多层结构软应变仪
超十万灵敏度
通过仿生界面设计实现机械与电学双重鲁棒性,耐受多种应力并长期稳定工作。
Jianhao, Li · Wang, Ze · Yi, Yaozhen · Yan, Shen · Yao, Zhongwen · 牛士超 · 韩志武 · 任露泉
Advanced Materials 2024
具体参数
- 应变灵敏度
- {'zh': '>10⁵', 'en': '>10⁵'}
- 检测下限
- {'zh': '8.3', 'en': '8.3'} µm
- 频率分辨率
- {'zh': '0.1', 'en': '0.1'} Hz
- 循环稳定性
- {'zh': '63000', 'en': '63000'} cycles
技术优势
不会分层失效
受蝎子缝感受器坚韧界面连接启发,通过界面设计在异质层间形成牢固互锁,避免长期应力下的分层。
灵敏度够用
应变系数超过 10⁵,足以探测喉部微弱的振动信号和轴承早期微小变形。
极小信号不丢失
检测下限达 8.3 µm,频率分辨率在 0.1 Hz 以内,微幅振动几乎都能捕捉。
长时间稳定
经过 63 000 次应变循环后性能无明显劣化,满足长期穿戴和在线监测需求。
应用场景
- 可穿戴健康监测:直接贴附喉部,无创分辨吞咽、发声等微小应变和频率。
- 机械状态监测:贴在轴承座等部位,通过无线系统捕捉早期异常振动。
- 机器人触觉传感:以自粘形式贴于柔性手指,感知滑动、纹理或接触力变化。
- 振动监测:分辨率达 0.1 Hz,替代压电陶瓷用于低频结构健康监测。