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香港理工大学研发出可喷涂传感器 低成本 高灵敏度

发布时间:2017-08-04 浏览:520次

香港理工大学研究团队研发可喷涂传感器网络技术,以喷涂方式安装纳米复合材料传感器,其重量极轻,成本低,更可以喷于弯曲表面,用以检测火车轨裂缝等。


新传感器如薄胶片 成本仅4元

传统超声波传感器由压电材料制,一般昂贵且体积较大,每个成本十多美元至数百美元不等,重约数克,难以构成大型传感器网络,因此只能带来有限数据。理大机械工程学系教授苏众庆领导的研究团队,以碳黑、二维石墨烯及聚偏二氟乙烯混合成新的纳米复合材料,制成可喷涂的纳米复合材料传感器,一个可喷涂的纳米复合材料传感器的成本仅0.5美元(港币3.9元),重0.04克,外观与薄胶片无异。

苏众庆表示,多个喷制而成的纳米复合材料传感器及一个超声波换能器,可组成一个传感器网络。传感器会接收及量度超声波换能器发出的超声导波,如结构出现裂缝、有损坏,超声导波的传播会受干扰,出现特有的波散射现象,传感器网络会即记录,配合团队研发的一体化系统,能实时检测及量化结构损坏。

不会明显添重

苏又称,可喷涂的纳米复合材料传感器可量度静止至900千赫兹的微小幅度超声波信号,能检测微细至一至两毫米裂缝,响应频率较现有纳米复合材料传感器高400多倍,且重量极轻、灵活,可广泛用于弯曲或可移动的结构表面,不会带来明显负重。惟研究团队指出,超声波技术可检测细微裂缝,但可检测距离较短,一米内便需安装数个传感器,效能相对较低,因此并不适合用于检测如港珠澳大桥等大型基建的结构。

可检测距离较短

他相信,新技术可以相宜成本应用于检测飞机、火车轨、人造卫星等须确保安全及可靠的结构,技术正在美国申请两项专利,期望进一步测试,确保技术稳定后推出市场。


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