新型纳米复合材料传感器可构成传感器网络

作者:亚博买球信誉发布时间:2021-03-27 01:04

本文摘要:最近,香港理工大学的研究团队开发了新的纳米复合材料传感器,需要涂装在火车轨道和飞机构造等缓慢或倾斜的工程构造上。涂装的传感器可以进一步包括传感器网络,为不受监视的结构获得动态和非常丰富的结构健康状况信息。据报道,纳米复合材料传感器由大型机械工程系苏众庆教授、周利民教授和他们派遣的团队开发,采用创造性的涂装技术,使传感器的安装过程比传统方法更快、更无效。 这种新技术也限制了该传感器在各种工程结构表面,提高了其灵活性。

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最近,香港理工大学的研究团队开发了新的纳米复合材料传感器,需要涂装在火车轨道和飞机构造等缓慢或倾斜的工程构造上。涂装的传感器可以进一步包括传感器网络,为不受监视的结构获得动态和非常丰富的结构健康状况信息。据报道,纳米复合材料传感器由大型机械工程系苏众庆教授、周利民教授和他们派遣的团队开发,采用创造性的涂装技术,使传感器的安装过程比传统方法更快、更无效。

这种新技术也限制了该传感器在各种工程结构表面,提高了其灵活性。据苏教授介绍,这种新型纳米复合材料传感器可以同时考虑传感器的成本和传感器网络捕获的数据量两个因素,为构筑原位振动感知、超声波的结构健康监测技术构筑了新的构想。新技术节约成本提高灵敏度,纳米复合材料传感器由碳黑、二维石墨烯、导电纳米粒子和凝偏二氟乙烯混合而成,根据各种工程的需要,只能灵活地制作不同的尺寸。由于新的纳米复合材料传感器优化了混合物的纳米结构,可以脆弱地检测到结构的变化,可以识别纳米复合材料对不同压力的期待。

在这种新技术中,所有传感器都通过印刷在结构上的电线连接到网络上,利用电阻率切换的电信号进行分析,然后找到结构上的缺失,同时将信号切换到三维图像。体重轻,成本低,据了解,这种传感器重量极轻,而且生产成本低,可以大量使用来检测隐藏在结构内部的问题,有助于第一个基于超声波的结构体健康监测新时代。包括传感器网络在内,由多个纳米复合材料传感器和超声波换能器构成,积极观测安装该传感器网络的结构健康状况,缓慢准确地表明该结构是否损坏。

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传感器不接管和测量超声波换能器收到的图像导波,如结构破损,例如裂缝频繁发生,图像导波的传播不会受到破损的地方的阻碍,因此经常发生特有的波导射现象,记录在传感网络上。团队开发的一体化系统可以根据图像导波的衍射精确检测和分析结构损坏。

据报道,传统的超声波传感器是由压电材料制成的,成本在10美元以上,重量克的下一代纳米复合材料传感器的成本仅为0.5美元,重量为0.04克。因此,一个结构可以同时用于更多的传感器,不分析更丰富的信息,同时给结构带来显着的跑步。

灵活性好,限于倾斜结构表面。此外,该纳米复合材料传感器具有良好的灵活性,限于倾斜结构表面,可广泛应用于各种工程结构,在移动结构表面也可以在一定程度上涂装,动态传输结构的健康信息。苏众庆回答说,已经和内地的研究机构取得了联系,将来不会把新技术作为航空结构使用。

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新闻资料图呼吁频率更加辽阔。这个纳米复合材料传感器从惯性到900千赫兹的微小超声波信号。

该技术性能够在超声波系统中搜集衍射波,从而检测到大部分工程物料中一至二毫米的裂痕,号召频次比现有纳米复合物料传感器(根据国际期刊现有报导)号召频次高达四百多倍。传统的超声波传感器可量的超声波范围比这个纳米复合材料传感器的呼吁频率广,但传统传感器的重量和成本高,不能大量用于大型传感器网络,因此不能提供有限的数据资料。在多工程实际应用,特别是航空宇宙结构,相当允许。


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