在《华尔街日报》发表的一篇论文加法制造的信,研究人员证明了利用加法制造(AM)制造的弯曲传感器评估影响传感器输出的传感器几何,因此强调几何设计考虑的重要性的弯曲传感器微调。
研究:导电兼容机制:几何优化3 d印制弯曲传感器。图片来源:FabrikaSimf / Shutterstock.com
背景
加法制造(AM)创造了新的可能性以来传感器制造技术允许在特定的应用程序定制。最近这个属性用于应用程序,如软机器人和衣物。不同的是技术提供独特的好处的印刷速度,准确性,和可用的材料。欧洲杯足球竞彩人们进行了无数次研究提高传感器的性能的改性材料成分。尽管如此,是知之甚少的基本方面影响传感器输出的传感器的形状。
导电高分子复合材料(年度"特别关注国")使一个有吸引力的选择材料的传感器,可以检测到大量的压力。因为高纠缠的长碳纳米管(碳纳米管),CNT-based化合物通常适用于高应变操作。另一种物质用于制造中共传感器是导电炭黑(建行)。纯应变值是简单的解释,但是一些弯曲传感器应用程序可能包括压应力和拉应力过程中遇到弯曲的组合。虽然是简单的纯应变方面的理解,更难以理解的拉伸和压缩应力的组合出现在梁弯曲。
关于这项研究
在这项研究中,三个传感器具有不同的变形测量区域产生的团队和测试评估传感器几何形状的影响。他们旨在演示如何弯曲传感器几何可能增强的整个设计过程。比较的三个传感器进行实验测试装置允许加载循环传感器同时测量他们的抵抗。
达到一个稳定的灯丝和足够的分散,制备了导电长丝在两个步骤。挤压过程的稳定后丢弃的试车材料丝前准备。材料挤压加法制造(墨西哥人)是用于生产三种不同传感器的设计。简短的flex和扩展flex设计弯是一个固定的位置与更小或更大弯曲区域,分别。传感器的设计都是在三组生产。
传感器的弯曲特性是使用定制的测试设备进行的。2020欧洲杯下注官网每个样本受到两个测试。导电网络微观结构特点是使用扫描电子显微镜(SEM)。在显微镜前,cryo-fracturing灯丝和cryo-microtoming的传感器进行了标本。阻抗谱进行了在0.5 v电压激励下振幅。
观察
观察导电网络传感器的横截面。网络传感器制造后显示没有明显的一致性。阶段和合成阻抗的大小显示在所有样本相同的反应。反应的特点是非常平坦,这意味着灯丝的电气行为类似于一个典型的电阻在整个观察频谱。
三个传感器有不同的弯曲部分的长度但设计相同的足迹,因此观察到的是变形的浓度的差异。在最大弯曲角度,平均相对电阻变化量为0.16%,4.30%,和0.77%的长,短,分别和简单的弯曲传感器。他们用相似材料和持续相同程度的弯曲。欧洲杯足球竞彩然而,它们的输出振幅是截然不同的。
通过弯曲拉伸应变出现占支配地位的影响进行网络在整个弯曲周期短的flex。对于弯曲周期的一半,简单的flex呈现增加和减少阻力。层的融合是由于墨西哥人的过程,它可以通过打印慢化温度和速度,允许进一步修改传感器的信号。弯曲扩展flex所需的力传感器是大约四分之一的弯曲的简单flex所需的力传感器。短flex传感器,另一方面,要求25倍力比简单的flex弯曲传感器。
结论
总之,研究者确定弯曲传感器响应的依赖在弯曲部分的长度。尽管所有的设计受到同等程度的弯曲,信号输出之间存在着显著的差异。简短的flex传感器比扩展flex传感器由27.7倍和简单的弯曲传感器5.6倍。这些结果表明,内部的拉伸和压缩应力影响传感器信号取决于弯曲的浓度。
此外,本研究打开新的可能性相结合和集成传感器到兼容的系统。额外的改进可以通过研究墨西哥人的影响过程恢复和响应时间等性能特征。根据作者,提高输出信号线性和传感器繁殖是未来发展的关键检查影响其他属性由于传感器几何。
从AZoM:驱动与体温可穿戴电子产品
源
弗雷德里克Grønborg Tiberiu Gabriel Zsurzsan安德斯Egede Daugaard, Jon Spangenberg导电兼容的机制:大卫•彼得森输送量大的几何优化3 d印刷弯曲传感器,加法制造的信(2022),doi:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2772369022000573
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。