A equipe do Prof. Chen Tao no Instituto Ningbo de Tecnologia e Engenharia de Materiais (NIMTE) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu um sensor de fluxo de ar flexível e auto-adaptativo habilitado por membrana fina bioinspirada, que é mediado pelo efeito micro-mola reversível . O estudo foi publicado em Advanced Functional Materials.
Sensores de fluxo de ar baseados em mecanismo de deformação mecânica têm chamado cada vez mais atenção graças à sua excelente flexibilidade e sensibilidade. No entanto, a fabricação de sensores de fluxo de ar altamente sensíveis e auto-adaptáveis por meio de métodos fáceis e controláveis permanece um desafio.
Inspirados pela membrana da asa dos morcegos, que mostra capacidade única de detecção de fluxo de ar, os pesquisadores da NIMTE prepararam grafeno / nanotubos de parede única (SWNTs) -membrana Ecoflex (GSEM), que pode ser transferida arbitrariamente e posteriormente se adaptar a diversos planos / curvos e lisos / superfície áspera.
Em virtude do efeito micro-mola reversível, os pesquisadores desenvolveram um sensor de fluxo de ar baseado em GSEM altamente sensível e auto-adaptativo.
Quando o fluxo de ar foi aplicado, a deformação em microescala dos SWNTs intercamadas levou a uma variação significativa da resistência de contato, dotando o sensor de fluxo de ar baseado em GSEM desenvolvido com propriedades superiores, incluindo o limite de detecção de velocidade de fluxo de ar ultrabaixo (0,0176 m s-1), tempo de resposta rápida (aproximadamente 1,04 s) e tempo de recuperação (aproximadamente 1,28 s).
Como uma prova de conceito, o sensor de fluxo de ar baseado em GSEM pode ser empregado para realizar a manipulação sem contato. Por meio de um controle de limite, ele foi aplicado a um sistema de janela inteligente para realizar com sucesso os comportamentos inteligentes de abrir e fechar.
Além disso, os pesquisadores projetaram uma série de sensores de fluxo de ar para diferenciar a magnitude e a distribuição espacial do estímulo de fluxo de ar aplicado. Sendo integrado a um sistema de modelo de veículo sem fio, o sensor de fluxo de ar baseado em GSEM pode capturar com sensibilidade as informações de velocidade de fluxo para realizar a manipulação em tempo real da direção do movimento.
Este sistema de detecção de fluxo de ar baseado em efeito de micro-mola mostra grande potencial nas áreas de eletrônicos vestíveis e manipulação inteligente sem contato.
Publicado em 18/08/2021 23h56
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