一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器

本技术涉及湿度传感器领域，尤其涉及一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器。

背景技术：

1、可穿戴湿度传感器在便携式医疗设备和健康监测领域有着重要的应用前景，由于呼吸频率几乎是与心率相关的，呼出气体可以反应人体的新陈代谢和健康状况，这种无创方法可以监测隐藏症状和诊断疾病。目前用于可穿戴的湿度传感器一般是电学式湿度传感器，其基于湿敏材料在不同环境湿度下与水汽发生反应进而导致传感器的电导率或电容等电学参数变化，从电参数的变化识别湿度的大小，但此湿度传感器测试精度差，湿度滞迟大，且湿度测量范围小，湿度敏感在检测健康状况和新陈代谢状况时，快速、灵敏的反馈湿度对于检测结构起着非常重要的作用，因此亟需一种快速相应、高灵敏度的湿度传感器。

技术实现思路

1、现有的可穿戴的湿度传感器不仅测试精度差、灵敏度低，湿度迟滞大，而且响应速度慢，本申请至少一个方面或一个目的能够解决上述问题，具体设计了一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其具体采用的技术方案为：

2、一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，包括绝缘基底，绝缘基底上表面水平设有多个条形槽，多个条形槽平行间隔设置，各条形槽为长条形且两端延伸至绝缘基底的边缘，条形槽内附着有第一湿敏薄膜，绝缘基底上方设有叉指电极，叉指电极的上方附着有第二湿敏薄膜。

3、优选的，湿敏薄膜为氧化石墨烯薄膜。

4、优选的，叉指电极为反蛋白石结构石墨烯叉指电极。

5、优选的，叉指电极包括基体，基体上通过导电银浆固定设有两个铜线引脚。

6、优选的，基体采用陶瓷基材。

7、优选的，绝缘基底为石英或陶瓷基底。

8、上述石墨烯湿度传感器具有超薄结构，尺寸微小，适用于便携式电子器件，另外，3d石墨烯骨架结构电极具有有序排列的孔洞，作为骨架结构可以精准调控，在基底上设置条形槽，并在基底及叉指电极上附着湿敏薄膜，条形槽能够增加氧化石墨烯湿敏薄膜的面积，其上的含氧官能团很容易吸附水分子，为水分子提供大量的吸附位点，因此提高湿度敏感性，提高湿度传感器的灵敏度和精度，且加快响应速度。

技术特征：

1.一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其特征在于，包括绝缘基底，所述绝缘基底上表面水平设有多个条形槽，多个所述条形槽平行间隔设置，各所述条形槽为长条形且两端延伸至所述绝缘基底的边缘，所述条形槽内附着有第一湿敏薄膜，所述绝缘基底上方设有叉指电极，所述叉指电极的上方附着有第二湿敏薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其特征在于，所述第一湿敏薄膜和所述第二湿敏薄膜为氧化石墨烯薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其特征在于，所述叉指电极为反蛋白石结构石墨烯叉指电极。

4.根据权利要求3所述的一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其特征在于，所述叉指电极包括基体，所述基体上通过导电银浆固定设有两个铜线引脚。

5.根据权利要求4所述的一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其特征在于，所述基体采用陶瓷基材。

6.根据权利要求1所述的一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，其特征在于，所述绝缘基底为石英或陶瓷基底。

技术总结
本申请为一种基于反蛋白石结构的高灵敏度湿度传感器，属于湿度传感器领域，它包括绝缘基底，绝缘基底上表面水平设有多个条形槽，多个条形槽平行间隔设置，各条形槽为长条形且两端延伸至绝缘基底的边缘，条形槽内附着有第一湿敏薄膜，绝缘基底上方设有叉指电极，叉指电极的上方附着有第二湿敏薄膜，通过在基底上设置条形槽，并在基底及叉指电极上附着湿敏薄膜，条形槽能够增加氧化石墨烯湿敏薄膜的面积，其上的含氧官能团很容易吸附水分子，为水分子提供大量的吸附位点，因此提高湿度敏感性，提高湿度传感器的灵敏度和精度，且加快响应速度。

技术研发人员：朱聪聪,刘桐,郝恩强,曹羽希,王旭杰
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：20240424
技术公布日：2025/1/6