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210890953.4
申请日：2022-07-27
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明提出一种MXene界面耦合增强式风能发电机及制备方法和工作方法。发电机主体从下至上包括底电极、第二纳米复合薄膜、谐振片、第一纳米复合薄膜、顶电极，上、下发电机共用谐振片，第一复合薄膜与第二复合薄膜是压电聚合物和二维材料MXene的复合物，在PVDF流延固化过程中利用MXene表面和压电聚合物分子链中官能团之间的氢键作用，诱导α相向β相转化，进而提升复合薄膜的压电系数d33。同时，MXene会提升复合材料的介电常数ε33。压电系数d33的增加将提升压电式换能效率，而介电常数ε33的增加将提升摩擦电式换能效率。本发明充分利用了谐振片与上下表面摩擦和挤压运动的能量，提升了能量收集效率。
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公开(公告)号：CN114323407B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202111630839.X
申请日：2021-12-28
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明涉及一种柔性薄膜式自驱动多功能传感器，包括柔性基底、气体导管、多功能敏感薄膜、叉指电极和弹性膜。该自驱动多功能传感器将能量收集单元与气体敏感单元结合在一起，利用通入气体时气压的增大使压电基多功能敏感薄膜产生形变，从而为自身提供能量，以自发主动地测量通入待测气体的浓度与压强。该传感器采用了中心对称式器件结构以最大化提升无序分布的静电纺丝的换能效率，同时利用气体化学吸附与压电效应的耦合作用，将气体吸附过程主动地加载到压电纳米发电机的输出电信号中，因此不需要额外的供电系统即可实现对待测气体浓度和气压的同时测量。本发明提出的传感器制
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公开(公告)号：CN113834862A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111091312.4
申请日：2021-09-17
Applicant: 电子科技大学
IPC: G01N27/12 , H01L41/047 , H01L41/113 , H01L41/29
Abstract: 一种界面应力调控/增强自驱动柔性气体传感器灵敏度的方法，涉及压电效应、光电效应、半导体特性、导电聚合物材料领域。所述自驱动柔性气体传感器包括自下而上依次设置的柔性基底、下电极、p型窄带隙半导体层、气敏层和上电极，通过弯曲使自驱动柔性气体传感器产生形变，进而调控气体传感器的灵敏度。本发明自驱动柔性气体传感器制备工艺简单，用于调控增强传感器灵敏度的形变条件易于实现，能够进一步拓展气体传感器在自然环境中高效利用太阳能转换成光电流以持续自主地检测目标气体。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113109392A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110372247.6
申请日：2021-04-07
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明涉及一种基于水蒸发诱导自驱动雨滴PH传感器，其包括亲疏水自支撑多孔碳纳米膜、环氧树脂、碳纳米管导电电极和PH值显示表。由于不同PH值的雨水中H+离子的浓度不同，因此在碳纳米孔道出口处富集的H+离子浓度不同，形成不同的电势差和不同的输出电流大小，PH值越小H+离子浓度越高，电势差和输出电流越大，反之电势差和输出电流越小，由此PH值显示表使输出电流的大小与ph值一一对应，以实现自驱动雨滴PH值探测。该传感器无需外界电力或内部集成电池供电，通过蒸发过程自发主动地将PH值信息反映到输出电信号里，从而实现雨水PH值自驱动的实时监测与酸雨自驱动报警。
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公开(公告)号：CN109567808B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201811439696.2
申请日：2018-11-29
Applicant: 电子科技大学
IPC: A61B5/09 , G01N27/407
Abstract: 本发明提供一种自供能呼吸气传感器阵列及其制备方法，传感器阵列包括转轴、聚合物转子、聚合物定子、金属接收极、气敏薄膜、进气口、出气口、引线、气体动能收集腔、气体测试腔，本发明利用具有实时性、无间断性的人体呼吸作为气体诊断的能量来源，通过自供能技术将人体呼吸气流的动能转化成电能,从而对后端气敏元件持续供电，可实现24小时全天候独立自主的呼吸器实时自供能监测与保障，无需外接电源和电池，非常适合在偏远地区或欠发达地区的人体生理监护和大规模的疾病筛查，完全基于聚合物材料的能量收集—传输机制与方法，简化了器件结构与集成工艺，进一步提升了能源模块与传感器阵列的兼容性。
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公开(公告)号：CN109540997B
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN201811439709.6
申请日：2018-11-29
Applicant: 电子科技大学
IPC: G01N27/407 , H02N1/04
Abstract: 本发明提供一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列及其制备方法，传感器阵列包括转轴、聚合物转子、聚合物定子、金属接收极、气敏薄膜、进气口、出气口、引线及气体测试腔，本发明的优势在于：汽车轮轴收集到的机械能可无线隔空地发送到尾气排气管处的气敏单元以自发主动地检测汽车尾气，提升了传感器的配置灵活性和个体移动性，本发明提出探测结构完全基于聚合物材料的能量收集—传输机制与方法，无需任何金属电极和线路连接，从而简化了器件结构与集成工艺，进一步提升了能源模块与传感器阵列的兼容性，本发明提出的一种基于位移电流的自供能汽车尾气传感器阵列制备过程简单、结构新颖、成本低廉、实用性高、充分利用了自然界的能量。
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公开(公告)号：CN111948256A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010798553.1
申请日：2020-08-11
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明涉及一种热电自驱动机动车NO2传感器，属于传感器和纳米材料领域。本发明的传感器通过机动车热部件排放尾气与外界空气之间的温差自驱动机动车NO2检测。具体的，传感器中的热端电极与机动车的热部件接触，当热端电极接触的NO2尾气温度高于冷端电极接触的外界空气时，P型热电纳米线阵列和N型热电气敏复合纳米线阵列基于塞贝克效应会自发产生接触电势差，从而使冷端电极自发地输出热电信号，无需电源供给；当NO2传感器接触机动车尾气时，气体分子吸附会改变N型热电气敏复合纳米线阵列中的自由电子数目，从而改变费米能级，引起塞贝克系数改变，进而影响热电信号的改变。因此，热电电流和热电电压随着机动车废气中NO2浓度的变化而变化，所以可以通过热电信号的变化推测出机动车废气浓度。
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公开(公告)号：CN108872318B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201810866613.1
申请日：2018-08-01
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 一种基于仿生鼻腔结构的自供能呼吸传感器及其制备方法，属于传感器技术领域。本发明在绝缘筒内壁表面覆盖电极层，在电极层上设置如同鼻毛一般沿绝缘筒内壁面内法线方向设置的摩擦起电单元，整齐排列形成发电阵列，其中摩擦起电单元包括柔性摩擦层、导电层和敏感薄膜层，在呼吸气流驱动下，相邻摩擦起电单元形成接触‑分离循环，从而产生感应电荷，并经电极层向外部检测电路输出电信号。本发明相比传统传感器，在保证器件微型化的同时，通过增加摩擦接触面积显著增强了输出的电信号，有利于提高检测精度，且器件结构设计新颖简单、成本低廉、轻便易携，并且材料简单易得、加工方便，本发明传感器无需在特殊环境，兼容性强，应用场合不受限制。
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