基于激光诱导的石墨烯的可拉伸的太赫兹元表面,用于无接触式变形传感

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 太赫兹 (THz) 技术对于非电离光谱和成像技术至关重要.
• 为现实应用开发强大而灵敏的THz传感器仍然是一个挑战.
• 超表面具有独特的电磁性质,可以根据传感应用量身定制.

研究的目的:

• 开发一个具有成本效益和高度灵敏的1D可拉伸的太赫兹元表面,用于变形传感.
• 为了研究激光诱导石墨烯 (LIG) 在机械应变下的等离子共振行为.
• 为了证明开发的THz传感器的稳定性和线性.

主要方法:

• 在聚胺薄膜上使用激光诱导石墨烯 (LIG) 制造1D可拉伸的元表面.
• 将LIG超表面与柔性聚氨 (PU) 带集成,以提高弹性.
• 使用THz光谱学对元表面对横向拉伸的反应的表征.

主要成果:

• LIG超表面在其等离子共振频率中表现出红色转移,侧向变形的增加.
• 在0-14毫米的变形范围内,实现了336 GHz的共振频率转移.
• 传感器表现出高线性 (0.988),灵敏度 (24GHz/mm) 和出色的稳定性 (>1000次重复).

结论:

• 基于LIG开发的可拉伸THz超表面是无接触变形传感的一个有前途的技术.
• 它的低成本,高灵敏度和强度使其适用于航空航天和工业制造业的应用.
• 这项工作突出了LIG超表面在THz模式下先进传感应用中的潜力.