[发明专利]一种柔性全碳基湿度传感器的呼吸监测装置

说明书

本发明涉及呼吸湿度监测系统，特别是涉及一种柔性全碳基湿度传感器的呼吸监测装置，包括柔性衬底、氧化石墨烯湿度敏感层、石墨烯柔性电极和信号引出部；石墨烯柔性电极设置在所述柔性衬底的上表面；氧化石墨烯湿度敏感层的中间部分覆盖在石墨烯柔性电极上，氧化石墨烯湿度敏感层的边缘部分覆盖在所述柔性衬底上；信号引出部设置在柔性衬底的下表面，信号引出穿过所述柔性衬底与石墨烯柔性电极连接。本发明的目的是提供一种柔性全碳基湿度传感器的呼吸监测装置，实现了成本低，但是电极不易脱落，能够保证正常使用的呼吸监测设备。

技术领域

本发明涉及呼吸湿度监测系统，特别是涉及一种柔性全碳基湿度传感器的呼吸监测装置。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越重视自身的身体健康，呼吸与我们的健康息息相关，有效的监测人体的呼吸情况有重要的实际意义。呼吸会产生的湿度变化，因此出现了基于湿度传感器的呼吸监测系统。目前湿度传感器电极有使用石墨烯电极，但石墨烯电极的黏贴性低，容易脱落，导致设备无法正常使用；有使用Au电极，但Au电极成本高，形状不可控，制备工艺复杂。随着呼吸监测设备成为了大众的迫切需求，急需一种成本低，但是电极不易脱落，能够保证正常使用的呼吸监测设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性全碳基湿度传感器的呼吸监测装置，以提供一种成本低，且电极不易脱落的呼吸监测装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种柔性全碳基湿度传感器的呼吸监测装置，该装置包括：

柔性衬底、氧化石墨烯湿度敏感层、石墨烯柔性电极和信号引出部；

所述石墨烯柔性电极设置在所述柔性衬底的上表面；所述氧化石墨烯湿度敏感层的中间部分覆盖在所述石墨烯柔性电极上，所述氧化石墨烯湿度敏感层的边缘部分覆盖在所述柔性衬底上；

所述信号引出部设置在所述柔性衬底的下表面，所述信号引出部穿过所述柔性衬底与所述石墨烯柔性电极连接。

可选的，所述信号引出部的材料为柔性金属。

可选的，所述制备方法包括如下步骤：

在柔性衬底上的预设位置开设通孔；

在所述柔性衬底的上表面的第一预设区域制备石墨烯柔性电极；所述预设位置位于所述第一预设区域内；

在所述柔性衬底的上表面的第二预设区域制备氧化石墨烯湿度敏感层；所述第一预设区域小于所述第二预设区域，并包含在所述第二预设区域内；

在所述通孔内及所述柔性衬底的下表面的第三预设区域制备信号引出部，获得湿度传感器；所述第三预设区域为以所述通孔为中心的预设范围内的区域。

可选的，所述在所述柔性衬底的上表面的第二预设区域制备氧化石墨烯湿度敏感层，之前还包括，

将氧化石墨烯加入去离子水中，并通过磁力搅拌机搅拌，获得氧化石墨烯悬浮液；

将所述氧化石墨烯悬浮液通过超声波清洗仪进行超声分散，获得氧化石墨烯分散液；

将所述氧化石墨烯分散液与无水乙醇混合，获得用于制备氧化石墨烯湿度敏感层的氧化石墨烯/无水乙醇混合液。

可选的，所述超声分散的时间为1-3h；所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.5-2mg/ml。

可选的，所述在所述柔性衬底的上表面的第二预设区域制备氧化石墨烯湿度敏感层，具体包括：

将氧化石墨烯/无水乙醇混合液滴涂至所述第二预设区域，并在预设温度下干燥成膜，获得中间部分覆盖在所述石墨烯柔性电极上，边缘部分覆盖在所述柔性衬底上的氧化石墨烯湿度敏感层；

静置30min-2h。