Desain Akselerometer dan Giroskop Berdasarkan Carbon Nanotube Tape
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA mengembangkan desain untuk dua sensor gerak dan posisi sistem mikro-elektromekanis (MEMS):akselerometer sumbu tunggal dan giroskop. Desain memanfaatkan pita karbon nanotube (MWCNT) multi-dinding yang sangat selaras dengan matriks P(VDF-TrFE) yang kuat secara mekanis dan memiliki sifat piezoelektrik yang sangat baik sebagai elemen penginderaan dan penggerak.
Penggunaan pita CNT dalam giroskop dimungkinkan oleh peningkatan terbaru pada pemrosesan CNT yang menghasilkan CNT yang lebih panjang yang lebih selaras. Penggunaan CNT membuat akselerometer dan giroskop lebih kuat dan kokoh, tanpa menambah ukuran atau beratnya. Keuntungan utama, dibandingkan dengan sensor silikon (Si) dan kuarsa, adalah pembuatan yang lebih mudah yang tidak memerlukan pemesinan.
Akselerometer NASA dirancang untuk mengatasi kekurangan akselerometer berbasis piezoelektrik konvensional yang terbuat dari bahan keramik seperti barium titanat (BaTiO3 ) atau timbal titanat (PZT). Bahan-bahan ini secara inheren rapuh, memiliki kecenderungan untuk berisik, mengalami kesulitan merasakan frekuensi rendah, tunduk pada penumpukan muatan statis yang mempengaruhi polarisasi, dan relatif besar dan mahal. Fitur unik dari inovasi NASA adalah penggunaan pita karbon nanotube/P(VDF-TrFE) sebagai elemen penggerak dan penginderaan.
Akselerometer baru bertindak sebagai sistem massa pegas. Ada massa yang bergerak di antara dinding tetap dan menempel pada dua pita CNT di kedua sisi. Massa dipindahkan sepanjang sumbu tunggal ketika gaya yang diterapkan bekerja pada massa. Sensor ini menggunakan satu pita sebagai aktuator untuk meredam gerakan massa yang bergerak, sedangkan pita lainnya digunakan untuk merasakan perpindahan massa.
Akselerometer sumbu tunggal dapat digunakan sendiri atau sebagai dasar untuk giroskop dua sumbu. Pita CNT digunakan sebagai elemen getar dalam giroskop. Desain giroskop NASA mencakup tiga konfigurasi:pita CNT melilit rotor konduktif giroskop, pita CNT yang sama dilapisi dengan bahan piezo untuk membentuk bentuk rotor, dan pita CNT semprot piezo yang digunakan sebagai rotor.
NASA secara aktif mencari pemegang lisensi untuk mengkomersialkan teknologi ini. Silakan hubungi Sammy Nabors di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya. atau 256-544-5226 untuk memulai diskusi lisensi. Ikuti tautan ini di sini untuk informasi lebih lanjut.
