Innowacyjny sensor przepływu powietrza

fot. pixabay

Naukowcy z Instytutu Technologii i Inżynierii Materiałowej w Ningbo (NIMTE) Chińskiej Akademii Nauk (CAS) opracowali pod kierownictwem profesora Chen Tao elastyczny i samoadaptujący się czujnik przepływu powietrza z membraną z grafenu i nanorurek, który działa na bazie odwracalnego efektu mikrosprężyny.

Czujniki przepływu powietrza oparte na mechanicznym mechanizmie odkształceń cieszą się coraz większym zainteresowaniem dzięki swojej doskonałej elastyczności i czułości. Wyzwaniem pozostaje jednak ich wytwarzanie za pomocą łatwych i kontrolowalnych metod. Zainspirowani membraną obecną w skrzydłach nietoperzy, która wykazuje wyjątkową zdolność wykrywania przepływu powietrza, naukowcy z NIMTE przygotowali membranę GSEM opartą o grafenowe jednościenne nanorurki, która może być przenoszona pomiędzy aplikacjami i doskonale adaptuje się do różnych płaszczyzn styku.

Po wymuszeniu przepływu powietrza mikrodeformacje międzywarstwowych nanorurek doprowadzają do znacznej zmiany rezystancji styku, nadając czujnikowi doskonałe właściwości, w tym ultraniską granicę wykrywania prędkości przepływu powietrza oraz szybkie czasy odpowiedzi i powrotu do pierwotnej postaci.

Sensor może być wykorzystany do realizacji bezdotykowej manipulacji. W ramach kontroli progu wykrywania przepływu zastosowano go w inteligentnym systemie okiennym i z powodzeniem zrealizowano zaawansowane funkcje otwierania i zamykania. Ponadto naukowcy w ramach testów zaprojektowali szereg czujników tego typu, aby rozróżnić wielkość i rozkład przestrzenny zastosowanego bodźca przepływu. Będąc zintegrowanym z bezprzewodowym systemem modelowania pojazdów, czujnik może przechwytywać informacje o prędkości przepływu, aby realizować sterowanie kierunkiem ruchu w czasie rzeczywistym.

(rr)