压电超材料机械感受器

微动传感灵敏度提升两个量级

通过分布式零有效质量压电谐振器实现宽带近无限灵敏度，突破谐振效应的带宽限制。

李冲 · Liao, Xinxin · Peng, Zhi Ke · 孟光 · He, Qingbo

Nature Communications 2023

参数信息

灵敏度提升系数

100 ×

高灵敏度带宽

0-12 kHz

技术优势

宽带内近无限灵敏度

零有效质量谐振器在0–12 kHz内产生宽频局域谐振，灵敏度大幅提升。

灵敏度提升百倍

相比传统力学机械感受器，最大灵敏度提高两个数量级。

频段可扩展

通过调节每个传感单元的局域谐振，可将高灵敏度带宽向低频和高频扩展。

应用场景

• 微振动监测：替代传统谐振传感器，同时捕捉从低频到高频的微弱振动，用于精密设备监测。
• 结构健康监测：在结构表面检测早期微裂纹产生的微弱振动，实现损伤预警。
• 无人机状态感知：实时感知机体微小振动，辅助飞行姿态调整和故障识别。
• 机器人触觉：作为机器人的触觉感受器，检测接触时的微小形变和滑移。