本发明属于传感器，具体是涉及到一种超材料结构、传感器及其应用。
背景技术：
1、纸基电子学为制造柔性器件提供了一种简单且经济有效的方法。近年来，因为纸基衬底薄、轻、便宜，并且是日常生活中使用最广泛的材料之一，纸基衬底在柔性器件制造领域开辟了一条令人兴奋的道路。
2、超材料是人工设计的结构，其形状、尺寸和拓扑结构都是预先定义的，所以复杂性和制造成本比其他材料要小得多。与微波技术相比，超材料传感器因其微型化尺寸而具有更好的灵敏度，它不需要像荧光标记和pcr方法那样对测试材料进行任何预处理或后处理。
3、有研究表明，在微波8到18ghz的波段范围内，所有类型的纸张均可视为电磁透明介质。此外，纸张的孔隙率、表面粗糙度等物理性能对其电磁性能的影响微乎其微。这一发现使得纸张成为制备电磁超材料的理想基础材料。
4、目前，不同种类的超材料在加工上的难易程度也有很大差别。因此如何设计出结构简单、易于制造、传感效果优异的传感器，是研究人员需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种超材料结构、传感器及其应用，传感器结构简单，成本低，尺寸小，灵敏度高，易于加工，能够卷曲或折叠成3d结构从而灵活满足多样化应用场景中的各类需求，提高检测的准确性。
2、本发明实施例提供一种超材料结构，包括周期性阵列排列的基础单元，所述基础单元包括基层和设置在基层表面的金属层，所述金属层包括两个相对设置的闭环，两个所述闭环上都设置有缺口，两个所述闭环上的缺口相对设置，两个闭环的端部连接有连接件，连接件的数量为2个，两个连接件不相连；
3、所述连接件的端部设置有位于闭环内部的延长件；缺口的长度不超过闭环总长度的10%。
4、所述闭环设置有缺口，因此闭环的端部即为缺口位置的金属层，即两个相对设置的有缺口的闭环通过连接件连接为一个更大的闭环，缺口的长度一般不超过闭环总长度的20%，优选10%以内。
5、优选的，所述闭环为矩形。
6、优选的，所述金属为银。
7、优选的，所述基层为矩形。
8、优选的，所述基层的材料为纸。
9、优选的，所述基层为正方形，边长为8mm，厚度为0.1-0.11mm，介电常数为2.31；
10、所述金属层的厚度为0.035mm，闭环为矩形，边长为7mm和3mm，所述闭环的宽度为0.7mm，所述两个连接件平行，距离为0.5mm。
11、优选的，所述基础单元的数量不少于100个。
12、本发明实施例提供一种超材料传感器，包括所述的超材料结构。
13、本发明实施例提供一种超材料传感器的应用，所述超材料传感器用于生物检测，食品安全检测或化学测量领域。
14、本发明的有益效果是，本发明当电磁波垂直入射到超材料传感器表面时，在电磁波的激励下，金属层表面产生强烈的等离子体共振效应，在谐振点附近产生了尖锐的吸收峰，该传感器基于反射系数s11中谐振频率在介电常数变化时频移的量进行传感，实现了2ghz～10.232ghz频率范围内的高灵敏度传感。该传感器在10.232ghz处会产生q值约为120的谐振峰，该传感器检测不同物质的介电常数，实现2ghz～10.232ghz频率范围内的传感，且具有较高的拟合度，准确性较高。所述超材料结构简单、成本低，易于加工，能够应用于生物检测，食品安全检测，化学测量等方面，且利用废纸作为基底材料，不仅可以解决纸张废弃物的处理问题，还可以解决聚合物基器件制造和废弃物处理的环境和经济问题。
15、本发明将金属层贴合在纸张上，相较于传统超材料制备昂贵，材料不可循环利用的缺点，纸基超材料具有可回收循环使用，经济环保等优点。
1.一种超材料结构，其特征是，包括周期性阵列排列的基础单元，所述基础单元包括基层（1）和设置在基层（1）表面的金属层（2），所述金属层（2）包括两个相对设置的闭环（21），两个所述闭环（21）上都设置有缺口（22），两个所述闭环（21）上的缺口（22）相对设置，两个闭环（21）的端部连接有连接件（23），连接件（23）的数量为2个，两个连接件（23）不相连；
2.如权利要求1所述的超材料结构，其特征是，所述闭环为矩形。
3.如权利要求1所述的超材料结构，其特征是，所述金属为银。
4.如权利要求1所述的超材料结构，其特征是，所述基层（1）为矩形。
5.如权利要求1所述的超材料结构，其特征是，所述基层（1）的材料为纸。
6.如权利要求1所述的超材料结构，其特征是，所述基层（1）为正方形，边长为8mm，厚度为0.1-0.11mm，介电常数为2.31；
7.如权利要求1所述的超材料结构，其特征是，所述基础单元的数量不少于100个。
8.一种超材料传感器，其特征是，包括如权利要求1-7任一项所述的超材料结构。
9.一种如权利要求8所述的超材料传感器的应用，其特征是，所述超材料传感器用于生物检测，食品安全检测或化学测量领域。
