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研究联盟正在开发石墨烯传感器
来源:赛斯维传感器网 发表于 2019/1/1

石墨烯场效应晶体管的典型结构,基于Si / SiO 2在分子水平上,石墨烯片作为传感元件。

石墨烯片的典型结构在分子水平上的另一种配置。

石墨烯片的典型结构在分子水平石墨烯4。

一个研究联盟已获得Innovate UK的Graphosite项目资助,旨在创建一个石墨烯传感器,能够在制造过程和组件的正常使用寿命期间检测复合材料中的缺陷。该联盟由ADVISE-DETA,Haydale,剑桥纳米材料技术有限公司,DZP技术公司,伦敦布鲁内尔大学(通过布鲁内尔复合材料创新中心)组成,TWI有限公司因其Graphosite项目赢得了英国Innovate的资助。该项目于2018年底开始,将于2021年1月完成。


根据TWI,复合材料制造过程中最常见的缺陷是孔隙率,这可能是关键因素,因为它可能导致机械性能问题,如层间剪切应力。在役损坏主要是由冲击引起的,导致内部分层。夹层结构在受到冲击时也会受到皮肤分层的影响,以及基体开裂。核心破碎发生在核心吸收冲击能量的地方,这会扭曲和折叠。然后它可以恢复到其原始形状,但结果会降低抗压强度。


Graphosite项目旨在满足复合材料中增强缺陷检测技术的需求,这是由于航空,汽车和海洋工业以及土木结构中复合材料的使用增加所致。TWI说,最常用的复合材料非破坏性技术是超声波检测,创建2D C扫描图,显示分层或缺陷; 应变计; 和硬币敲击测试,表示由于刚度变化对元件的损坏。


正在开发的石墨烯传感器旨在解决传统测量中的限制,例如仅能够在一个方向上测量缺陷,并且仅在将部件放置在感兴趣的特定表面上时检测故障。据称,由于石墨烯的存在,新传感器的主要特征是增加了灵敏度和高灵活性。


“由于其有趣的特性,石墨烯在过去几年中受到越来越多的关注,”TWI的项目负责人Sofia Sampethai说。“Graphosite是开发传感器的绝佳机会,该传感器将针对复合材料制造中的检测极限,这将通过使用石墨烯作为传感元件来实现。该项目的最终目标是生产一种传感器,其市场规格因素比目前可用的现有应变计更好。“

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