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申请/专利权人：青岛市资源化学与新材料研究中心(中国科学院兰州化学物理研究所青岛研究发展中心);中国科学院兰州化学物理研究所

摘要：本发明涉及界面润湿性测试技术领域，提供了一种测试固液界面润湿性变化的传感器及方法，本发明提供的传感器包括固液摩擦纳米发电机以及电输出测试装置。发明人发现，界面润湿性对固液摩擦电荷的分离和积累起决定性作用，在该发现的基础上实现了利用摩擦电信号来监测界面润湿性的转变，从而提出本发明的传感器。本发明创新性的将固液界面润湿性的变化与固液摩擦电信号的变化相结合，在线性马达的驱动下，使固液发生周期性接触和分离，实现用摩擦电信号的变化反映界面润湿性的变化。本发明提供的传感器能够对材料使用过程中表面润湿性的动态变化进行预测，在油水分离领域、润滑、自清洁领域中具有广阔的应用前景。

主权项：1.一种利用传感器测试固液界面润湿性变化的方法，其特征在于，所述传感器包括固液摩擦纳米发电机以及电输出测试装置；所述固液摩擦纳米发电机包括线性马达以及固定在所述线性马达表面的发电机主体；所述发电机主体包括空心管、固体摩擦层、液体对摩层、金属电极和导线；所述固体摩擦层包括第一固体摩擦层和第二固体摩擦层，所述第一固体摩擦层和第二固体摩擦层分别设置在所述空心管的两端，并封闭所述空心管；所述对摩层为液体，位于所述空心管内部；所述金属电极包括第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极和第二金属电极分别设置在第一固体摩擦层和第二固体摩擦层外侧；所述导线用于将第一金属电极、电输出测试装置和第二金属电极依次连接；所述金属电极为导电胶带或气相沉积的金属薄膜；在导线和电输出测试装置的连接线路上接入一个整流桥，所述电输出测试装置为电流测试装置，所述电流测试装置为SR570低噪声电流放大器；所述测试固液界面润湿性变化的方法包括以下步骤：以待测固液界面的固体作为所述固体摩擦层，以待测固液界面的液体作为所述对摩层，开启所述线性马达，使发电机主体随线性马达一起在水平方向进行简谐振动，空心管内的对摩层和固体摩擦层表面发生摩擦，通过所述电输出测试装置测试摩擦产生的电输出，根据所述电输出的变化判断固液界面的润湿性变化；若摩擦产生的电输出在较长时间内保持稳定，则说明固体摩擦层的疏水性稳定，若摩擦产生的电输出逐渐变小，则说明固体摩擦层的疏水性逐渐恶化，其中电输出变小的速率越快，则固体摩擦层疏水性的恶化速度越快；所述固体摩擦层为疏水改性的无机物材料或超疏水改性的无机物材料；所述固体摩擦层表面的初始状态为疏水或超疏水；所述疏水改性的无机物材料或超疏水改性的无机物材料的改性方法为结构改性和或组分改性，所述结构改性具体为在无机材料表面制备具有疏水或超疏水性的微结构，所述微结构为线状、管状、颗粒状、片状或台阶状；所述组分改性为在无机材料表面修饰具有疏水或超疏水性的功能分子，所述功能分子为烷基类或氟类。

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