[发明专利]一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器

权利要求书

1.一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，包括一体化IPMC感知单元结构、柔性上基底膜、柔性下基底膜、固定圆台、感觉顶，一体化IPMC感知结构的底部以夹层结构形式被贴附在柔性上基底膜和柔性下基底膜之间，固定圆台套穿过所述一体化IPMC感知结构的上部垂直纤毛状结构，并且所述固定圆台底面与所述一体化IPMC感知结构的底部IPMC感知单元上表面通过强力胶固定连接，一体化IPMC感知结构的上部垂直纤毛状结构沿顶端往下六分之五部分被所述感觉顶包覆连接；

所述一体化IPMC感知结构包括第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、基体、底部内电极、底部外电极，柔性上基底膜包括第一引出电极、第二引出电极、第三引出电极、第四引出电极、柔性上基底膜通孔，以及柔性下基底膜包括底部内引出电极、底部外引出电极、柔性下基体膜通孔，第一引出电极、第二引出电极、第三引出电极、第四引出电极和所述底部内引出电极、底部外引出电极分别与第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、底部内电极、底部外电极接触对齐，且第一电极和第三电极组成第一组输出传感信号，第二电极和第四电极组成第二组输出传感信号，底部内电极和底部外电极组成第三组输出传感信号，所有引出电极均用于连接信号处理电路以收集感应信号，通过信号分析就能得到相应的流速信息；

所述固定圆台选择具有中心通孔的圆台形，其中心通孔直径略大于所述一体化IPMC感知结构的垂直纤毛的尺寸，且圆台上平面直径不小于垂直纤毛直径的一点五倍，圆台下平面直径在纤毛直径的二倍和三倍之间，所述一体化IPMC感知结构的垂直纤毛结构直径和圆台结构的尺寸远远小于所述一体化IPMC感知结构的底部IPMC感知单元以及所述柔性上基底膜和柔性下基底膜的尺寸。

2.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，基体通过铸膜法或3D打印一体化制备，且材料为Nafion、Flemion；基体上部分垂直纤毛状结构选择为圆柱形、方形、或圆台形；基体的下部分结构为圆形，方形，或梯形。

3.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，一体化IPMC感知结构的电极择四电极，或六，八，十电极结构。

4.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，所述第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、底部内电极、底部外电极采用化学镀结合掩膜法制备，且材料为钯电极、铂电极、金电极、银电极、铜电极或其复合电极，第一电极、第二电极、第三电极第四电极成圆周阵列均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，所述第一引出电极、第二引出电极、第三引出电极、第四引出电极、底部内引出电极、底部外引出电极为导电胶带、离子溅射电极或喷镀电极。

6.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，所述柔性上基底膜和所述柔性下基底膜采用聚二甲基硅氧烷Polydimethylsiloxane,PDMS、液晶聚合物Liquid crystal polymer，LCP、聚酰亚胺Polyimide，PI柔性膜材料，且形状为任意形状。

7.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，柔性上基底膜通孔直径和柔性下基底膜通孔直径应为一体化IPMC感知结构底部结构直径的四分之三～三分之二。

8.根据权利要求1所述的一体化IPMC感知结构的柔性仿生侧线传感器，其特征在于，所述感觉顶通过3D打印工艺将软硅橡胶、聚二甲基硅烷PDMS包覆在所述一体化IPMC感知结构的顶部垂直纤毛杆结构上。