用于检测唾液的pH值的装置及其制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于检测唾液的pH值的装置，包括该装置的牙刷、牙套和牙贴，以及该装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]口腔是人体消化道的起始部分，正常情况下，口腔内唾液的pH值应接近中性。然而，当人体患有某些疾病或处于亚健康状态时，唾液的pH值也会发生变化。换言之，唾液的PH值可以用于指示身体的健康状况或疾病状况。
[0003]因此，需要一种能够方便地检测唾液pH值的装置，以让人们能够及时便捷地知悉个人口腔中唾液的pH值。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的问题，本申请提供了结构简单且便于使用的用于检测唾液的PH值的装置。
[0005]根据本申请的一个方面，本申请提供了用于检测唾液的pH值的装置，所述装置包括衬底；参比电极，其位于所述衬底上，用于提供参考电势；检测电极，其位于所述衬底上，用于接触唾液并生成检测电势；以及检测器，其耦接到所述参比电极与所述检测电极，所述检测器用于比较所述检测电势和所述参考电势以确定所检测的唾液的pH值。
[0006]根据本申请的某些实施例，所述参比电极通过第一金属引线电耦接到所述检测器，所述参比电极包括腔室，其被承载在所述衬底上，用于容纳参比电解质溶液；参比电极体，其至少部分地浸入或接触所述参比电解质溶液，并且与所述第一金属引线的一端电连接；以及腔盖，其用于密封所述腔室。
[0007]根据本申请的某些实施例，所述参比电极体包括银-氯化银电极体。
[0008]根据本申请的某些实施例，所述参比电解质溶液包括饱和氯化钾溶液。
[0009]根据本申请的某些实施例，所述腔室由弹性材料制成。
[0010]根据本申请的某些实施例，所述腔盖包括掺有氯化钾的凝胶。
[0011]根据本申请的某些实施例，所述凝胶包括琼脂糖、硅胶或环糊精凝胶。
[0012]根据本申请的某些实施例，所述检测电极通过第二金属引线电耦接到所述检测器，所述检测电极包括检测电极体，其位于所述衬底上；和阳离子交换膜，其覆盖所述检测电极体。
[0013]根据本申请的某些实施例，所述检测电极体包括Au/IrO、Au/W03、Au/Ru02、Au/SnO2、Au/Ta205、Au/Ti02、Au/ZnO或现有技术中已知的其他电极。
[0014]根据本申请的某些实施例，所述阳离子交换膜包括全氟磺酸膜或全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物膜。
[0015]根据本申请的某些实施例，所述装置还包括对电极。
[0016]根据本申请的某些实施例，所述对电极通过第三金属弓I线电耦接到所述检测器。
[0017]根据本申请的某些实施例，所述对电极包括铂对电极、碳对电极或者现有技术中已知的其他对电极。
[0018]根据本申请的某些实施例，所述参比电极、检测电极或者对电极是由纳米颗粒材料制成。
[0019]根据本申请的某些实施例，所述装置还包括天线，其电耦接到所述检测器，用于接收外部电磁场的能量并将其转换为电能以驱动所述检测器，并且所述检测器能够通过所述天线与外部信号处理模块进行数据交互。
[0020]根据本申请的另一个方面，本申请提供了包括所述用于检测唾液的pH值的装置的牙刷。
[0021]根据本申请的另一个方面，本申请提供了包括所述用于检测唾液的pH值的装置的牙套。
[0022]根据本申请的另一个方面，本申请提供了包括所述用于检测唾液的pH值的装置的牙贴。
[0023]根据本申请的另一个方面，本申请提供了 pH值检测装置的制造方法，所述方法包括提供衬底，其中所述衬底上或所述衬底中具有检测器；在所述衬底上形成与所述检测器电耦接的第一金属引线和第二金属引线；在所述衬底上形成参比电极，其中所述参比电极与所述第一金属引线的一端相连；在所述衬底上形成检测电极，其中所述检测电极与所述第二金属引线的一端相连。
[0024]根据本申请的某些实施例，所述方法还包括在所述衬底上或所述衬底中形成天线，其电耦接到所述检测器，用于接收外部电磁场的能量并将其转换为电能以驱动所述检测器。
[0025]根据本申请的某些实施例，在所述衬底上形成参比电极的步骤包括在所述第一金属引线远离所述检测器的一端形成参比电极体；在参比电极体上方形成腔室；在所述腔室内填充参比电解质溶液；和在所述腔室上方形成腔盖，以密封所述腔室。
[0026]根据本申请的某些实施例，所述参比电极体包括银-氯化银，在所述衬底上形成参比电极体的步骤进一步包括在所述第一金属引线远离所述检测器的一端形成银层，以及采用循环伏安法用盐酸处理所述第一金属引线一端的银层以在所述银层表面形成氯化银，从而得到所述银-氯化银的参比电极体。
[0027]根据本申请的某些实施例，所述形成银层的步骤进一步包括将所述第一金属引线远离所述检测器的一端浸入银氨溶液；对所述第一金属引线加载脉冲电压，以在所述第一金属引线远离所述检测器的一端形成所述银层。
[0028]根据本申请的某些实施例，所述脉冲电压的由-0.3V变化至0.5V，并且扫描速率为10mV/s，循环处理10至100个周期。
[0029]根据本申请的某些实施例，所述形成氯化银的步骤包括将所述具有银层的第一金属引线浸入盐酸溶液中；对所述第一金属引线加载正电压，以在所述银层表面形成所述氯化银。
[0030]根据本申请的某些实施例，所述正电压为0.5V，加载正电压的持续时间为200秒。[0031 ] 根据本申请的某些实施例，所述参比电解质溶液包括饱和氯化钾溶液。
[0032]根据本申请的某些实施例，所述腔室由弹性材料制成。
[0033]根据本申请的某些实施例，所述腔盖包括掺有氯化钾的凝胶。
[0034]根据本申请的某些实施例，所述凝胶包括琼脂糖、硅胶或环糊精凝胶。
[0035]根据本申请的某些实施例，在所述衬底上形成检测电极的步骤包括在所述第二金属引线远离所述检测器的一端形成检测电极体；在所述检测电极体表面形成阳离子交换膜。
[0036]根据本申请的某些实施例，所述检测电极体包括Au/IrO、Au/W03、Au/Ru02、Au/SnO2, Au/Ta205、Au/Ti02、Au/ZnO或现有技术中已知的其他检测电极体。
[0037]根据本申请的某些实施例，所述形成Au/IrO检测电极体的步骤包括在所述第二金属引线远离所述检测器的一端形成金层；采用恒电流密度法用IrCl4草酸溶液处理所述第二金属引线远离所述检测器的一端的金层，以在所述金层表面形成IrO薄膜，从而得到Au/IrO的检测电极体。
[0038]根据本申请的某些实施例，所述形成IrO薄膜的步骤包括将所述第二金属引线远离所述检测器的一端的金层浸入所述IrCl4草酸溶液中；以所述金层为阳极，以铂电极为阴极，在所述IrCl4草酸溶液中以2mA/cm2的恒电流密度处理所述金层，持续500秒。
[0039]根据本申请的某些实施例，形成Au/W0^测电极体的步骤包括:在所述第二金属引线远离所述检测器的一端形成钛层；在所述钛层上形成金层；采用恒电流法用WO3水悬浮液处理所述第二金属引线远离所述检测器的一端的金层，以在所述金层表面形成WO3，从而得到Au/W03检测电极体。
[0040]根据本申请的某些实施例，所述形成Au/WO^测电极体的步骤包括:在所述第二金属引线远离所述检测器的一端形成钛层；在所述钛层上形成金层；以所述金层为阳极，以铂电极为阴极，在WO3水悬浮液中以20 μΑ的恒电流处理所述金层，持续900秒。
[0041]根据本申请的某些实施例，所述阳离子交换膜包括全氟磺酸膜或全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物膜。
[0042]根据本申请的某些实施例，将全氟磺酸-聚四氟乙烯溶液覆盖在所述检测电极体表面，干燥以得到所述全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物膜作为所述阳离子交换膜。
[0043]根据本申请的某些实施例，所述全氟磺酸-聚四氟乙烯溶液的浓度为5%。
[0044]根据本申请的某些实施例，所述方法还包括在所述衬底上形成与所述检测器电耦接的第三金属引线，并且在所述衬底上形成与所述第三金属引线的一端相连的对电极。
[0045]根据本申请的某些实施例，所述对电极包括铂对电极或碳对电极。
[0046]根据本申请的某些实施例，所述参比电极、检测电极或者对电极是由纳米颗粒材料制成。
[0047]根据本申请的用于检测唾液的pH值的装置，可以使人们方便地测量口腔的pH值，以指示人体的健康状况。根据本申请的包括该装置的牙刷、牙套和牙贴，可以使人们在进行日常口腔清洁或护理的同时，检测口腔的PH值，而不需要额外地使用专用仪器。
【附图说明】
[0048]通过下面详细描述和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请的上述和其他特征。应当理解，本申请的附图仅展示了根据本申请的某些实施例，因此不应被认为是对本申请范围的限定。除非特别说明，附图不必是成比例的，并且其中类似的标号通常表示类似的部件。
[0049]图1示出了根据本申请一个实施例的用于检测唾液pH值的装置；
[0050]图2示出了根据本申请一个实施例的包括所述用于检测唾液pH值的装置的牙刷；
[0051]图3示出了根据本申请一个实施例的包括所述用于检测唾液pH值的装置的牙套；
[0052]图4示出了根据本申请一个实施例的包括所述用于检测唾液pH值的装置的牙贴；
[0053]图5A示出了根据本申请一个实施例的检测装置100的模块示意图；
[0054]图5B示出了根据本申请一个实施例