[发明专利]基于纳米纸的传感器

说明书

本发明提供一种基于纳米纸的传感器，包括：纳米纸；石墨烯电极，分别形成于所述纳米纸的上下表面上，所述石墨烯电极包括第一电极及第二电极；还原氧化石墨烯，设置于所述纳米纸的上表面的所述石墨烯电极的第一电极和第二电极之间；氧化石墨烯，设置于所述纳米纸的下表面的所述石墨烯电极的第一电极和第二电极之间。本发明提供的基于纳米纸的传感器实现了防盗功能与传感功能的巧妙集成，既有效利用资源又节约空间。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，特别涉及一种基于纳米纸的传感器。

背景技术

文物是历史传承的重要标记，是人类宝贵的文化遗产，具有较高的历史、艺术、科学价值。而且文物是不可再生的文化资源，因此，对文物的保护提出了更高的要求。

随着传感器技术的快速发展，其越来越多的应用于文物保护中。例如，采用温度传感器、湿度传感器监控文物保存环境的温度、湿度等重要参数，以防止由于环境变化而造成文物被腐蚀、耗费。但是，目前用于文物保护的传感器通常采用塑料、橡胶等材料，一方面，塑料、橡胶等材料耐用性较差，随着频繁更新换代会造成资源浪费，另一方面，塑料、橡胶等材料为不可降解材料，也会造成环境污染。

发明内容

鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种基于纳米纸的传感器。

本发明提供一种基于纳米纸的传感器，包括：纳米纸；石墨烯电极，所述石墨烯电极分别形成于所述纳米纸的上下表面上，所述石墨烯电极包括第一电极及第二电极；还原氧化石墨烯，设置于所述纳米纸的上表面的所述石墨烯电极的第一电极和第二电极之间；氧化石墨烯，设置于所述纳米纸的下表面的所述石墨烯电极的第一电极和第二电极之间。

根据一些实施方式，所述第二电极与所述第一电极之间的距离为5至10毫米。

根据一些实施方式，所述还原氧化石墨烯和/或氧化石墨烯的厚度为0.2至0.5毫米。

根据一些实施方式，所述还原氧化石墨烯采用掩模遮挡喷涂于所述第一电极与所述第二电极之间；所述氧化石墨烯采用掩模遮挡喷涂于所述第一电极与所述第二电极之间。

根据一些实施方式，裸露的所述纳米纸与所述石墨烯电极形成防盗传感器，当纳米纸被触摸后，由于摩擦起电作用，与所述石墨烯电极的第一电极相连的报警器被触发。

根据一些实施方式，所述纳米纸上表面的石墨烯电极的第一电极及第二电极和所述还原氧化石墨烯作为温度传感器。

根据一些实施方式，所述纳米纸下表面的石墨烯电极的第一电极及第二电极和所述氧化石墨烯作为湿度传感器。

根据一些实施方式，所述石墨烯电极以所述纳米纸为基准呈上下对称分布。

根据一些实施方式，所述纳米纸上下表面的石墨烯电极分别包括多组，沿纳米纸的长度方向上等间距设置。

根据一些实施方式，所述纳米纸由下列方法制备：步骤一，利用纸浆制备得到α-纤维素；步骤二，利用所述α-纤维素制备得到纳米纸原料；步骤三，将所述纳米纸原料浸渍于含有聚乳酸的二氯甲烷溶液，得到改性的纳米纸。

根据一些实施方式，所述二氯甲烷溶液中聚乳酸的质量分数为3％。

本发明的基于纳米纸的传感器的有益效果为：

一、由于采用纳米纸这一无毒、可降解材料作为传感器基质，避免了对环境造成污染；而且，纳米纸强度高、耐用性好，避免了因频繁更新换代所造成的资源浪费；再者，纳米纸因较薄而具有轻便、节约空间等优点，利于传感器的安装及使用。