L'équipe du professeur Chen Tao de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a développé un capteur de flux d'air flexible et auto-adaptatif activé par une membrane mince bioinspirée, qui est médiée par l'effet microressort réversible. L'étude a été publiée dans Matériaux fonctionnels avancés .

Les capteurs de débit d'air basés sur un mécanisme de déformation mécanique ont attiré de plus en plus l'attention grâce à leur excellente flexibilité et sensibilité. Cependant, la fabrication de capteurs de débit d'air hautement sensibles et auto-adaptatifs via des méthodes faciles et contrôlables reste un défi.

Inspiré de la membrane alaire des chauves-souris qui montre une capacité unique de détection du flux d'air, les chercheurs du NIMTE ont préparé du graphène/des nanotubes à paroi simple (SWNT)-membrane Ecoflex (GSEM), qui peut être transféré arbitrairement et s'adapter ensuite à diverses surfaces planes/courbées et lisses/rugueuses.

Grâce à l'effet microressort réversible, les chercheurs ont développé un capteur de débit d'air hautement sensible et auto-adaptatif basé sur le GSEM.

Lorsque le flux d'air a été appliqué, la déformation microscopique des SWNTs intercalaires a conduit à une variation significative de la résistance de contact, doter le capteur de débit d'air développé basé sur GSEM de propriétés supérieures, y compris la limite de détection de vitesse de débit d'air ultra-faible (0,0176 m s-1), temps de réponse rapide (~ 1,04 s) et temps de récupération (~ 1,28 s).

Comme preuve de concept, le capteur de débit d'air basé sur GSEM peut être utilisé pour réaliser une manipulation sans contact. Via un contrôle de seuil, il a été appliqué à un système de fenêtre intelligente pour réaliser avec succès les comportements intelligents d'ouverture et de fermeture.

En outre, les chercheurs ont conçu un ensemble de capteurs de flux d'air pour différencier l'amplitude et la distribution spatiale du stimulus de flux d'air appliqué. Être intégré dans un système de modèle de véhicule sans fil, le capteur de débit d'air basé sur GSEM peut capturer avec sensibilité les informations de vitesse d'écoulement pour réaliser une manipulation en temps réel de la direction du mouvement.

Ce système de détection de flux d'air basé sur l'effet de microressort présente un grand potentiel dans les domaines de l'électronique portable et de la manipulation intelligente sans contact.