[發(fā)明專利]一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114061630B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 蔣永剛;劉公超;胡心寧;張德遠
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01D5/16
• 分類號: G01D5/16;G01M10/00;G01P5/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳;趙興華

1.一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器，其特征在于，包括：仿生胡須柱體、柔性柱體、柔性基底和壓阻單元；

所述柔性基底上設置所述柔性柱體；所述柔性柱體上設置所述仿生胡須柱體；所述仿生胡須柱體具有波浪狀的仿斑海豹胡須外形；所述柔性柱體的側表面上布設所述壓阻單元；所述壓阻單元通過所述柔性基底引線；所述壓阻單元用于將所述柔性柱體上產生的應變轉換為電信號，以探測水下流場；

所述壓阻單元為碳納米管與銀納米顆粒混合物；

所述柔性柱體的側表面上開設多個微流單元；各所述微流單元中均放置所述碳納米管與銀納米顆?；旌衔铮凰鋈嵝曰咨祥_設多個通孔；

所述微流單元包括兩個沿所述柔性柱體軸向開設的微流道；兩個所述微流道靠近所述仿生胡須柱體的兩端連通；兩個所述微流道靠近所述柔性基底的兩端分別通過一個所述通孔引線，以使得每一個所述微流道連接一個電連接端；

所述碳納米管與銀納米顆?；旌衔锢靡后w定向連續(xù)運輸原理運輸在所述微流單元的表面；

所述微流道內設置有單向尖狀微紋理。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器，其特征在于，所述仿生胡須柱體的截面呈橢圓形，所述仿生胡須柱體的截面尺寸沿著須軸方向周期性變化。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器，其特征在于，所述柔性柱體與所述柔性基底的材質均為聚二甲基硅氧烷。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器，其特征在于，所述微流單元中兩個所述微流道靠近所述柔性基底的兩端之間的距離大于或等于兩個所述微流道靠近所述仿生胡須柱體的兩端之間的距離。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器，其特征在于，所述柔性柱體的側表面上沿周向均勻開設四個微流單元；所述柔性基底上的所述通孔的數(shù)量為八個。

6.一種柔性仿海豹胡須水下流場傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法用于制備權利要求1-5中任意一項所述的柔性仿海豹胡須水下流場傳感器，所述制備方法，包括：

利用光固化打印技術打印仿生胡須柱體；所述仿生胡須柱體具有波浪狀的仿斑海豹胡須外形；

利用光固化打印技術打印模具；所述模具用于制備柔性柱體和柔性基底；

將所述模具固定在所述仿生胡須柱體的底部，在所述模具上澆筑聚二甲基硅氧烷，并利用翻模技術形成所述柔性柱體與所述柔性基底；所述柔性柱體的側表面上具有多個微流單元；所述微流單元包括兩個沿所述柔性柱體軸向開設的微流道；兩個所述微流道靠近所述仿生胡須柱體的兩端連通；

利用等離子體處理技術對所述柔性柱體與所述柔性基底進行處理，形成親水表面；

將壓阻單元放置在所述微流單元中；所述微流單元中的每個所述微流道分別通過所述柔性基底上的一個通孔引線，以使得每一個所述微流道連接一個電連接端；

將聚二甲基硅氧烷噴在所述微流單元的表面，形成防水薄膜，從而得到柔性仿海豹胡須水下流場傳感器；

所述壓阻單元為碳納米管與銀納米顆?；旌衔?；

所述將壓阻單元放置在所述微流單元中，具體包括：

將所述碳納米管與銀納米顆?；旌衔锏稳胨鑫⒘鲉卧?，利用液體定向連續(xù)運輸原理覆蓋所述微流單元的表面。