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[发明专利]一种动静全程敏感式人机界面传感器及制备方法-CN202210448663.4有效
发明人：苏元捷;李惟雄;谢光忠;陈彦梦;陆海军;黎威志;太惠玲;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01L1/16 文献下载
摘要：本发明提出了一种动静全程敏感式人机界面传感器及制备方法。该传感器为单电极结构，由底电极和其上的纳米复合薄膜构成。其中，纳米复合薄膜是压电陶瓷和聚合物的复合物，在聚合物固化过程中借助外接的摩擦纳米发电机施加交变电场，将压电陶瓷纳米颗粒沿着聚合物薄膜厚度方向进行定向排布，首尾相接组成纳米棒，使聚合物基复合薄膜具有特定取向，从而在陶瓷填料的体积分数相同的情况下，同时提升复合薄膜的介电常数ε33与压电系数d33。介电常数ε33的增加将提升隔空感应时的接近觉探测灵敏度，压电系数d33的增加将提升按压时的压力探测灵敏度。本发明简单易行，充分利用了界面处动态和准静态运动能量，增加了探测维度。
一种动静全程敏感人机界面传感器制备方法

[发明专利]一种MXene界面耦合增强式热释电红外传感器及制备方法-CN202310605429.2在审
发明人：苏元捷;刘蕊;谢光忠;代静;黄俊龙;李惟雄;陈春旭;太惠玲;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01J5/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种MXene界面耦合增强式热释电红外传感器，包括由下至上设置的底柔性封装层、底电极、纳米复合薄膜、顶电极和顶柔性封装层，其中纳米复合薄膜为压电聚合物PVDF和二维材料MXene的复合纤维材料，复合纤维材料在固化过程中，借助MXene表面羟基(‑OH)和压电聚合物二氟亚甲基(‑CF2)之间的氢键作用，促进压电聚合物全反式分子构型，提升压电聚合物的自发极化强度和热释电性能，同时利用MXene的光热转换效率，提升纳米复合薄膜对红外辐照的热释电效应，从而增大对外界红外辐射的响应度和灵敏度。
一种 mxene 界面耦合增强式热释电红外传感器制备方法

[发明专利]基于原电池自驱动汗液尿酸传感器及制备方法-CN202310628770.X在审
发明人：苏元捷;杨宏玉;谢光忠;李靖;黄俊龙;代静;王韬瑞;太惠玲;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01N27/416 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于原电池自驱动汗液传感器及制备方法，包括亲水性柔性衬底、正极电极、负极电极、半导体纳米敏感涂层和尿酸浓度指示器；半导体纳米敏感涂层为对汗液中的尿酸和对光都敏感的材料；汗液中尿酸在CdS催化作用下发生氧化，失去两个电子，生成两个H+。可以通过输出电流大小来反推出汗液尿酸浓度。同时结合了光催化，在有光照的情况下，将会提高材料的催化性能，增大输出电流，因此可以检测到更小浓度的尿酸，拥有较低的检测下限。该传感器无需外界电力或内部集成电池供电，通过原电池自发主动地将尿酸浓度信息反映到输出电信号里，从而实现尿酸浓度自驱动的实时监测。
基于原电池驱动汗液尿酸传感器制备方法

[发明专利]同时提升复合型发电机压电和摩擦电换能效率的方法-CN202110998338.0有效
发明人：苏元捷;李惟雄;谢光忠;陈春旭;刘佳;潘虹;黎威志;太惠玲;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种同时提升复合型发电机压电和摩擦电换能效率的方法，纳米发电机底电极上表面的纳米复合薄膜是压电陶瓷和聚合物的复合物，在其固化过程中借助外接摩擦纳米发电机施加的交变电场，将压电陶瓷纳米颗粒沿着聚合物薄膜厚度方向进行定向排布，首尾相接组成纳米棒，使聚合物基复合薄膜具有特定取向，从而在陶瓷填料的体积分数相同的情况下，同时提升复合薄膜的介电常数ε33与压电系数d33。介电常数ε33的增加将提升摩擦电式非接触型换能效率，而压电系数d33的增加将提升压电式接触型换能效率。本发明简单易行，充分利用了能量转化界面处动态和准静态运动能量，提升了能量收集效率。
同时提升复合型发电机压电摩擦电换能效率方法

[发明专利]一种基于原电池的呼吸湿度自驱动氨气传感器及制备方法-CN202310511367.9在审
发明人：苏元捷;王韬瑞;谢光忠;代静;刘蕊;杨宏玉;太惠玲;黎威志;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01N27/407 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于原电池的呼吸湿度自驱动氨气传感器，包括金属电极A、金属电极B、柔性基底、气敏薄膜和氨气浓度显示表。本发明的氨气传感器使氨气在高湿环境中，通过气敏薄膜提供大量的氨气吸附位点，会使得氨气大量溶于水而生成铵根离子，导致传感器内阻急剧减小，使传感器输出电流增大，不同浓度的氨气会导致传感器不同内阻的变化，以此根据传感器不同的输出电流来进行氨气浓度的测试。该传感器无需外界电力或内部集成电池供电，通过口腔呼吸气提供的湿度自发主动地将氨气值信息反映到输出电信号里，从而实现呼吸气氨气检测自驱动的实时监测与自驱动报警。
一种基于原电池呼吸湿度驱动氨气传感器制备方法

[发明专利]基于丝瓜瓤结构的全可降解柔性压力传感器及制备方法-CN202310308301.X在审
发明人：代静;苏元捷;谢光忠;黄俊龙;陈春旭;李惟雄;李靖;杜晓松;太惠玲;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01L1/20 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于丝瓜瓤生物结构的全可降解柔性压力传感器及制备方法。该传感器从下至上依次为下可降解柔性封装层、下导电电极、丝瓜瓤结构复合导电层、上导电电极、上可降解柔性封装层，本发明将天然丝瓜瓤柔性三维骨架与可降解导电材料相结合，充分利用了丝瓜瓤结构复合导电层中不同导电网络之间、单根导电纤维、导电材料本身的多级形变，实现在不同压力范围内力敏机理切换，扩大了压力检测范围并在较宽范围内保持良好的线性响应。本发明提出的器件结构利用了天然植物的形貌结构，制作简单且成本低廉，器件本身可在自然条件下全可降解，环境友好，并能够在较宽范围内对外界静、动态压力有良好响应。
基于丝瓜结构降解柔性压力传感器制备方法

[发明专利]用于呼吸监测的多机制协同增强传感织物及制备方法-CN202310141492.5在审
发明人： 谢光忠;娄永胜;苏元捷;陈春旭;李惟雄;太惠玲;黎威志;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： A61B5/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于呼吸监测的多机制协同增强传感织物及制备方法。传感织物主体结构由两种涂有湿敏介电材料的导电纤维采用一定编制方式构成：当呼吸行为发生时，呼出气体引起压力以及湿度变化分别对织物构成传感电容的电极正对接触面积S、电介质层厚度d以及介电常数ε造成影响，共同增大或减小电容值，实现对呼吸行为传感响应的耦合增强。相对于单一变量的呼吸检测机制，该智能织物具备灵敏度高、抗干扰性能佳、环境适应性好、实用性强等优点，此外，该柔性织物构造简单、质量轻、成本低、佩戴舒适，具备更广泛的应用前景。
用于呼吸监测机制协同增强传感织物制备方法

[发明专利]自供能汽车尾气传感器与方法-CN202010072203.7有效
发明人：苏元捷;龚祺琛;谢光忠;姚明亮;陈春旭;衣锦扬;贾砾;黎威志;太惠玲;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H02J7/32 文献下载
摘要：本发明提供一种自供能汽车尾气传感器及其制备方法、以及汽车尾气收集的方法，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、铁电复合材料层、正性摩擦起电层，汽车尾气从铁电摩擦电耦合功能薄膜和金属电极之间的间隙进入，铁电摩擦电耦合功能薄膜的活动端在气流冲击下上下摆动，与上电极接触摩擦或与下电极接触摩擦。该传感器制备过程简单、结构新颖、成本低廉、实用性高。
自供汽车尾气传感器方法

[发明专利]可重构汽车振动能能量包及方法-CN202010072136.9有效
发明人：苏元捷;姚明亮;谢光忠;潘虹;陈春旭;龚祺琛;李炳宇;黎威志;太惠玲;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提供一种可重构汽车振动能能量包及其制备方法和进行机械振动能收集‑存储的方法，从上到下依次为铁块、上衬底、上金属电极、负性摩擦材料层、铁电材料层、正性摩擦材料层、下金属电极、下衬底，负性摩擦材料层、铁电材料层、正性摩擦材料层从上到下堆叠在一起构成铁电摩擦电耦合功能薄膜，摩擦材料层和金属电极之间设有弹性支撑结构，本发明利用正反面异号的摩擦电荷形成的电场将铁电材料极化，而铁电材料中的剩余极化将增强摩擦材料层的起电能力，使其表面带有更多的摩擦电荷。该两种效应互相耦合增强，有效地提升了摩擦发电机输出效率。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。
可重构汽车振动能量方法

[发明专利]可重构风能能量收集-存储一体式单元与方法-CN202010072603.8有效
发明人：苏元捷;姚明亮;谢光忠;龚祺琛;陈春旭;衣锦扬;贾砾;黎威志;太惠玲;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：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。
可重构风能能量收集存储体式单元方法

[发明专利]界面应力调控/增强自驱动柔性气体传感器灵敏度的方法-CN202111091312.4有效
发明人：苏元捷;陈春旭;谢光忠;娄永胜;潘虹;刘佳;太惠玲;黎威志;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-09-17 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01N27/12 文献下载
摘要：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。
界面应力调控增强驱动柔性气体传感器灵敏度方法

[发明专利]一种求解三相界面离子电导率的方法-CN202210166235.2有效
发明人：杜晓松;廖睿;王洋;黄文君;龙吟;谢光忠 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-02-23 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01N27/407 文献下载
摘要：本发明属于离子电导率的求解领域，具体为一种求解三相界面离子电导率的方法，基于第一性原理分子动力学，可应用于固体电解质气体传感器。本发明从固体电解质离子电导率定义出发，在原子级模型基础上，模拟仿真运动离子的迁移过程，使三相界面的微观结构演变真实可见。首先构建三相界面模型，然后利用AIMD仿真三相界面的微观结构演变，同时结合计算机语言Python使微观结构演变进一步进化为离子电导率数值。本发明既真实还原了固体电解质气体传感器三相界面的微观结构，同时真实模拟了气体分子在三相界面的反应过程，解决了当前求解固体电解质离子电导率建模难、无法适用于三相界面、以及求解结果分析处理难的问题。
一种求解三相界面离子电导率方法

[发明专利]一种杠铃式摩擦纳米发电机一体化自供能传感器及其制备方法-CN202010166762.4有效
发明人：太惠玲;刘勃豪;王斯;段再华;袁震;蒋亚东;谢光忠 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-03-11 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种杠铃式摩擦纳米发电机一体化自供能传感器及其制备方法，包括测试腔以及进出气管道，所述进出气管道从测试腔内部延伸到测试腔的外部，所述测试腔内部设置有移动块和固定块。本发明的自供能一体化结构通过结合气囊涨缩与弹性部件的回复作用，使杠杆两侧的负摩擦薄膜组件与其相对的正摩擦薄膜组件相互滑动分离工作；通过不同结构补偿型这种基础的传感器工作模式，在可以得到外界机械能大小与频率的同时也可以推导出目标影响因素的确切大小；利用弹性部件具有横向的回弹性能，还可以用于检测横向周期摆动的幅度与频率，也可以用作对运动物体瞬间加速度的检测。
一种杠铃摩擦纳米发电机一体化自供传感器及其制备方法

[发明专利]自驱动呼吸监测的智能口罩及制备方法-CN202110978069.1有效
发明人：苏元捷;龚祺琛;陈彦梦;谢光忠;李惟雄;娄永胜;太惠玲;黎威志;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： A41D13/11 文献下载
摘要：本发明提供一种自驱动呼吸监测的智能口罩及制备方法，该智能口罩利用人体呼吸时口罩形变导致纺织纤维之间互相摩擦为呼吸监测供能，智能口罩由两种摩擦极性不同的织线通过一定编织方法构成，其中一种织线在气敏导电聚合物悬浮液沉浸后的纺丝编制组成，而另一种织线由摩擦电极序不同的纺丝编制而成；同传统的呼吸监测手段相比，该发明利用了呼吸气体化学吸附时的电荷转移调控纺丝导电率，进而调控发电机的输出性能，将气体吸附过程主动地反应到摩擦纳米发电机的输出电信号里，因此不需要额外的供电系统就能实时地测得呼出气体中待测气体的浓度。制备过程简单，充分依附人体呼吸过程中持续不断的机械能，完全不需要外界供电。
驱动呼吸监测智能口罩制备方法

[发明专利]同时提升压电摩擦电双模态发电效率的风能发电机及方法-CN202210448765.6有效
发明人：苏元捷;李惟雄;陈彦梦;谢光忠;陆海军;黎威志;太惠玲;杜晓松;蒋亚东 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提出一种同时提升压电摩擦电双模态发电效率的风能发电机及制备、工作方法，包括主体发电机、方向舵发电机和支撑托盘；主体发电机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；主体发电机左、右侧开口分别为进风口和出风口；主体发电机绕风流方向旋转90°并缩小后得到方向舵发电机，其重心位于主体发电机靠近出风口一端，二者整体固定在转盘上。风流进入发电机后，谐振片与所述两个纳米复合薄膜间有靠近和挤压两个过程，分别引起摩擦电输出和压电输出，实现压电和摩擦电双模态的能量收集。本发明简单易行，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。
同时提升压电摩擦双模发电效率风能发电机方法

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