可压力激活的液体金属复合材料柔性传感器,具有防和减少拖拉力的功能性表面
1Key Laboratory of Education Ministry for Modern Design and Rotor-Bearing System, School of Mechanical Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|November 15, 2023
概括
3D打印的灵活传感器提供多功能水下传感. 这些传感器模仿鱼皮和莲花叶,减少了超过8%的阻力和50%的生物粘附.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 通过3D打印制造的灵活传感器显示出潜水应用的潜力.
- 水下车辆面临阻力和微生物粘附的挑战,影响性能和寿命.
- 像鱼皮和莲花叶这样的自然表面为减少阻力和抗物质提供了灵感.
研究的目的:
- 开发使用3D打印的多功能集成水下传感器.
- 创建一个传感器系统,同时减少阻力和防止微生物污染.
- 为了证明传感器在监测水下态度和应变方面的能力.
主要方法:
- 使用喷雾层,导电性弹性体复合材料和封装层制造三明治传感器系统.
- 利用液体金属的调制粘弹性特性用于3D打印功能和压力激活的可切换传感器.
- 整合以鱼皮和莲花叶为灵感的仿生结构,以减少阻力和防.
主要成果:
- 3D打印的柔性传感器成功监测了水下环境中的态度变化和应变.
- 综合生物仿真层将生物附着密度降低了50%以上.
- 传感器系统实现了8.6-10.3%的水下阻力减少.
结论:
- 开发了一种新的3D打印灵活传感器系统,用于水下应用.
- 传感器集成了阻力降低和抗污染功能,灵感来自自然生物.
- 这项技术提高了水下车辆和活动的性能和寿命.
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