با قابلیت انعطاف‌پذیری بالا؛

محققان با الهام از خفاش حسگر جریان هوا ساختند

پژوهشگران با الهام از فیزیک بدنی خفاش، حسگر جریان هوایی ساختند که حساسیت بالایی داشته و از انعطاف‌پذیری قابل توجهی نیز برخوردار است.

کد خبر: ۹۶۳۵۰۶

دوشنبه - ۲۲ شهريور ۱۴۰۰ / September 13, 2021

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، تیم پروفسور چن تائو در موسسه فناوری و مهندسی مواد نینگبو (NIMTE) از آکادمی علوم چین (CAS)، یک حسگر جریان هوا انعطاف پذیرفته و خود تطبیقی را ساخته است که در آن از غشای نازک با الهام از طبیعت استفاده شده است. نتایج این مطالعه در Advanced Functional Materials منتشر شده است.

حسگر‌های جریان هوا براساس ساز و کار تغییر شکل مکانیکی به دلیل انعطاف متحیر و حساسیت فوق‌العاده‌ای که دارند، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. با این حال، ساخت حسگر‌های جریان هوای بسیار حساس و خود تطبیقی با روش‌های آسان و قابل کنترل یک چالش بزرگ است.

محققان در NIMTE با الهام از غشای بال خفاش که ویژگی حسگری منحصر به فرد جریان هوا را دارد، با ترکیب نانولوله‌های کربنی و نوعی غشاء Ecoflex موسوم به GSEM را آماده کرده‌اند که می‌توان آن را به‌طور دلخواه به سطوح مختلف منتقل کرد.

آن‌ها با توجه به اثر میکروفنر برگشت‌پذیر این غشا، حسگر جریان هوا مبتنی بر GSEM بسیار حساس و خود سازگار را ایجاد کردند.

هنگامی که جریان هوا اعمال شود، تغییر شکل در مقیاس کوچک در نانولوله‌های کربنی بین لایه‌ای ایجاد می‌شود که باعث ایجاد تغییر در حسگر جریان هوا مبتنی بر GSEM می‌شود. این حسگر ویژگی‌های برتر از جمله تشخیص سرعت جریان فوق‌العاده بالا (۰٫۰۱۷۶ متر در ثانیه)، زمان پاسخ سریع (~ ۱٫۰۴ ثانیه) و زمان بازیابی (۱٫۲۸ ثانیه) را دارد.

از این حسگرجریان هوا مبتنی بر GSEM می‌توان برای دستکاری بدون تماس استفاده کرد. از طریق کنترل آستانه، می‌توان آن را به یک سیستم پنجره هوشمند اعمال کرد تا با موفقیت رفتار‌های باز و نزدیک هوشمند را درک کرد.

علاوه‌بر این، محققان مجموعه‌ای از حسگر‌های جریان هوا را برای تمایز بزرگی و توزیع فضایی محرک جریان هوای اعمال شده طراحی کردند. این حسگر جریان هوا مبتنی بر GSEM که در یک سیستم مدل دستگاه نقلیه بی‌سیم استفاده شده، می‌تواند با حساسیت زیاد اطلاعات سرعت را برای دستیابی به زمان واقعی حرکت به‌دست آورد.

این سیستم سنجش جریان هوای مبتنی بر اثر میکروسپرینگ پتانسیل بالایی را در زمینه وسایل الکترونیکی پوشیدنی و دستکاری هوشمند بدون تماس از خود نشان می‌دهد.