宣傳靈敏感知水下環(huán)境，這種傳感器“長”了魚側(cè)線（二）

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肖鵬介紹，在測試中，這一傳感器中自支撐薄膜在不同的水下深度會(huì)發(fā)生不同程度的形變，并實(shí)時(shí)輸出相應(yīng)的電流信號(hào)變化，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的水深探測。
        研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了不同自支撐薄膜直徑的水下傳感器，它們?cè)谒律疃葴y試時(shí)輸出的電流信號(hào)均呈現(xiàn)階梯狀變化，整體上，最大水下檢測深度與自支撐薄膜直徑成正相關(guān)。
        “由此推測，當(dāng)傳感器中自支撐薄膜的直徑進(jìn)一步增加時(shí)，相應(yīng)的最大水下檢測深度隨之增大?！毙i表示，目前直徑25毫米的薄膜可檢測到水下1.8米的深度，但這不是它的檢測極限。理論上，通過增大薄膜的直徑可有效拓展它的檢測深度。
        感知液面微小振動(dòng) 可用于生物追蹤。據(jù)了解，用于檢測水下深度的水下傳感器通常以超疏水導(dǎo)電泡沫為主，其對(duì)深度的檢測范圍很窄，一般只有幾十厘米，且在長期應(yīng)用中面臨著超疏水失效等問題。
        相較于其他水下傳感器，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的基于柔性導(dǎo)電薄膜的仿魚側(cè)線水下傳感器不需要進(jìn)行特殊的超疏水處理，并且結(jié)構(gòu)簡單，檢測深度深，對(duì)振動(dòng)信號(hào)響應(yīng)靈敏、水下檢測深度范圍可調(diào)。
        “在實(shí)驗(yàn)中，這一傳感器在感知液面微小機(jī)械振動(dòng)方面，例如，刮風(fēng)、下雨、樹枝落入水中引起液面波動(dòng)，均表現(xiàn)出高靈敏性?！毙i介紹，實(shí)際應(yīng)用中，可以分析傳感器輸出電信號(hào)的頻率、波形、強(qiáng)度等信息進(jìn)一步分析可能存在的刺激源，從而起到水下預(yù)警的目的。
        肖鵬說，此外，相較于目前其他類型傳感器，這一傳感器外觀上的優(yōu)勢就是厚度超薄，并且器件體積小，整體上為透明，薄膜部分為銀色，這跟一些魚類的顏色十分相近，不容易被生物察覺，可以較好地進(jìn)行偽裝。
        記者了解到，目前傳感器的單個(gè)制備材料成本不超過5元，未來可將其集成并應(yīng)用到水下仿生機(jī)器人上進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，從而進(jìn)行生物追蹤。
        “下一步，我們打算進(jìn)一步優(yōu)化提升這一傳感器的性能，同時(shí)拓展它的多功能應(yīng)用?！毙i表示，團(tuán)隊(duì)也會(huì)考慮同相關(guān)傳感器的廠商合作進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)，推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。

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