Følsom GSEM-baseret bionisk luftstrømssensor udviklet

Prof. Chen Taos team ved Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) udviklede en fleksibel og selvadaptiv luftstrømssensor aktiveret af bioinspireret tynd-membran, som er medieret af den reversible mikrofjedereffekt. Undersøgelsen blev offentliggjort i Avancerede funktionelle materialer .

Luftstrømssensorer baseret på mekanisk deformationsmekanisme har tiltrukket sig stigende opmærksomhed takket være deres fremragende fleksibilitet og følsomhed. Imidlertid, at fremstille meget følsomme og selvadaptive luftstrømssensorer via lette og kontrollerbare metoder er fortsat en udfordring.

Inspireret af flagermusens vingemembran, som viser unik luftstrømsfølende kapacitet, forskere ved NIMTE forberedte grafen/enkeltvæggede nanorør (SWNT'er)-Ecoflex membran (GSEM), som vilkårligt kan overføres og efterfølgende tilpasses forskellig flad/bøjning og glat/ru overflade.

I kraft af den reversible mikrofjedereffekt, forskere udviklede en meget følsom og selvadaptiv GSEM-baseret luftstrømssensor.

Når luftstrømmen blev påført, mikroskala deformation af mellemlags SWNT'er førte til betydelig variation af kontaktmodstand, giver den udviklede GSEM-baserede luftstrømssensor overlegne egenskaber, herunder grænseværdien for registrering af ultralav luftstrømshastighed (0,0176 m s-1), hurtig responstid (~ 1,04 s) og restitutionstid (~ 1,28 s).

Som et bevis på konceptet, den GSEM-baserede luftstrømssensor kan bruges til at realisere berøringsfri manipulation. Via en tærskelkontrol, det blev anvendt på et smart vinduessystem for med succes at realisere den intelligente åbne og lukke adfærd.

Ud over, forskere designet en række luftstrømssensorer for at differentiere størrelsen og den rumlige fordeling af den anvendte luftstrømsstimulus. At være integreret i et trådløst køretøjsmodelsystem, den GSEM-baserede luftstrømssensor kan følsomt fange information om strømningshastigheden for at realisere manipulation af bevægelsesretningen i realtid.

Dette mikrofjedereffektbaserede luftstrømssensorsystem viser et stort potentiale inden for bærbar elektronik og berøringsfri intelligent manipulation.