红外与激光工程
2023, 52(3): 20220587
河南理工大学材料科学与工程学院,河南省深地材料科学与技术重点实验室,河南 焦作 454003
碳化钛迈科烯(Ti3C2 MXene)是一种新型碳化物二维材料,具有手风琴的片层结构,受到拉伸或压缩会产生滑动或堆叠,使其内部导电路径和长度发生改变,直接影响输出电信号的变化。因此,Ti3C2 MXene可以作为传感材料,检测应力/应变。与弹性基底复合,该材料可以制备柔性传感器,检测人体的运动与健康信号。本综述阐述了Ti3C2 MXene作为应力/应变传感器的工作原理;归纳了近期Ti3C2 MXene柔性传感器的制备方法并分为6类:静电纺丝法、过滤法/涂层法、浸渍法、丝网印刷法、冷冻干燥法、冷冻解冻法;对比讨论了这6种制备方法的关键指标:弹性基底、测量参数、最低测试极限、循环次数、测量范围、反应时间和应变灵敏度因数;列举了该传感器的常见应用场景。展望了Ti3C2 MXene柔性传感器良好的发展前景,总结了当前亟待解决的问题。
二维材料 迈科烯 复合材料 应力/应变 柔性传感器 two dimensional materials MXene composites stress/strain flexible sensor
1 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 清华大学 精密仪器系, 北京 100084
在结构光视觉测量系统中,激光条纹的提取精度和速率直接影响到最终测量结果的精确度.为了解决现有激光条纹提取方法难以同时达到抗干扰能力强、稳定性好和运算量小等问题,采用了一种优化Steger快速提取激光条纹中心的方法,利用梯度阈值分割出有效条纹区域,采用优化的扫描方式,用灰度重心法对条纹中心进行粗提取,然后用Hessian矩阵法对条纹中心进行精提取.对激光条纹提取原理进行了理论分析,并对软硬件设计进行了实验验证,取得了较好的实验数据.结果表明,该方法与传统方法相比,具有提取精度高、提取速率快的优点,这一结果对柔性传感器的高精度和实时性是有帮助的.
图像处理 激光条纹快速提取 优化Steger算法 柔性传感器 image processing laser stripes rapid extraction optimal Steger algorithm flexible sensor