Resumen

Se describe un proceso de fabricación compatible rollo a rollo de elementos sensores basados en silicio poroso (pSi) para la monitorización de la humedad en tiempo real. Los elementos sensores, consistentes en electrodos de plata interdigitados impresos y una capa de pSi recubierta por pulverización, se fabricaron sobre un sustrato de papel recubierto mediante un proceso de dos pasos. Se examinaron las respuestas capacitivas y resistivas de los elementos sensores bajo diferentes concentraciones de humedad. Se midió una disminución reproducible de la resistencia de más de tres órdenes de magnitud cuando se aumentó la humedad relativa (HR) de 0% a 90%. Se observó una recuperación relativamente rápida sin necesidad de métodos de refresco con un cambio en la HR. La señal de fondo de humedad y la histéresis derivada del sustrato de papel dependían del grosor de la capa de pSi de detección. La histéresis en la configuración más óptima del elemento sensor (una capa gruesa de pSi) seguía siendo notable, pero no perjudicial para la detección. Además de la caracterización eléctrica de los elementos sensores, se examinaron la degradación térmica y las propiedades de adsorción de humedad del sustrato de papel en relación con el proceso de fabricación de los electrodos de plata y la sensibilidad a la humedad del papel. Los resultados allanan el camino hacia el desarrollo de sensores de humedad de bajo coste que podrían utilizarse, por ejemplo, en aplicaciones de envasado inteligente o en ciudades inteligentes para vigilar el medio ambiente.

• Materias:Redes de sensores Sensores inalámbricos Sistema de sensores Sensor inteligente Sensores electroquímicos
• Subjects:Sensor networks Wireless sensors Sensor system Intelligent sensor Electrochemical sensors
• Palabras claves:elementos, capa psi, sustrato de papel, electrodos de plata, señal de fondo de humedad, sustrato de papel recubierto, proceso de fabricación compatible, sensores de humedad de coste, propiedades de adsorción de humedad, aplicaciones de envasado inteligente
• Keywords:elements, psi layer, paper substrate, silver electrodes, humidity background signal, coated paper substrate, compatible fabrication process, cost humidity sensors, moisture adsorption properties, smart packaging applications