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。

    一种可使弹头变向的仿生防弹插板

    公开(公告)号:CN111366038B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202010203632.3

    申请日:2020-03-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于防护防弹装备处理技术领域,尤其涉及一种可使弹头变向的仿生防弹插板。一种可使弹头变向的仿生防弹插板,包括材料为硬质陶瓷的上板、材料为高性能纤维的下板;且所述上板与所述下板固定安装在一起;所述上板远离所述下板的一侧等距离间隔设有多个第一凸包,上板主要来减小子弹大部分的冲击能,下板则起着缓释能量的作用。同时上板的第一凸包形态,改变子弹射入防弹插板的入射角度,上板的第一层凹槽与第二层的第二凸包结构卡接在一起,进一步改变子弹射入防弹插板的入射角度,减小子弹在侵入插板垂直方向的冲击力。使得插板的上板更有利于减小子弹碰撞防弹插板时的冲击力和速度,便于冲击能的耗散,从而减小子弹对防弹插板的贯穿深度。

    一种超疏水纸基应变传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111189383B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202010106783.7

    申请日:2020-02-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种超疏水纸基应变传感器及其制备方法,所述超疏水纸基应变传感器包括纸基底、凹设于所述纸基底的具有规则形状的沟槽阵列,覆盖所述沟槽阵列和所述纸基底的金属导电层,设于所述金属导电层两端的第一电极、第二电极,以及覆盖所述第一电极、所述第二电极和所述金属导电层的超疏水导电层;所述超疏水导电层的材料包括二氧化硅、聚二甲基硅氧烷和导电材料。本发明通过采用纸基底设置应变传感器,并在应变传感器的表面用二氧化硅、聚二甲基硅氧烷和导电材料形成超疏水导电层,获得的超疏水纸基应变传感器在保持柔性、灵敏度高的同时,具有环保、超疏水和价格低廉的特点。

    一种仿生微结构三维纤维中空阵列同步机织功能复合材料

    公开(公告)号:CN110435238B

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN201910791349.4

    申请日:2019-08-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿生微结构三维纤维中空阵列同步机织功能复合材料,所述复合材料包括:两个树脂层、嵌设在所述树脂层内的纤维层、位于两个所述纤维层之间并用于连接两个所述纤维层的接结层;所述接结层与所述纤维层的连接点呈中空阵列分布。相邻两个纤维层构成阵列单元的两个底面,接结层构成阵列单元的侧面,从而形成仿生微结构三维纤维中空阵列同步机织功能复合材料。与传统的层合结构和夹芯结构相比,三维一体化间隔机织物重量轻、断裂韧性好、比强度和比刚度高。

    一种仿生气流全向感知柔性传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111208316B

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202010114163.8

    申请日:2020-02-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿生气流全向感知柔性传感器及其制备方法,所述传感器包括:依次设置的柔性基底薄膜、柔弹性聚合物薄膜、导电层、微/纳米棒;所述柔弹性聚合物薄膜上形成有若干个发射状的仿生缝结构,所述导电层位于所述发射状的仿生缝结构内,所述微/纳米棒位于所述发射状的仿生缝结构的发射中心,所述微/纳米棒的弹性模量大于所述柔弹性聚合物薄膜的弹性模量。由于微/纳米棒位于所述发射状的仿生缝结构的发射中心,每个仿生缝结构代表一个方位。当微/纳米棒摆向某一个仿生缝结构时,该仿生缝结构的电阻会相应变化。通过各仿生缝结构对应的导电层的电阻变化可以得到气流的流动方向,通过电阻变化的大小可以得到气流的大小。

    一种触觉传感器
    7.
    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。

    一种仿生裂纹保护结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN110450481A

    公开(公告)日:2019-11-15

    申请号:CN201910763694.7

    申请日:2019-08-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种仿生裂纹保护结构及其制备方法。方法包括:基底层;设置在所述基底层上的导电层以及设置在所述导电层上的保护层;所述导电层上预制有裂纹;所述基底层上设置有与所述导电层上的裂纹相一致的裂纹;所述保护层的硬度小于导电层的硬度,所述导电层的硬度小于基底层的硬度。所述仿生裂纹保护结构的制备方法包括步骤:提供一载玻片;在所述载玻片上沉积基底层,在所述基底层上沉积导电层,再在所述基底层以及导电层上制备出裂纹;将模具放置在所述导电层上,将柔性材料加入所述模具内,成膜后去除模具,得到保护层,并与多级基底相配合组成仿生裂纹保护结构。在裂纹受到外力作用时能有效阻碍裂纹进一步的扩展,同时,也可以防止小颗粒异物进入裂纹,避免裂纹受到破坏。

    基于蛊毛窝灵敏度可调的仿生流量传感器及流量检测装置

    公开(公告)号:CN109931990A

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201910137130.2

    申请日:2019-02-25

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于蛊毛窝灵敏度可调的仿生流量传感器及流量检测装置,所述流量传感器包括:依次连接的类蛊毛窝基部、碳纳米管裂缝部以及毛杆;所述类蛊毛窝基部为U形筒,所述碳纳米管裂缝部设置在所述U形筒的弧形端;所述U形筒沿周向设置有通孔阵列,所述通孔阵列表面设置有导电层,所述导电层与碳纳米管裂缝部连接;所述碳纳米管裂缝部上设置有第一电极,所述导电层上设置有第二电极。由于在测试过程碳纳米管裂缝部比类蛊毛窝基部更加容易发生形变,根据流量大小选择检测的电极,可以得到不同的灵敏度。本发明仿照蝎子蛊毛窝结构,形成一个可进行两次力集中的变电阻式传感器,安全系数高、灵敏度高、检测范围较宽、测量精度也较高。

    一种仿蝎子栉齿的气敏传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN109813766A

    公开(公告)日:2019-05-28

    申请号:CN201910231424.1

    申请日:2019-03-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿蝎子栉齿的气敏传感器及其制备方法,所述仿蝎子栉齿的气敏传感器包括:圆底板、圆顶板、连接在所述圆底板和所述圆顶板之间的若干个立板,所述圆顶板的中心设置有第一通孔,所述若干个立板自所述第一通孔的边缘至所述圆顶板的边缘沿所述圆顶板径向排列;相邻两个所述立板之间设置有仿生栉齿状气敏元件,所述仿生栉齿状气敏元件自下至上向所述圆顶板的中心倾斜。由于所有仿生栉齿状气敏元件一起向上收束成锥台形,并指向第一圆孔。这种仿蝎子栉齿的气敏传感器的结构不仅能增大气敏传感器与挥发性化学物质的接触面积,而且能延长挥发性化学物质停留时间,使得气敏传感器的电阻达到更快、更大的变化,提高了气敏传感器的灵敏度。

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