Byeonghak 等人发明了一种靠纳米级裂纹来工作的传感器,这个传感器挺厉害的,在拉伸到 2%的程度,并且加载 106 次这样的情况下,还能保持很好的稳定性,不会轻易出问题。Shen 等人用石墨纳米填料加到树脂聚合物里,做出了基于导电复合材料的柔性应变传感器(FSS)。他们做实验的时候,让这个 FSS 循环加载 2000 多次,结果发现,当拉伸到 20%(这样循环了 200 次)和拉伸到 50%(只循环了 3 次)的时候,它的性能就慢慢不行了,开始下降。Seyed 等人把石墨烯纳米薄片(GNFs)放到树脂里,做出了运动传感器,这个传感器在加载 - 卸载曲线方面,经过 104 次循环,稳定性还不错。
柔性传感器在一直加载的时候,性能常常会变差。这大多是因为传感材料里面导电通路被破坏了,然后又重新组合,对于碳系材料来说,这种情况更明显。在一些用纳米材料做的传感器里,经常能在它的载荷谱中看到单周期载荷出现双峰响应的情况。虽然用一些银系填料做的传感器,电阻响应的情况很好,稳定性也不错,但是在循环加载的时候,不管是碳系还是银系的传感器,都能发现它们的 GF 值在不断降低,也就是电阻在回复。所以对信号进行进一步处理,是让 FSS 能真正在实际中使用的重要保障。
硅橡胶这种材料是半透光的,光线照进硅橡胶后,随着往里走,光线强度会越来越弱。不同深度的导电填料反射光线的时候,浅层的填料反射的光要比深层的亮一些。相机拍照的时候,能把光线强度区分开,变成 256 种不同亮度的灰度图像。利用这个原理,就可以把显微图像里的灰度信息变成填料在橡胶里面的深度信息,这样就把第三维度的信息提取出来了。通过灰度提取法,还提出了用分散系数来评价填料分散性的方法,分析了填料加多少会对它的分散性有影响,也检验了分散系数是不是真的有用。主要结论就是:想出了用分散系数来表示填料分散性好不好的评价方法。从二维微观结构照片里提取灰度值,就能算出指定深度填料在平面上的投影,然后算出填料的分散系数,分散系数越低,说明填料分散得越好。
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柔性传感器性能深度剖析
更新时间: 2024-12-14 13:39:41 查看次数: 25
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