用于监测结构完整性的防水碳纳米管应变传感器
应用物理
2019-09-04 v1
摘要
在地震或海啸等极端事件期间及之后监测结构完整性是一项平凡却重要的任务，至今仍缺乏可行的解决方案。当前可用的应力传感器不够稳健且受湿度影响。关于结构失效前裂纹形成的信息不足显著增加了救援行动的风险。设计在恶劣多变环境下不受影响、在灾难性条件下不失效的耐用应力传感器是一项根本挑战。为解决该问题，我们开发了一种基于褶皱单壁碳纳米管(SWCNTs)的应力传感器，其封装于非氟化超疏水涂层中。制备了褶皱SWCNT薄膜并集成到聚二甲基硅氧烷(PDMS)中，以在弹性变形下提供高度线性的响应。非氟化拒水涂层通过用纳米二氧化硅颗粒喷涂薄膜制得，在弹性变形期间提供防水性。该传感器紧凑的设计与优异的防水性，连同其良好的线性和大拉伸性，证明了这种方法在制造用于基础设施与机器人安全管理以及先进可穿戴传感器的高效应变传感器方面的可扩展性。
引用
@article{arxiv.1909.00115,
title = {Water-resistant carbon nanotube based strain sensor for monitoring structural integrity},
author = {Preety Ahuja and Shingo Akiyama and Sanjeev Kumar Ujjain and Radovan Kukobat and Fernando Vallejos-Burgos and Ryusuke Futamura and Takuya Hayashi and Mutsumi Kimura and David Tomanek and Katsumi Kaneko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.00115},
year = {2019}
}