게시 및 게시 날짜 : 2018/02/06

고밀도에서 풍압 분포를 측정 할 수있는 바카라 사이트 된 센서 필름

종이 절단 구조 및 인쇄 기술을 사용한 가시 가능한 풍압 분포, 조류 날개를 힌트로 사용합니다

포인트

  • 필름에 형성된 종이 절단 구조의 움직임을 사용하여 고밀도에서 풍압 분포를 측정
  • 격자에 배열 된 블레이드와 같은 필름의 움직임은 인쇄에 의해 형성된 고감도 변형 바카라 사이트에 의해 개별적으로 감지됩니다
  • 저 연료 소비 기관의 바카라 사이트과 태도 제어 기술의 발전을 포함하여 이동성 분야에서 널리 사용될 것으로 예상


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Flexible Electronics Research Center[연구 센터 이사 Kamata Toshihide] 인쇄 프로세스 팀 인 Kanazawa Shusuke 연구원 및 센터의 연구원 겸 부국장 인 Ushijima Hiroshi 이사는 고밀도로 윈드 압력 분포를 측정 할 수있는 센서 필름을 바카라 사이트했습니다

이번에 바카라 사이트 된 센서는 단일 수지 필름을 사용합니다종이 절단작고 깃털과 같은 움직일 수있는 구조를 형성하기 위해 워크맨처럼 처리되며, 이것의 움직임은 풍압의 분포를 측정하는 데 사용됩니다 풍압에 반응하여 움직이는 날과 같은 움직일 구조는 격자 모양으로 배열되며, 필름에 의해 경험되는 풍압의 분포는 개별 이동 가능한 구조의 움직임으로 간주됩니다 필름 표면에 매우 민감한Strip바카라 사이트는 인쇄하여 형성되며 이동식 구조의 이동을 개별적으로 감지하여 풍압 분포를 측정합니다 이전에는 불가능한 풍압 분포를 측정 할 수있을뿐만 아니라 차량과 같은 곡선의 풍압을 측정하는 데 사용될 수 있습니다 또한 인쇄 및 필름 처리로 제조 할 수 있으므로 바카라 사이트 영역을 쉽게 늘릴 수 있습니다 자동차 및 항공기의 연비 감소 및 태도 제어 개선과 같이 이동성 분야에서 널리 사용될 것으로 예상됩니다

이 바카라 사이트 필름을 사용하는 풍압 분포 측정 시스템은 "Printable Electronics 2018"에서 2018 년 2 월 14 일부터 16 일까지 도쿄 빅 시력 (도쿄 코토 쿠)에서 개최 될 전시회에서 공개 될 것입니다

바카라 사이트 된 센서 필름 사진
Car Windshield (오른쪽)의 바카라 사이트 된 센서 필름 (왼쪽) 및 풍압 분포 측정의 출현


바카라 사이트의 사회적 배경

비행기가 난기류에 빠질 때 모두가 불안하고 불편하다고 느낍니다 이러한 난기류에서도 안정적인 비행 위치를 유지하기 위해생체 모방의 필드 호크와 팔콘과 같은 조류가 효과적이라는 풍압 감지 기능을 모방하는 것이 효과적이라고 제안했습니다1새들은 각 날개 깃털을 사용하여 평면 모양으로 바람을 받고 풍압의 분포와 유입 각도를 포착하여 비행에 대한 최적의 자세를 선택합니다 이 고급 풍압 감지를 인공적으로 수행하려면 고밀도에서 풍압의 분포를 측정 할 수있는 센서가 필요합니다 또한, 이러한 센서 기능은 자동차를위한 저 연료 소비 기관의 바카라 사이트을 포함하여 다양한 산업에 널리 적용될 것으로 예상 될 수 있습니다 그러나 기존의 풍압 및 풍속 감지 센서는 하나의 설치된 지점 만 측정 할 수 있지만, 여러 포인트의 측정을 통해 개별 센서를 나란히 설치해야하므로 고밀도 분포를 측정하기가 어렵습니다 또한 자동차 및 비행기의 신체 표면을 측정하려면 곡선 모양과 넓은 영역에 설치해야하며,이를 가능하게하는 새로운 센서 장치가 필요했습니다

1 a Mohamed et al, Journal of Aircraft 52, 827 (2015)

연구 이력

AIST Flexible Electronics Research Center는 수지 필름을 포함하여 얇고 유연한 기판에 장치를 형성하며 경량, 유연성 및 탄력성과 같은 기능이 있습니다Flexible Device를 바카라 사이트하기 위해 노력하고 있습니다 또한 필름 기판에서 장치를 효율적으로 제조하는 방법으로서 "인쇄 된 전자 제품홍보에 중점을두고 있으며 인쇄 및 잉크 메이킹 기술을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다

이번에는 조류 날개의 풍압 분포 감지 기능을 모방하는 센서 필름을 바카라 사이트하여 인쇄에 의해 필름 표면에 형성된 고감도 변형 센서와 수지 필름의 처리 가능성을 이용하는 날개와 같은 움직일 수있는 구조의 형성을 결합했습니다

연구 컨텐츠

이번에 바카라 사이트 된 센서는 종이 절단 작업과 같은 수지 필름을 처리하는 것이 포함되어 있으며, 풍압에 반응하여 움직임을 나타내는 필름 표면 내에 많은 움직일 수있는 구조를 형성하고, 고감도 변형 센서로 움직임을 감지하여 풍압의 분포를 얻는 것입니다 많은 소비자 제품에서 볼 수 있듯이 수지 필름은 가공성이 높으며 절단 및 펀칭을 통해 다양한 모양으로 처리 될 수 있습니다 또한 매우 유연하며 약한 바람과 같은 소규모 힘에 대해 심지어 큰 움직임 (편향)을 나타낼 수 있습니다 이 점에 초점을 맞춘 이번에 바카라 사이트 된 센서 필름은 필름 표면 내에서 풍압에 반응하여 움직이는 구조를 처리하고 형성함으로써, 필름은 장치의 기판 및 풍압을 감지하는 센서 기능의 일부로 사용된다는 것이다 이러한 기판을 사용하는이 방법은 유리 또는 실리콘 웨이퍼와 같은 단단한 기판을 사용하는 전자 장치에서는 어렵고, 지금까지 바카라 사이트 된 유연한 장치에서는 볼 수없는 새로운 시도입니다 위에서 언급 한 아이디어는 생체 모방의 관점에서 얻어졌으며, 수지 필름은 새 날개를 구성하는 깃털과 논을 정렬하는 쌀 귀와 같은 약한 힘에 대해 개별적으로 움직이는 구조를 형성하는 데 사용되었습니다

바카라 사이트 된 센서 필름의 확대 된 사진이 그림 1 (a)에 나와 있습니다 필름을 차단하고 갭을 제공함으로써, 얇은 손잡이를 통해 필름 본체로부터 바람이 돌출되는 표면 부분이있는 베인 같은 구조가 형성되었다 이 구조는 표면 부분에 압력이 가해지고 센서 필름 본체와 독립적으로 움직일 때 얇은 핸들이 편향되는 구조로서 작용한다 필름 평면 내의 격자 모양 으로이 구조를 배열함으로써, 풍압의 분포는 각 새의 깃털과 마찬가지로 개별 이동 가능한 구조물의 움직임으로부터 측정 될 수있다 이번에 바카라 사이트 된 센서 시트에서, 50mm 두께의 폴리에틸렌 나프탈 레이트 (PEN) 필름을 레이저를 사용하여 처리하였고,도 1 (a)에 도시 된 블레이드와 같은 이동성 구조는 10mm의 간격으로 13 x x 및 y 방향으로 배열되었고, 169 개의 ​​센서가 하나의 필름 내에서 격자 형태로 형성되었다

그림 1
그림 1 (a) 바카라 사이트 필름의 확대 된 사진, (b) 바카라 사이트 구성 및 작동 이미지,
(c) 독점 전도성 잉크에 의해 바카라 사이트 된 전도성 잉크의 변형에 대한 저항 변화 속도,
(d) 풍압의 풍압의 풍압에 대한 저항 변화의 비율

풍압으로 인한 블레이드와 같은 이동성 구조의 움직임을 전기적으로 측정하기 위해, 움직일 수있는 부분의 표면에서 생성 된 변형을 감지하는 것이 효과적이다 그러나 기존의 변형 바카라 사이트에서는 변형으로 인한 전기 저항의 변화 속도 (게이지 비율)는 낮으며,이 경우와 같이 여러 지점에서 생성 된 균주가 한 번에 모두 감지되면 개별 이동 가능한 구조의 변화를 정확하게 측정 할 수없는 문제가 있습니다 이 문제를 해결하기 위해 고감도 변형 센서를위한 자체 전도성 잉크를 바카라 사이트했습니다 이 잉크를 인쇄하여 형성된 변형 센서의 전기 저항은 왜곡에 대한 반응으로 매우 크게 변화합니다 도 1 (c)의 그래프 경사에 도시 된 바와 같이, 변형 센서의 감도를 나타내는 게이지 속도는 약 200이며, 이는 상업적으로 이용 가능한 금속 포일거리 게이지의 감도의 100 배에 해당합니다 이 변형 바카라 사이트가도 1에 도시 된 바와 같이 이동 가능한 구조의 편향 방향을 따라 형성 될 때 1 (b), 전기 저항 값의 명확한 변화는 편향의 크기에 따라 도시되어있다 도 1 (d)에 도시 된 바와 같이, 풍압 감지기의 풍압으로 인한 전기 저항 값의 변화 속도는 풍압에 노출되지 않은 상태에서 약 200 PA로 지속적으로 변하며, 정기적 인 도로에서 비히클의 속도 한계에서 측정 범위 내에서 실행되는 차량의 속도로 풍압을 수신 할 수있다 터치 패널 등에 일반적으로 사용되며, 여러 지점 에서이 풍압 감지 장치의 작동을 감지하기 위해간단한 매트릭스 드라이브 회로동일한 필름 표면에 형성되었고, 각 변형 센서가 연결되었다 여러 지점을 측정하더라도, 움직일 수있는 구조의 이동은 각 센서에 의해 나타난 전기 저항의 명확한 변화에 의해 개별적으로 결정될 수있다 이러한 방식으로, 우리는 풍압 분포를 측정하기위한 센서 필름을 바카라 사이트했으며, 개별 이동 가능한 구조는 변형 센서를 사용한 풍압에 반응하여 움직임을 측정합니다

그림 2
그림 2 바카라 사이트 된 센서 필름의 제조 공정 개요

이번에 바카라 사이트 된 센서 필름은 간단한 방법을 사용하여 제조 할 수도 있습니다 도 2에 도시 된 바와 같이, 간단한 매트릭스, 그 사이에 삽입 된 도트 형 절연 층, 그리고 원래에서 바카라 사이트 된 매우 민감한 변형 센서를 위해 전도성 잉크를 사용하여 만든 변형 감지 섹션을 구성하는 X- 전극 라인 및 y- 전극 라인스크린 프린트로 형성됩니다 이들 기능 층이 인쇄되는 필름에 미세 처리를 위해 최적화 된 레이저 처리를 적용함으로써, 변형 검출 메커니즘 및 블레이드 형 이동 구조가 통합되는 센서 필름이 제조된다 이 모든 단계는 대기에서 수행 될 수 있으므로 큰 진공 장비가 필요하지 않습니다 또한,이 제조 공정에 사용 된 열처리는 최대 130 ° C이며, 이는 제조에 필요한 에너지를 낮게 유지합니다 장비와 에너지 측면에서 제조에 필요한 하중을 줄일 수 있기 때문에 바카라 사이트 된 센서 필름은 쉽게 대량 생산되고 대규모 영역이 될 것으로 생각됩니다

바카라 사이트 된 센서 필름은 자동차 앞 유리처럼 부드러운 곡면 표면을 따라 고정 될 수 있습니다 (그림 3 (a)) 이 상태에서, 자동차가 30km/h의 속도로 구동 될 때, 필름 표면에 적용된 풍압의 분포가 측정되었다 (도 3 (b)) 이 결과는 전 세계에서 처음으로 곡선 표면에 적용된 풍압의 분포를 성공적으로 측정 한 것으로 이전에는 어려웠습니다 풍압의 상세한 측정은 비행기의 태도를 제어하고 차량 및 항공기의 연료 효율을 줄이기위한 데이터를 획득하는 등 이동성 분야에서 널리 사용될 것으로 예상 될 수 있습니다

그림 3
그림 3 (a) 바카라 사이트 필름은 자동차 앞 유리의 가장자리에 고정되어 있습니다
(b) 자동차가 30km/h에서 이동할 때 얻은 풍압 분포

미래 계획

우리는 바카라 사이트 된 센서를 실질적으로 사용하기 위해 기업 협업을 광범위하게 홍보 할 것입니다 다른 유체 (가스, 액체 등)의 분포를 측정하기위한 센서를 개선하는 것 외에도, 고감도 변형 센서의 기술은 인체 운동 분석과 같은 다른 응용 분야에도 적용됩니다



터미널 설명

◆ 절단 용지
이것은 종이를 자르거나 노치를 만드는 것과 같이 제작 된 종이입니다 종이 절단이라고도합니다 종이를 자르거나 노치를 만들어 만든 작품은 "키리 가미"라고하며 전 세계적으로 널리 알려져 있습니다 이번에 바카라 사이트 된 센서 필름은이 서류와 마찬가지로 센서 구조에서 수지 필름을 잘라서 얻은 모양을 사용합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Strip
재료가 길이를 장력 (또는 압축)으로 바꿀 때 발생하는 변형의 백분율 (또는 압축)을 원래 길이로 나누어 결정합니다 이 바카라 사이트 필름으로 처리 된 변형은 아래 다이어그램에 표시된 것처럼 필름이 구부러 질 때 굴곡의 외부 표면에서 발생하는 확장을 의미합니다[참조로 돌아 가기]
스트립 설명 다이어그램
◆ 생체 모방
생물의 우수한 기능의 기초 인 구조를 모방하여 엔지니어링 및 의료 분야에 적용하여 기능을 획득합니다 전형적인 예는 연꽃 잎의 표면 구조를 모방하는 고도로 반복되는 표면의 형성 및 과도기 손가락의 표면 구조를 모방하는 강하게 접착 성 표면의 형성을 포함한다[참조로 돌아 가기]
◆ 유연한 장치
실리콘 웨이퍼 또는 플레이트 유리와 같은 기존의 단단한 기판에 형성된 기능적 요소에 대한 수지 필름, 고무 또는 섬유와 같은 유연한 재료로 만든 요소에 대한 일반적인 용어[참조로 돌아 가기]
◆ 인쇄 된 전자 제품
는 인쇄 기술을 사용하여 기능 요소를 제조하는 기술 또는 제조 된 기능 요소 자체를 말합니다 장점은 공정에서 진공 장비가 사용되지 않으며 추가 기능 층 형성 방법이 필요한 층 만 형성하는 데 사용된다는 것입니다 (반도체 프로세스와 같은 불필요한 부품을 제거하는 방법을 차감 방법이라고 함) 기존 그래픽 인쇄와 같은 롤 투 롤 유형과 같은 효율적인 대량 생산 기술이 될 것으로 예상되며 홈 프린터와 같은 주문형 기술로도 바카라 사이트되고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 게이지 비율
스트레인 게이지에 의해 수신 된 변형률에 대한 전기 저항 변화율의 백분율 일반적인 금속 포일 스트레인 게이지의 게이지 비율은 약 2입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 거리 게이지
왜곡에 대한 반응으로 내부 저항의 전기 저항을 변경하여 왜곡을 감지하는 바카라 사이트 요소 에칭 된 금속 포일과 반도체 결정도 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 간단한 매트릭스 드라이브 회로
터치 패널 및 LCD 디스플레이에 사용되는 구동 회로 방법 중 하나 장치의 평면 내에 좌표를 할당하기 위해, x 방향의 전극 라인과 y 방향의 전극 라인이 절연 층을 통해 교차하는 구조 예를 들어, 터치 패널에서 손가락 터치로 인한 커패시턴스가 변하는 위치는 X 및 Y 방향의 전극 수에서 결정되고 작동에 사용됩니다 이 연구에서, 변형 바카라 사이트는 X- 전극 라인과 Y- 전극의 교차점에 배치되어 어떤 위치 수준의 풍압에 노출 된 위치를 감지했습니다[참조로 돌아 가기]
간단한 행렬 드라이브 회로의 설명 다이어그램
◆ 스크린 프린트
Stencil 인쇄라고도하는 가장 널리 사용되는 인쇄 방법 중 하나입니다 종이 나 직물 표면에 인쇄 할 모양과 동일한 개구부로 스탬프를 고정 한 다음 고무 주걱 같은 주걱으로 잉크를 적용하면 개구부에서 잉크가 공급되고 패턴이 인쇄됩니다 스탬프에는 금속 포일에 개방 된 스탬프와 광분 처리에 의해 미세한 개구부를 형성하기 위해 감광성 ​​수지로 코팅 된 스탬프가 포함됩니다[참조로 돌아 가기]



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