基于碳纳米管带的加速度计和陀螺仪设计
NASA 马歇尔太空飞行中心开发了两个微机电系统 (MEMS) 运动和位置传感器的设计：一个单轴加速度计和一个陀螺仪。该设计利用高度对齐的多壁碳纳米管 (MWCNT) 带和 P(VDF-TrFE) 基体，该基体机械坚固，并具有出色的压电性能作为传感和驱动元件。
最近对 CNT 处理的改进使得在陀螺仪中使用 CNT 胶带成为可能，这些改进产生了更长且更高度对齐的 CNT。碳纳米管的使用使加速度计和陀螺仪更坚固、更坚固，而不会增加它们的尺寸或重量。与硅 (Si) 和石英传感器相比，主要优势是制造更容易，无需加工。
NASA 的加速度计旨在解决传统压电加速度计的缺点，这些加速度计由钛酸钡 (BaTiO3) 或钛酸铅 (PZT) 等陶瓷材料制成。这些材料本质上很脆，容易产生噪音，难以感应低频，容易积聚影响极化的静电荷，而且体积较大且价格昂贵。 NASA 创新的独特之处在于使用碳纳米管/P(VDF-TrFE) 胶带作为驱动和传感元件。
新的加速度计充当弹簧质量系统。在固定壁之间有一个移动的质量，并附在两侧的两个 CNT 胶带上。当施加的力作用在质量块上时，质量块沿单轴位移。该传感器使用一根胶带作为执行器来阻尼移动质量的运动，而另一根胶带用于感测质量的位移。
单轴加速度计可以单独使用，也可以作为双轴陀螺仪的基础。 CNT 胶带用作陀螺仪中的振动元件。 NASA 陀螺仪设计涵盖三种配置：缠绕陀螺仪导电转子的 CNT 胶带、与压电材料分层形成转子形状的同一 CNT 胶带以及用作转子的压电喷涂 CNT 胶带。
NASA 正在积极寻求被许可方将这项技术商业化。请通过此电子邮件地址联系 Sammy Nabors，防止垃圾邮件机器人。您需要启用 JavaScript 才能查看它。或 256-544-5226 发起许可讨论。在此处点击此链接 了解更多信息。
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