柔性可穿戴传感器及制备方法、槲皮素测定方法

1.本发明涉及槲皮素检测领域，尤其涉及一种柔性可穿戴传感器及制备方法、槲皮素测定方法。


背景技术：

2.基于刚性传感器进行槲皮素测定无法实现植物表面的有效贴合，如玻碳电极、金电极，从而降低检测结果的可靠性和准确性此外，刚性传感器易对植物表皮造成一定程度的机械损伤，对植物的正常发育会造成影响。


技术实现要素：

3.本发明提供一种柔性可穿戴传感器及制备方法、槲皮素测定方法，用以解决刚性传感器无法实现植物表面有效贴合的技术问题，本发明提供了一种柔性可穿戴传感器，以实现与植物表面的有效贴合。
4.第一方面，本发明提供了一种柔性可穿戴传感器的制备方法，包括以下步骤：
5.根据预设图案对待处理模具进行激光刻蚀，形成具有工作电极传感区域对应的第一凹陷部、对电极传感区域对应的第二凹陷部、参比电极传感区域对应的第三凹陷部、蛇形导电区域对应的第四凹陷部以及电极连接区域对应的第五凹陷部的待覆盖模具；
6.利用聚二甲基硅氧烷覆盖所述待覆盖模具，固化处理所述待覆盖模具，获取固化后模具，剥离所述固化后模具的聚二甲基硅氧烷膜，获取待封装电极，所述待封装电极具有工作电极传感区域对应的第一凸起部、对电极传感区域对应的第二凸起部、参比电极传感区域对应的第三凸起部、蛇形导电区域对应的第四凸起部以及电极连接区域对应的第五凸起部；
7.涂覆聚二甲基硅氧烷至所述第四凸起部，绝缘封装所述第四凸起部；涂覆银浆至所述第三凸起部，加热直至固化，获取固化后电极；
8.将固化后电极浸入四氯金酸haucl4溶液中，在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，将黑磷溶液与nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，干燥后获取柔性可穿戴传感器。
9.根据本发明提供的柔性可穿戴传感器的制备方法，在根据预设图案对所述待处理模具进行激光刻蚀之前，还包括：将柔性聚酰亚胺胶带贴在玻璃板上，使用超纯水或乙醇对柔性聚酰亚胺胶带进行超声清洗、干燥，获取待处理模具。
10.根据本发明提供的柔性可穿戴传感器的制备方法，所述固化处理所述待覆盖模具，包括：
11.去除气泡后在80℃至120℃下，加热10h至12h，直至完全固化。
12.根据本发明提供的柔性可穿戴传感器的制备方法，所述绝缘封装所述第四凸起部，包括：在80℃至120℃下，加热10h至12h，直至完全固化。
13.根据本发明提供的柔性可穿戴传感器的制备方法，在获取固化后电极后，还包括：
14.将固化后电极浸入0.01mol/l、ph为7.2至7.4的磷酸盐缓冲液中，采用恒电位法(1.7v)活化180s至360s，以去除固化后电极表面的杂质。
15.根据本发明提供的柔性可穿戴传感器的制备方法，所述在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，包括：
16.采用恒电位法(-1v)在电极表面电化学沉积金纳米粒子aunps，沉积时间为1000-1200s。
17.根据本发明提供的柔性可穿戴传感器的制备方法，所述将黑磷溶液与nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，包括：
18.将0.1mg/ml至0.5mg/ml的黑磷溶液与nafion以体积比1:1的比例混合，获取混合液，取30μl至40μl混合液滴涂在所述第一凸起部。
19.第二方面，提供了一种柔性可穿戴传感器，由上述柔性可穿戴传感器的制备方法得到；
20.所述柔性可穿戴传感器至少包括工作电极传感区域对应的第一凸起部、对电极传感区域对应的第二凸起部、参比电极传感区域对应的第三凸起部、蛇形导电区域对应的第四凸起部以及电极连接区域对应的第五凸起部；
21.所述蛇形导电区域包括顺次排列的第一列弯曲导电区域、第二列弯曲导电区域以及第三列弯曲导电区域，所述第二列弯曲导电区域电连接所述工作电极传感区域，所述第一列弯曲导电区域电连接所述对电极传感区域，所述第三列弯曲导电区域电连接所述参比电极传感区域，所述电极连接区域分别电连接所述第一列弯曲导电区域、所述第二列弯曲导电区域以及所述第三列弯曲导电区域。
22.第三方面，提供了一种槲皮素的测定方法，采用上述柔性可穿戴传感器进行目标植物槲皮素的测定，包括：
23.清洗目标植物表面，划破目标植物表皮，将所述工作电极传感区域覆盖有明胶电解质的柔性可穿戴传感器贴附在所述目标植物表皮；
24.根据差分脉冲伏安法获取目标电流；
25.输入所述目标电流至槲皮素测定模型，获取所述槲皮素测定模型输出的槲皮素测定值。
26.根据本发明提供的槲皮素的测定方法，在将所述工作电极传感区域覆盖有明胶电解质的柔性可穿戴传感器贴附在所述目标植物表皮之前，还包括：
27.分别称取氯化钾kcl以及磷酸二氢钾kh2po4，置于50ml的烧杯中，加入去离子水，待完全溶解后，利用盐酸或氢氧化钾调节溶液ph，获取盐溶液，添加明胶至所述盐溶液中，加热搅拌直至完全溶解，获取明胶混合物，经冷却，得明胶电解质；
28.涂覆所述明胶电解质至所述工作电极传感区域。
29.根据本发明提供的槲皮素的测定方法，在输入所述目标电流至槲皮素测定模型之前，还包括：
30.配制浓度分别为0μm、1μm、3μm、5μm、10μm、30μm、50μm以及100μm的槲皮素-磷酸缓冲溶液，采用柔性可穿戴传感器对各浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液进行差分脉冲伏安法检测，获取每一浓度下槲皮素-磷酸缓冲溶液对应的电流值；
31.根据不同浓度以及每一浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液所测得的电流值构建槲皮素
测定模型；
32.所述差分脉冲伏安法检测所采用的电位为-0.2v至0.6v，电位增幅为0.004v，振幅为0.05v，脉冲宽度为0.02s，脉冲周期为0.5s，静止时间为2s。
33.本发明有益效果为：本发明通过制备一种用于检测槲皮素的柔性可穿戴传感器，针对现有技术存在的无法对植物生理进行长期的原位实时检测、并且存在破坏植物样本情况的技术缺陷，本发明提供一种检测结果精确度高、测试成本低，且能对植物中的槲皮素原位实时检测的可穿戴柔性传感器及其制备方法、测定方法，为植物的正常生长和发育提供更加准确的判断依据。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明提供的待覆盖模具的结构示意图；
36.图2是本发明提供的待封装电极的结构示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.类黄酮也被称为生物黄酮素，是自然存在于植物中的多酚抗氧化剂。其中槲皮素是目前含量最丰富的黄酮类化合物之一，主要存在于葡萄、樱桃、浆果、苹果、西兰花、柑橘类水果、洋葱中，该生物分子具有活性氧清除能力，具有极好的生物活性，虽然是第二代谢物，不直接参与植物生长和发育，但是可以提供给花朵和水果等植物丰富的颜色。此外，在植物的正常生长和发育中起着至关重要的作用，对保护植物免受微生物和害虫攻击方面也发挥重要作用。现有的采用毛细管电泳、分光光谱、液相色谱-串联质谱、高效液相色谱等各种分析方法来检测槲皮素含量的方式，存在设备成本高、合成耗时、操作复杂等缺点，特别是这些方法都是离体的需要对植物样本进行采集并做破坏性的处理，无法实现对植物生长过程中实时监测。
39.基于电化学技术的小型便携式仪器由于其灵敏度高和低成本的优点得到了广泛的关注，且能够满足对植物活体原位动态的检测。目前的刚性传感器无法实现植物表面的有效贴合，降低检测结果的可靠性和准确性，此外，刚性传感器易对植物表皮造成一定程度的机械损伤，对植物的正常发育会造成影响。针对上述技术问题，本发明提供了一种柔性可穿戴传感器及制备方法、槲皮素测定方法，图1是本发明提供的待覆盖模具的结构示意图，图2是本发明提供的待封装电极的结构示意图，本发明将结合图1以及图2对本发明中的柔性可穿戴传感器及制备方法、槲皮素测定方法进行详细描述。
40.本发明公开了一种柔性可穿戴传感器的制备方法，包括以下步骤：
41.根据预设图案对待处理模具进行激光刻蚀，形成具有工作电极传感区域对应的第一凹陷部11、对电极传感区域对应的第二凹陷部12、参比电极传感区域对应的第三凹陷部13、蛇形导电区域对应的第四凹陷部14以及电极连接区域对应的第五凹陷部15的待覆盖模具；
42.利用聚二甲基硅氧烷覆盖所述待覆盖模具，固化处理所述待覆盖模具，获取固化后模具，剥离所述固化后模具的聚二甲基硅氧烷膜，获取待封装电极，所述待封装电极具有工作电极传感区域对应的第一凸起部21、对电极传感区域对应的第二凸起部22、参比电极传感区域对应的第三凸起部23、蛇形导电区域对应的第四凸起部24以及电极连接区域对应的第五凸起部25；
43.涂覆聚二甲基硅氧烷至所述第四凸起部，绝缘封装所述第四凸起部；涂覆银浆至所述第三凸起部，加热直至固化，获取固化后电极；
44.将固化后电极浸入四氯金酸haucl4溶液中，在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，将黑磷溶液与萘酚nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，干燥后获取用于检测槲皮素的柔性可穿戴传感器。
45.如图1所示，本发明采用预设打印数据，基于激光刻蚀技术，对待处理模具进行预设图案的打印，在所述待处理模具中刻蚀出凹陷部，并形成具有工作电极传感区域对应的第一凹陷部11、对电极传感区域对应的第二凹陷部12、参比电极传感区域对应的第三凹陷部13、蛇形导电区域对应的第四凹陷部14以及电极连接区域对应的第五凹陷部15的待覆盖模具。
46.在获取到待覆盖模具后，利用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，pdms)覆盖所述待覆盖模具，固化处理所述待覆盖模具，以使得所述聚二甲基硅氧烷填充至所述第一凹陷部11、第二凹陷部12、第三凹陷部13、第四凹陷部14以及第五凹陷部15，并在所述待覆盖模具上固化形成聚二甲基硅氧烷膜。
47.在一个可选地实施例中，所述固化处理所述待覆盖模具，包括：去除气泡后在80℃至120℃下，加热10h至12h，直至完全固化。本发明在用聚二甲基硅氧烷pdms覆盖图案化的pi胶带后，采用真空抽离技术去除气泡，然后80℃至120℃下，加热10h至12h，直至覆盖有聚二甲基硅氧烷的图案化的pi胶带完全固化。
48.在获取固化后模具后，剥离所述固化后模具的聚二甲基硅氧烷膜，除去所述待覆盖模具后，剥离所得到的即为待封装电极，本发明将碳化后的石墨烯转移至聚二甲基硅氧烷上，本发明待覆盖有聚二甲基硅氧烷的图案化的pi胶带完全固化后，只需轻轻将膜剥离，即可得到柔性可拉伸的集成聚二甲基硅氧烷的石墨烯蛇形三电极。
49.由于在先进行了聚二甲基硅氧烷的填充，如图2所示，使得所述待封装电极具有工作电极传感区域对应的第一凸起部21、对电极传感区域对应的第二凸起部22、参比电极传感区域对应的第三凸起部23、蛇形导电区域对应的第四凸起部24以及电极连接区域对应的第五凸起部25。
50.在获取到待封装电极后，首先涂覆聚二甲基硅氧烷至所述第四凸起部，即本发明中的蛇形导电区域，绝缘封装所述第四凸起部，然后再涂覆一定量的ag/agcl银浆至处于暴露状态下的所述第三凸起部，加热直至固化，获取固化后电极，进而完成了参比电极传感区域的处理，本发明通过氯化银浆来构建参比电极。
51.在一个可选地实施例中，所述绝缘封装所述第四凸起部，包括：在80℃至120℃下，加热10h至12h，直至完全固化。
52.而在另一个可选地实施例中，在获取固化后电极后，还包括：
53.将固化后电极浸入0.01mol/l、ph为7.2至7.4的磷酸盐缓冲液中，采用恒电位法(1.7v)活化180s至360s，以去除固化后电极表面的杂质。
54.在完成对于第三凸起部、第四凸起部的处理后，配置1mg/l的四氯金酸haucl4溶液，将所述固化后电极浸入四氯金酸haucl4溶液中，在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，再将黑磷溶液与nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，干燥后获取柔性可穿戴传感器，本发明通过在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，提高导电以及催化性能。
55.在一个可选地实施例中，所述在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，包括：采用恒电位法(-1v)在电极表面电化学沉积金纳米粒子aunps，沉积时间为1000-1200s。
56.在一个可选地实施例中，所述将黑磷溶液与nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，包括：将0.1mg/ml至0.5mg/ml的黑磷溶液与nafion以体积比1:1的比例混合，获取混合液，取30μl至40μl混合液滴涂在所述第一凸起部，即工作电极传感区域，从而完成对于所述工作电极传感区域的处理，并在自然干燥后即可获得具有良好的，提高灵敏度效果的柔性可穿戴生物传感器。
57.在一个可选地实施例中，在根据预设图案对所述待处理模具进行激光刻蚀之前，还包括：将柔性聚酰亚胺胶带贴在玻璃板上，使用超纯水或乙醇对柔性聚酰亚胺胶带进行超声清洗、干燥，获取待处理模具。
58.可选地，将聚酰亚胺(polyimide，pi)胶带贴在6*6cm2的玻璃板上，使用超纯水、乙醇对其进行超声清洗，之后用吹风机吹干，采用计算机控制的激光系统对所述pi胶带进行图案化处理，进而形成工作电极传感区域、对电极传感区域、参比电极传感区域、蛇形导电区域以及电极连接区域，所述pi胶带经过诱导得到了具有良好导电性的集成式石墨烯蛇形三电极。
59.本发明通过制备一种柔性可穿戴传感器，针对现有技术存在的无法对植物生理进行长期的原位实时检测、并且存在破坏植物样本情况的技术缺陷，本发明提供一种检测结果精确度高、测试成本低，且能对植物中的槲皮素原位实时检测的可穿戴柔性传感器及其制备方法、测定方法，为植物的正常生长和发育提供更加准确的判断依据。
60.根据本发明的另一方面，还公开了一种柔性可穿戴传感器，由所述的柔性可穿戴传感器的制备方法得到；
61.所述柔性可穿戴传感器至少包括工作电极传感区域对应的第一凸起部、对电极传感区域对应的第二凸起部、参比电极传感区域对应的第三凸起部、蛇形导电区域对应的第四凸起部以及电极连接区域对应的第五凸起部；
62.所述蛇形导电区域包括顺次排列的第一列弯曲导电区域、第二列弯曲导电区域以及第三列弯曲导电区域，所述第二列弯曲导电区域电连接所述工作电极传感区域，所述第一列弯曲导电区域电连接所述对电极传感区域，所述第三列弯曲导电区域电连接所述参比电极传感区域，所述电极连接区域分别电连接所述第一列弯曲导电区域、所述第二列弯曲导电区域以及所述第三列弯曲导电区域，本发明通过三电极体系来检测槲皮素的电化学反应。
63.在一个可选地实施例中，所述柔性可穿戴传感器主要包括柔性传感器模块、信号采集模块和无线传输模块，所述柔性传感器模块通过柔性蛇形三电极表面传感元件采集植物中槲皮素的信息的电流信号，并发送所述电流信号至信号采集模块；信号采集模块接收所述电流信号并转换为数字信号，并发送所述数字信号通过无线传输系统发送至智能手机终端。
64.更为具体地，柔性电极是在柔性的聚酰亚胺胶带上按照绘制好的图案进行激光打印后转移到聚二甲基硅氧烷上制备的，使用ag/agcl银浆涂覆在上面，进行封装后得到柔性的蛇形三电极体系，通过电沉积、滴涂等方法将金纳米颗粒、黑磷以及nafion修饰在工作电极上，并在修饰后的工作电极上涂抹固体电解质，再将柔性蛇形三电极贴附在植物表面，通过差分脉冲伏安法来记录植物中槲皮素的实时变化。
65.本发明是一种能够实现快速、连续、微创以及实时采集植物中槲皮素的基于电化学检测技术的可穿戴柔性传感器系统，首例将柔性传感器应用于植物活性小分子检测，检测目标是槲皮素，本实例中以苹果中的槲皮素含量作为具体研究对象；通过电沉积法、滴涂等手段对柔性蛇形三电极传感器进行修饰，实现槲皮素的高灵敏检测，该方法首次用于槲皮素检测；检测目标对象为植物材料，包括农作物、水果、蔬菜等，检测部位是植物的茎、叶、果实等组织。
66.本发明通过制备一种柔性可穿戴传感器，针对现有技术存在的无法对植物生理进行长期的原位实时检测、并且存在破坏植物样本情况的技术缺陷，本发明提供一种检测结果精确度高、测试成本低，且能对植物中的槲皮素原位实时检测的可穿戴柔性传感器及其制备方法、测定方法，为植物的正常生长和发育提供更加准确的判断依据。
67.根据本发明的另一方面，还提供了一种槲皮素的测定方法，采用所述的柔性可穿戴传感器进行目标植物槲皮素的测定，包括：
68.清洗目标植物表面，划破目标植物表皮，将所述工作电极传感区域覆盖有明胶的柔性可穿戴传感器贴附在所述目标植物表皮；
69.根据差分脉冲伏安法获取目标电流；
70.输入所述目标电流至槲皮素测定模型，获取所述槲皮素测定模型输出的槲皮素测定值。
71.作为本发明的一个可选实施例，选取苹果果实作为测试对象，利用可穿戴柔性传感器原位实时检测苹果中的槲皮素含量，在检测前首先采用去离子水清洗苹果表面，随后室温下干燥，划破苹果表皮，将配备有明胶半固态电解质的柔性可穿戴传感器件贴附在被测的苹果表皮上，由于半固态电解质和pdms的内在粘附特性，制备的柔性可穿戴传感器件可以自粘附在苹果表面，连接手持式电化学工作站，完成柔性可穿戴传感体系的构建，通过差分脉冲伏安法检测苹果中槲皮素浓度的实时变化。
72.实验结果：本发明选择成熟期的苹果，采用本发明中槲皮素的测定方法检测槲皮素含量，结果如下表所示：
[0073][0074]
在一个可选地实施例中，在将所述工作电极传感区域覆盖有明胶电解质的柔性可穿戴传感器贴附在所述目标植物表皮之前，还包括：
[0075]
分别称取氯化钾kcl以及磷酸二氢钾kh2po4，置于50ml的烧杯中，加入去离子水，待完全溶解后，利用盐酸或氢氧化钾调节溶液ph，获取盐溶液，添加明胶至所述盐溶液中，加热搅拌直至完全溶解，获取明胶混合物，经冷却，得明胶电解质；
[0076]
涂覆所述明胶电解质至所述工作电极传感区域。
[0077]
可选地，本发明将明胶混合物转移至注射器中，室温下冷却老化过夜处理，直至形成凝胶，即明胶电解质，最后，在需要进行槲皮素的检测时，通过注射器向工作电极区域注射适量明胶电解质，再将其贴附在被测的苹果表皮上。本发明采用明胶电解质，以使得所述覆盖有明胶电解质的柔性可穿戴传感器能够长时间贴附在植物表面，从而实现对于槲皮素的实时监测。
[0078]
在现有技术中，通常采用液体电解质贴附在植物表面，但无法做到长时间的贴附，为了实现对于槲皮素的长时间的实时监测，本发明采用明胶电解质替代原有的液体电解质，从而能够应用于野外的检测，通过可穿戴结合智慧农业应用场景可实现无人化，智能化，实时且动态的检测。
[0079]
可选地，在输入所述目标电流至槲皮素测定模型之前，还包括：
[0080]
配制浓度分别为0μm、1μm、3μm、5μm、10μm、30μm、50μm以及100μm的槲皮素-磷酸缓冲溶液，采用柔性可穿戴传感器对各浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液进行差分脉冲伏安法检测，获取每一浓度下槲皮素-磷酸缓冲溶液对应的电流值；
[0081]
根据不同浓度以及每一浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液所测得的电流值构建槲皮素测定模型；
[0082]
所述差分脉冲伏安法检测所采用的电位为-0.2v至0.6v，电位增幅为0.004v，振幅为0.05v，脉冲宽度为0.02s，脉冲周期为0.5s，静止时间为2s。
[0083]
在一个可选地实施例中，本发明可以构建神经网络模型，并基于神经网络模型获取实测电流值的方案，具体地，将不同浓度以及每一浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液所测得的电流值作为样本集，进行神经网络模型的构建，以使得在根据差分脉冲伏安法获取目标电流，输入所述目标电流至槲皮素测定模型，获取所述槲皮素测定模型输出的槲皮素测定值。
[0084]
而在其他的实施例中，也可以将不同浓度以及每一浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液所测得的电流值进行线性拟合，获取线性拟合方程，以使得在根据差分脉冲伏安法获取目标电流，输入所述目标电流至线性拟合方程，获取槲皮素测定值，此时，本发明将得到一组关于槲皮素浓度与扣除背景电流的峰电流的关系曲线，制作槲皮素的标准曲线。
[0085]
本发明能够实现植物中槲皮素的连续、微创以及实时的在线检测分析，相对于传统的刚性电化学传感器来说，柔性电极能够自适应植物的不规则表面，其在发生弯曲、拉伸等形变状态下仍然能够保持稳定且高灵敏高特异性的电化学感知，该方法检测更加精准，
响应来源具有可追溯的性质，制作成本低，制作过程简单，工作环境包容性高，并能够应用于野外的检测，通过可穿戴结合智慧农业应用场景可实现无人化，智能化，实时、动态检测。
[0086]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设图案对待处理模具进行激光刻蚀，形成具有工作电极传感区域对应的第一凹陷部、对电极传感区域对应的第二凹陷部、参比电极传感区域对应的第三凹陷部、蛇形导电区域对应的第四凹陷部以及电极连接区域对应的第五凹陷部的待覆盖模具；利用聚二甲基硅氧烷覆盖所述待覆盖模具，固化处理所述待覆盖模具，获取固化后模具，剥离所述固化后模具的聚二甲基硅氧烷膜，获取待封装电极，所述待封装电极具有工作电极传感区域对应的第一凸起部、对电极传感区域对应的第二凸起部、参比电极传感区域对应的第三凸起部、蛇形导电区域对应的第四凸起部以及电极连接区域对应的第五凸起部；涂覆聚二甲基硅氧烷至所述第四凸起部，绝缘封装所述第四凸起部；涂覆银浆至所述第三凸起部，加热直至固化，获取固化后电极；将固化后电极浸入四氯金酸haucl4溶液中，在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，将黑磷溶液与nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，干燥后获取柔性可穿戴传感器。2.根据权利要求1所述的柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，在根据预设图案对所述待处理模具进行激光刻蚀之前，还包括：将柔性聚酰亚胺胶带贴在玻璃板上，使用超纯水或乙醇对柔性聚酰亚胺胶带进行超声清洗、干燥，获取待处理模具。3.根据权利要求1所述的柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，所述固化处理所述待覆盖模具，包括：去除气泡后在80℃至120℃下，加热10h至12h，直至完全固化。4.根据权利要求1所述的柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，所述绝缘封装所述第四凸起部，包括：在80℃至120℃下，加热10h至12h，直至完全固化。5.根据权利要求1所述的柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，在获取固化后电极后，还包括：将固化后电极浸入0.01mol/l、ph为7.2至7.4的磷酸盐缓冲液中，采用恒电位法(1.7v)活化180s至360s，以去除固化后电极表面的杂质。6.根据权利要求1所述的柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，所述在固化后电极表面沉积金纳米粒子aunps，包括：采用恒电位法(-1v)在电极表面电化学沉积金纳米粒子aunps，沉积时间为1000-1200s。7.根据权利要求1所述的柔性可穿戴传感器的制备方法，其特征在于，所述将黑磷溶液与nafion的混合液滴涂在所述第一凸起部，包括：将0.1mg/ml至0.5mg/ml的黑磷溶液与nafion以体积比1:1的比例混合，获取混合液，取30μl至40μl混合液滴涂在所述第一凸起部。8.一种柔性可穿戴传感器，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的柔性可穿戴传感器的制备方法得到；所述柔性可穿戴传感器至少包括工作电极传感区域对应的第一凸起部、对电极传感区域对应的第二凸起部、参比电极传感区域对应的第三凸起部、蛇形导电区域对应的第四凸起部以及电极连接区域对应的第五凸起部；所述蛇形导电区域包括顺次排列的第一列弯曲导电区域、第二列弯曲导电区域以及第
三列弯曲导电区域，所述第二列弯曲导电区域电连接所述工作电极传感区域，所述第一列弯曲导电区域电连接所述对电极传感区域，所述第三列弯曲导电区域电连接所述参比电极传感区域，所述电极连接区域分别电连接所述第一列弯曲导电区域、所述第二列弯曲导电区域以及所述第三列弯曲导电区域。9.一种槲皮素的测定方法，采用权利要求8所述的柔性可穿戴传感器进行目标植物槲皮素的测定，其特征在于，包括：清洗目标植物表面，划破目标植物表皮，将所述工作电极传感区域覆盖有明胶电解质的柔性可穿戴传感器贴附在所述目标植物表皮；根据差分脉冲伏安法获取目标电流；输入所述目标电流至槲皮素测定模型，获取所述槲皮素测定模型输出的槲皮素测定值。10.根据权利要求9所述的槲皮素的测定方法，其特征在于，在将所述工作电极传感区域覆盖有明胶电解质的柔性可穿戴传感器贴附在所述目标植物表皮之前，还包括：分别称取氯化钾kcl以及磷酸二氢钾kh2po4，置于50ml的烧杯中，加入去离子水，待完全溶解后，利用盐酸或氢氧化钾调节溶液ph，获取盐溶液，添加明胶至所述盐溶液中，加热搅拌直至完全溶解，获取明胶混合物，经冷却，得明胶电解质；涂覆所述明胶电解质至所述工作电极传感区域。11.根据权利要求9所述的槲皮素的测定方法，其特征在于，在输入所述目标电流至槲皮素测定模型之前，还包括：配制浓度分别为0μm、1μm、3μm、5μm、10μm、30μm、50μm以及100μm的槲皮素-磷酸缓冲溶液，采用柔性可穿戴传感器对各浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液进行差分脉冲伏安法检测，获取每一浓度下槲皮素-磷酸缓冲溶液对应的电流值；根据不同浓度以及每一浓度的槲皮素-磷酸缓冲溶液所测得的电流值构建槲皮素测定模型；所述差分脉冲伏安法检测所采用的电位为-0.2v至0.6v，电位增幅为0.004v，振幅为0.05v，脉冲宽度为0.02s，脉冲周期为0.5s，静止时间为2s。

技术总结
本发明提供了一种柔性可穿戴传感器及制备方法、槲皮素测定方法，涉及槲皮素检测领域，包括：根据预设图案对待处理模具进行激光刻蚀，形成待覆盖模具；利用聚二甲基硅氧烷覆盖所述待覆盖模具，固化处理所述待覆盖模具，获取固化后模具，剥离所述固化后模具的聚二甲基硅氧烷膜，获取待封装电极，涂覆聚二甲基硅氧烷至第四凸起部；涂覆银浆至第三凸起部，加热直至固化，获取固化后电极；将固化后电极浸入四氯金酸溶液中，在固化后电极表面沉积金纳米粒子，将黑磷溶液与萘酚的混合液滴涂在第一凸起部，干燥后获取柔性可穿戴传感器。本发明检测结果精确度高、测试成本低，为植物的正常生长和发育提供准确的判断依据。长和发育提供准确的判断依据。长和发育提供准确的判断依据。


技术研发人员：魏慧杰 李爱学 王成 罗斌 侯佩臣 王晓冬 董宏图 张晗
受保护的技术使用者：北京市农林科学院智能装备技术研究中心
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/8/14