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公开(公告)号:CN110398536B
公开(公告)日:2021-01-19
申请号:CN201910696430.4
申请日:2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036
Abstract: 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法,本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件,即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层,实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计,可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率,进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号:CN110361445B
公开(公告)日:2020-10-27
申请号:CN201910696445.0
申请日:2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法,本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物,将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料,利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性,实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化;上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化,进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化,通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外,由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性,因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外,还具有很好的重复性。
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公开(公告)号:CN110398536A
公开(公告)日:2019-11-01
申请号:CN201910696430.4
申请日:2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036
Abstract: 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法,本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件,即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层,实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计,可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率,进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号:CN108950703A
公开(公告)日:2018-12-07
申请号:CN201811088786.1
申请日:2018-09-18
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: D01D5/00 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00
CPC classification number: D01D5/0061 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , D01D5/0092
Abstract: 本发明公开一种基于近场静电纺丝一步化工艺制备压电聚合物MEMS结构的装置及方法,该装置包含了注射系统、前驱液、直流高压电源、可编程三轴移动平台、A4打印纸等关键部件,结合了近场静电纺丝的在线压电极化作用及其对纤维沉积位置的精确控制能力。以压电聚合物材料配制前驱液,利用近场静电纺丝过程中的强电场作用与静电拉伸作用实现对纤维的在线压电极化;同时,以A4打印纸作为纤维收集器,通过可编程三维移动平台运动轨迹的重复,实现纤维的一致性重复堆叠,完成可控三维结构的“增材”制造。通过本发明可实现聚合物MEMS结构与压电功能化的一步化快速高效制造。
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公开(公告)号:CN110522103B
公开(公告)日:2021-05-28
申请号:CN201910820677.2
申请日:2019-08-29
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: H01L41/083
Abstract: 本发明公开一种基于静电纺丝PVDF‑TrFE纤维薄膜的口罩热电能量收集器,PVDF‑TrFE静电纺丝纤维薄膜热电功能层具有热电性能优良、柔性、透气性良好等优点,通过静电纺丝技术实现纤维薄膜结构与热电功能化的一步化工艺制备。透气性良好的第一、第二柔性电极由裁剪的口罩本体蘸取碳纳米管溶液制备,既保留了口罩本体柔软透气性,又使其具备良好的导电性能。本发明提供的口罩式热电能量收集器将人体呼吸过程中产生的热能转换成电能,可为人体可穿戴设备、传感器等供电,不仅制造工艺简单、成本低,而且温差利用率大、佩戴舒适性高,适于商品化生产。
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公开(公告)号:CN110522103A
公开(公告)日:2019-12-03
申请号:CN201910820677.2
申请日:2019-08-29
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
Abstract: 本发明公开一种基于静电纺丝PVDF-TrFE纤维薄膜的口罩热电能量收集器,PVDF-TrFE静电纺丝纤维薄膜热电功能层具有热电性能优良、柔性、透气性良好等优点,通过静电纺丝技术实现纤维薄膜结构与热电功能化的一步化工艺制备。透气性良好的第一、第二柔性电极由裁剪的口罩本体蘸取碳纳米管溶液制备,既保留了口罩本体柔软透气性,又使其具备良好的导电性能。本发明提供的口罩式热电能量收集器将人体呼吸过程中产生的热能转换成电能,可为人体可穿戴设备、传感器等供电,不仅制造工艺简单、成本低,而且温差利用率大、佩戴舒适性高,适于商品化生产。
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公开(公告)号:CN110361445A
公开(公告)日:2019-10-22
申请号:CN201910696445.0
申请日:2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法,本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物,将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料,利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性,实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化;上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化,进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化,通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外,由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性,因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外,还具有很好的重复性。
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公开(公告)号:CN118935104A
公开(公告)日:2024-11-12
申请号:CN202410984514.9
申请日:2024-07-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明属于薄膜传感器技术领域,公开了一种具有原位振动/应变监测功能的航空液压管道及其制备方法,液压管道本体的表面设有绝缘层,绝缘层的表面设有应变敏感层,应变敏感层具有应变传感器结构,应变敏感层的表面设有保护层。本发明液压管道和薄膜应变传感器是一体结构,因此无需使用胶,进而不会破坏原有振动特性,利用应变敏感层中的应变传感器结构能够精确检测液压管道本体的应变,相对于现有技术,本发明所测得的应变误差相对较小,而且薄膜应变传感器是原位加工在液压管道本体表面的,因而能够实现航空液压管道等曲面部件的表面应变、振动等状态参数的原位监测,为航空液压管道健康监测提供更加准确的数据支撑。
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公开(公告)号:CN118648903A
公开(公告)日:2024-09-17
申请号:CN202410937798.6
申请日:2024-07-12
Applicant: 西安交通大学
IPC: A61B5/296 , A61B5/263 , A61B5/268 , A61B5/27 , A61B5/0531 , A61B5/00 , G06F3/01 , G06N3/0464 , D04H1/4358 , D04H1/728
Abstract: 本发明属于柔性传感与人工智能技术领域,公开了与人体皮肤模量匹配的纤维基肌电检测电极及其制备方法和基于其的纤维基肌电采集电极单元、手势识别交互系统及方法,本发明肌电采集电极单元由纤维基薄膜电极、信号引出线和透气织物共同构成,具备透气透湿的优点,纤维基薄膜电极的与人体皮肤模量匹配,实现良好共形,获取稳定的电极‑皮肤界面接触阻抗,抑制运动伪迹噪声;手势识别单元将采集到的肌电信号转化为代表特定手势类别的决策输出;人机交互执行单元根据接收到的决策信息控制智能机械手完成相应的人机交互执行。本发明能够在皮肤变形情况下进行高质量的肌电信号采集,实现运动环境下舒适稳定可靠的手势识别与交互。
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公开(公告)号:CN113746370B
公开(公告)日:2024-05-07
申请号:CN202110998554.5
申请日:2021-08-27
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种超低频多方向压电振动能量收集器及能量收集方法,能量收集器包括外壳、质量球和若干压电悬臂梁,若干压电悬臂梁的固支端与外壳侧壁连接,若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置,若干压电悬臂梁的自由端向外壳的中心延伸,质量球设置于外壳内并位于若干压电悬臂梁的上方,所述质量能够在所述若干压电悬臂梁形成的支撑面上自由滚动。本发明若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置,因此能够在不同方位下实现能量收集;采用的质量球和压电悬臂梁的结构,使得本发明在超低频条件下实现能量的收集,适用于可穿戴设备自供电。
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