冯 十, 初凤红

(上海电力大学 电子与信息工程学院, 上海 200135)

传感器技术在实际应用中占有十分重要的位置,因此适用于各领域的各类型传感器应运而生[1]。目前,精巧、智能、灵敏、网络化、适应性强已成为传感器的主要发展方向。自20世纪70年代以来,光纤通信技术的成熟促进了光纤传感技术的发展,光纤传感技术被广泛研究应用到各个行业。光纤是光导纤维的简称,包括纤芯、包层和保护层。纤芯的折射率大于包层折射率,保护层起保护作用。光纤传感器以光波为载体、以光纤为媒质,感知和传输外部信息,具有重量轻、体积小、耐腐蚀、易复用、抗电磁干扰和适用范围广等优点,能在易燃、易爆、强电磁干扰、空间受限的恶劣环境下正常工作,因此成为现代传感器的先导,推动着传感技术的蓬勃发展[2-3]。

水凝胶是一种具有亲水性基团的聚合物,能在水中溶胀形成三维网络结构,并保持大量水分。智能水凝胶是一种能够感应外界环境中湿度、pH值、应力、温度等物理量变化的材料。在感应变化时,智能水凝胶体积发生显著变化,收缩或溶胀,其特有的固体液体形态相互转换,使智能水凝胶具有渗透性、溶胀性和机械性等功能特征,在生物学、农学、医学、工程学等多个领域拥有广泛的应用前景[4-7]。文献[8-9]通过实验证明,pH值变化对智能水凝胶的刺激作用。DI PALMA P等人[10]研制了对湿度敏感的智能水凝胶薄膜。

目前,智能水凝胶技术已经成熟,被应用于湿度监测、酶固定、药物释放、微流体装置、农林治理和生物材料等多个方面[11-12]。……