新型纳米复合材料传感器:可构成传感器网络

来源:2021LPL赛事竞猜作者:2021LPL赛事竞猜 日期:2021-10-08 浏览:
本文摘要:最近,香港理工大学的研究团队研发出有了一种崭新的纳米复合材料传感器,可必要喷涂于平缓或倾斜的工程结构,如火车路轨和飞机结构。喷涂出来的传感器可更进一步包含传感器网络,为不受监测的结构获取动态及非常丰富的结构健康状况信息。据报,纳米复合材料传感器由理大机械工程学系的苏众庆教授、周利民教授及以他们派的团队研发,使用创意的喷涂技术做成,使传感器加装过程比传统方法更加快捷和不具效率。这种新技术也令其该传感器限于于多种工程结构表面,提升了它的灵活性。

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最近,香港理工大学的研究团队研发出有了一种崭新的纳米复合材料传感器,可必要喷涂于平缓或倾斜的工程结构,如火车路轨和飞机结构。喷涂出来的传感器可更进一步包含传感器网络,为不受监测的结构获取动态及非常丰富的结构健康状况信息。据报,纳米复合材料传感器由理大机械工程学系的苏众庆教授、周利民教授及以他们派的团队研发,使用创意的喷涂技术做成,使传感器加装过程比传统方法更加快捷和不具效率。这种新技术也令其该传感器限于于多种工程结构表面,提升了它的灵活性。

苏教授说道,该新型纳米复合材料传感器,能同时顾及传感器的成本及传感器网络所捕捉的数据量两个因素,为构建原位振动感测、以超声波为基础的结构身体健康监测技术修筑了新思路。新技术可节省成本提升灵敏度纳米复合材料传感器由碳黑、二维石墨烯、导电纳米粒子及凝偏二氟乙烯混合而出,可根据各种工程应用于的必须,只能和灵活性地做成有所不同的尺寸大小。新的纳米复合材料传感器由于优化了混合物的纳米结构,能脆弱地检测到结构的转变,它能辨识纳米复合材料对有所不同压阻的期望。该新技术中,每一个传感器都通过印刷在结构上的电线相连到网络,利用分析和较为由电阻率切换而出的电信号,之后可找到结构中的缺失,同时将信号切换为三维图像。

体重轻且成本低据理解,这种传感器重量极轻,而且生产成本便宜,可大量使用以检测隐蔽在结构内部的问题,有助首创以超声波为基础的结构身体健康监测新时代。它包括一个传感器网络,由多个纳米复合材料传感器及一个超声波换能器构成,可主动观测加装了该传感网络的结构的健康状况,较慢及精确地表明该结构否有损毁。传感器不会接管及量度超声波换能器收到的成像导波,如结构有损毁,例如经常出现裂缝,成像导波的传播不会不受损毁的地方阻碍,因而经常出现特有的波衍射现象,并为传感网络所记录。

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团队研发出来的一体化系统,可基于成像导波的衍射精确地检测及分析结构损毁的情况。据报,传统超声波传感器使用压电材料制作,成本是十多美元,重数克;而这个新一代纳米复合材料传感器的成本仅有0.5美元,重0.04克。因此,一个结构可同时用于更加多传感器,以取得更加非常丰富的信息不作分析,同时又会给结构带给显著的跑步。

灵活性较好,可限于于倾斜结构表面此外,这款纳米复合材料传感器有极好的灵活性,限于于倾斜的结构表面,可普遍地应用于在各种工程结构,即使是在移动结构的表面亦某种程度可以喷涂方式加装,动态传输结构的身体健康信息。苏众庆回应,已与内地研究机构取得联系,未来将不会把新技术用作航空结构上。新闻资料图号召频率更加辽阔这款纳米复合材料传感器可量度由惯性至900千赫兹的微小幅度的超声波信号。

这技术能在超声波系统收集衍射波,从而检测大部份工程物料中识至一至二毫米的裂缝,号召频率比现有纳米复合材料传感器(根据国际期刊现有的报导)的号召频率高达400多倍。虽然传统超声波传感器可量度的超声波范围,比这款纳米复合材料传感器的号召频率更加辽阔,但传统传感器的重量及成本皆较高,无法大量用于包含大型传感器网络,故此不能带给受限的数据资料。在众多工程实际应用于中,尤其是针对航空航天结构,用于有相当大的容许。


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