本技術將自供電器件與超級電容器、藍牙信號傳輸裝置集成，成功制備液體泄漏檢測器件。探究了電容的充電穩壓機制在器件集成中的應用，在器件在接觸到漏水后產生電壓和電流為超級電容器充電，將峰值電壓保持30 s以上，使能量收集芯片接收足夠高的能量，激活并發送2 V以上電壓脈沖信號，驅動藍牙信號傳輸裝置將漏水信號傳送到中繼點和云端，為用戶提供漏水警報。

一、項目分類

顯著效益成果轉化

二、成果簡介

1.采用碳納米材料-Mg自供電器件替代傳統的電池，可以做到遇水發電、不遇水不耗電，兼具對液體和濕氣的傳感功能，同時能夠長時間工作。在傳感器表面滴水100 μL后可以產生高達2.65 V的峰值開路電壓和10 mA以上的峰值短路電流，并且能夠在2 V的開路電壓或1 mA的短路電流下，保持2小時以上的穩定輸出；在80%以上濕度環境下可以產生1 V以上的開路電壓和100 μA以上的短路電流，對環境濕氣、濕度變化響應迅速（響應時間<2 s）。

2.碳納米材料-Mg器件濕氣自發電機理是電化學放電和碳納米材料贗電容放電的疊加效應。氧等離子體活化碳納米材料-Mg器件可以產生超過Mg還原電勢的峰值電壓，同時具有極高的響應靈敏度，是由于碳納米材料表面的含氧官能團在電化學反應中部分還原放電，產生了贗電容效應，產生的電壓與Mg的化學電勢疊加，使峰值電壓提高。此外，由于贗電容放電在碳納米材料與水接觸時立刻發生，因此可以大大提高器件的電壓響應靈敏度，響應時間小于10 ms。

3.將自供電器件與超級電容器、藍牙信號傳輸裝置集成，成功制備液體泄漏檢測器件，如圖所示。探究了電容的充電穩壓機制在器件集成中的應用，在器件在接觸到漏水后產生電壓和電流為超級電容器充電，將峰值電壓保持30 s以上，使能量收集芯片接收足夠高的能量，激活并發送2 V以上電壓脈沖信號，驅動藍牙信號傳輸裝置將漏水信號傳送到中繼點和云端，為用戶提供漏水警報。