基于刺鳞联动微结构仿生柔性风压共形测量单元及传感器

    公开(公告)号:CN118549026B

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202411001853.7

    申请日:2024-07-25

    Abstract: 本发明属于仿生柔性传感器技术领域,公开了基于刺鳞联动微结构仿生柔性风压共形测量单元及传感器。测量单元由下至上依次包括:类鳞片结构、导电层和类毛刺结构;类鳞片结构为多边形结构,单一类鳞片结构最大包络圆直径约为30~50μm,类鳞片结构的深度为2~5μm;类鳞片结构的材料为柔性材料;导电层为金或银,厚度为纳米级至亚微米级;类毛刺结构设置在类鳞片结构尖端耦接处,呈类圆锥形状,长度为40~60μm,与类鳞片结构夹角小于90O,类毛刺结构的分布密度小于类鳞片结构密度。仿生柔性风压共形测量传感器对表面共形适应性较强,且可实现表面风压的无损式共形检测,降低了检测成本,提高了测试数据与模型真实受力之间的一致性。

    基于刺鳞联动微结构仿生柔性风压共形测量单元及传感器

    公开(公告)号:CN118549026A

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202411001853.7

    申请日:2024-07-25

    Abstract: 本发明属于仿生柔性传感器技术领域,公开了基于刺鳞联动微结构仿生柔性风压共形测量单元及传感器。测量单元由下至上依次包括:类鳞片结构、导电层和类毛刺结构;类鳞片结构为多边形结构,单一类鳞片结构最大包络圆直径约为30~50μm,类鳞片结构的深度为2~5μm;类鳞片结构的材料为柔性材料;导电层为金或银,厚度为纳米级至亚微米级;类毛刺结构设置在类鳞片结构尖端耦接处,呈类圆锥形状,长度为40~60μm,与类鳞片结构夹角小于90O,类毛刺结构的分布密度小于类鳞片结构密度。仿生柔性风压共形测量传感器对表面共形适应性较强,且可实现表面风压的无损式共形检测,降低了检测成本,提高了测试数据与模型真实受力之间的一致性。

    仿蚊子触角多级鞭毛结构的高精度流场传感器及测量方法

    公开(公告)号:CN115856348A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211619221.8

    申请日:2022-12-14

    Abstract: 本发明公开仿蚊子触角多级鞭毛结构的高精度流场传感器及测量方法,仿生流场传感器是由中轴刚性杆和两侧多级悬臂式传感器组成,悬臂式传感器由柔性底层、柔性上层以及压阻式柔性传感器组成。所述中轴刚性杆为多级悬臂式传感器提供固定与支撑;柔性底层由高弹性模量材料制成,主要感测周围流场中气流变化,并随气流摆动;柔性上层由低弹性模量材料制成,主要提升刚性前段对气流变化的敏感性;压阻式柔性传感器分布在由柔性底层和柔性上层组成的次级悬臂梁上,次级悬臂梁的摆动会引发两层压阻式柔性传感器发生形变,从而改变传感器电阻值,综合评估压阻式柔性传感器的电阻变化情况,可精确测定流场内气流的流向、流量、流速等信息。

    一种仿生柔性三维力传感器及其三维力检测方法

    公开(公告)号:CN115901064B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202211484245.7

    申请日:2022-11-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种仿生柔性三维力传感器及其三维力检测方法,包括:传感器基底,传感器基底的底面设置为固定面,传感器基底的侧面设置为受力面,传感器基底的上表面设置有仿生沟槽结构,仿生沟槽结构为模拟蝎子缝感受器的呈现扇形分布的多沟槽结构;导电层,导电层为多个,分别设置在仿生沟槽结构及仿生沟槽结构周围一定范围内,每个导电层之间默认状态不接触;电极,包括第一电极和第二电极,第一电极和第二电极用于将仿生沟槽结构上的导电层连接为并联结构;三维力为三轴向力,可同时检测三个方向的力,包括X轴、Y轴、以及垂直力的Z轴。本发明提供的仿生柔性三维力传感器,在不依靠阵列应变片的前提下,使单一传感器可以检测三维力。

    一种耦合仿生压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN117367634A

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202311188046.6

    申请日:2023-09-14

    Abstract: 本发明公开耦合仿生压力传感器及其制备方法,包括:第一刚性孔阵列触发层,其上排列设置有多个第一凸出孔,形成第一凸出阵列孔;中间柔性缝阵列导电层,其上沉积设置有金属导电层,并在所述金属导电层上设置有缝阵列结构;第二刚性孔阵列触发层,其上排列设置有多个第二孔,形成第二阵列孔;第一电极和第二电极,所述第一电极和第二电极分别连接在所述中间柔性缝阵列导电层两端;其中,所述缝阵列结构为模仿蛛形纲生物缝感受器的缝阵列结构。本发明采用分层、分级导电层结构,模仿蛛形纲生物缝感受器、昆虫纲生物钟形感受器结构,实现小压力和较大压力范围的传感;本发明可以克服现有压力传感器难以同时兼顾高灵敏和大量程的问题。

    形态-材料协同仿生抗冲蚀功能表面结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN110318080B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201910712922.8

    申请日:2019-08-02

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种形态‑材料协同仿生抗冲蚀功能表面结构及其制备方法,本发明基于沙漠蝎子背板结构为生物原型设计,所述结构设置在基体上,所述结构包括:设置在所述基体上的底层、设置在所述底层上的中间层、嵌设在所述中间层内的若干个球形颗粒、设置在所述中间层上的硬质表层;所述若干个球形颗粒呈阵列分布,所述硬质表层上与所述球形颗粒对应位置形成凸包阵列结构。由于在中间层中嵌设若干个球形颗粒,使硬质表层形成凸包阵列结构。凸包结构与多层结构一起协同增效,降低粒子对硬质表层的冲击能量,改变粒子与硬质表层的碰撞角度,还能起到抑制塑性变形、裂纹生成与扩张的作用,减少粒子对硬质表层的冲蚀磨损,提高了结构的抗冲蚀性能。

    一种基于干燥介导自组装的电阻式柔性应变传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN109855526B

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN201910158331.0

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于胶体粒子干燥介导自组装形成平行裂纹的电阻式柔性应变传感器及其制备方法,所述柔性应变传感器,包括,由下而上依次排列的:柔性基底、敏感层、导电层;所述柔性基底为柔性材料的薄膜;所述敏感层由胶状分散体干燥产生的薄膜制得;其上表面具有规则裂纹阵列结构;所述导电层上设有一对铜片电极,两个电极分别位于导电层的两端;所述电极均引出一条漆包导线。本发明所提供的柔性应变传感器可以贴于人体皮肤表面或附着在衣物上,实现人体呼吸、脉搏、步态、关节运动等可穿戴式监测。该柔性应变传感器采用干燥介导法,实现胶体粒子自组装形成平行裂纹,具备灵敏度高,制备过程快捷高效,制备工艺简单环保,利于大面积制造,成本低等特点,具有广阔的应用前景。

    一种触觉传感器
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN111473895A

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN202010183532.9

    申请日:2020-03-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种触觉传感器,包括:悬臂平台,所述悬臂平台上固定连接有悬臂,所述悬臂包括内悬臂和外悬臂,所述内悬臂具有导电性,所述内悬臂内部设置有多个裂缝,所述内悬臂与设置在所述悬臂平台上的应力信号接收装置电连接;所述内悬臂和所述外悬臂固定连接,所述内悬臂的弹性模量小于所述外悬臂的弹性模量,所述外悬臂远离所述内悬臂的一端设置有接触层。由于外悬臂的弹性模量高,在受到应力时产生偏转,对于细微的应力变化也可以集中完全地传递至内悬臂,而内悬臂内的多个裂缝使得内悬臂在产生微小的形变时就能够产生较大的电阻变化,提升了触觉传感器的感知灵敏度。

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