Akselerometer & Giroskop MEMS Buatan NASA dengan Tape Nanotub Karbon Tinggi Kekuatan
NASA Marshall Space Flight Center mengembangkan desain untuk dua sistem mikro-elektromekanik (MEMS) sensor gerakan dan posisi: sebuah akselerometer sumbu tunggal dan sebuah giroskop. Desain ini memanfaatkan tape multi-wall nanotub karbon (MWCNT) yang sangat teralign dengan matriks P(VDF-TrFE) yang secara mekanis kuat dan memiliki properti piezoelektrik yang sangat baik sebagai elemen sensasi dan aktuasi.
Penggunaan tape CNT dalam giroskop menjadi mungkin oleh perbaikan terbaru dalam proses CNT yang menghasilkan CNT yang lebih panjang dan lebih teralign. Penggunaan CNT membuat akselerometer dan giroskop lebih kuat dan lebih kokoh, tanpa meningkatkan ukuran atau bobotnya. Keuntungan utama, dibandingkan dengan sensor silicone (Si) dan kuarsa, adalah manufaktur yang lebih mudah yang tidak memerlukan pengolahan.
Akselerometer NASA dirancang untuk mengatasi kekurangan akselerometer piezoelektrik konvensional yang terbuat dari bahan keramik seperti barium titanat (BaTiO3) atau titanat timbal (PZT). Bahan-bahan ini secara inherent rapuh, cenderung berisik, memiliki kesulitan merasakan frekuensi rendah, rentan terhadap penumpukan muatan statis yang mempengaruhi polarisasi, dan relatif besar dan mahal. Fitur unik dari inovasi NASA adalah penggunaan tape karbon nanotub/P(VDF-TrFE) sebagai elemen aktuasi dan sensasi.
Akselerometer baru bertindak sebagai sistem massa-pengait. Ada massa bergerak antara dinding tetap dan terpasang pada dua tape CNT di kedua sisi. Massa terpisih sepanjang satu sumbu ketika gaya yang diterapkan bekerja pada massa. Sensor ini menggunakan satu tape sebagai aktuator untuk meredam gerakan massa bergerak, sementara tape lainnya digunakan untuk merasakan perpindahan massa.
Akselerometer sumbu tunggal dapat digunakan sendiri atau sebagai dasar untuk giroskop sumbu dua. Tape CNT digunakan sebagai elemen getar dalam giroskop. Desain giroskop NASA mencakup tiga konfigurasi: tape CNT yang dililit di sekitar rotor konduktif giroskop, tape CNT yang sama dilapis dengan bahan piezo untuk membentuk bentuk rotor, dan tape CNT yang disemburi piezo yang digunakan sebagai rotor.
NASA sedang mencari lisensi untuk mengkomersialkan teknologi ini. Silakan hubungi Sammy Nabors di This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. atau 256-544-5226 untuk memulai diskusi lisensi. Ikuti tautan di sini untuk informasi lebih lanjut.
