カーボンナノチューブテープに基づく加速度計とジャイロスコープの設計
NASAマーシャル宇宙飛行センターは、2つの微小電気機械システム（MEMS）のモーションセンサーと位置センサー（単軸加速度計とジャイロスコープ）の設計を開発しました。この設計では、機械的に堅牢で、検出および作動要素として優れた圧電特性を備えたP（VDF-TrFE）マトリックスを備えた高度に整列した多層カーボンナノチューブ（MWCNT）テープを活用しています。
ジャイロスコープでのCNTテープの使用は、より高度に整列されたより長いCNTを生成するCNT処理の最近の改善によって可能になりました。 CNTを使用すると、加速度計とジャイロスコープは、サイズや重量を増やすことなく、より強力で堅牢になります。シリコン（Si）および石英センサーと比較した場合の主な利点は、機械加工を必要としない製造が容易なことです。
NASAの加速度計は、チタン酸バリウム（BaTiO 3 ）などのセラミック材料で作られた従来の圧電ベースの加速度計の欠点に対処するために設計されました。 ）またはチタン酸鉛（PZT）。これらの材料は本質的にもろく、ノイズが多く、低周波数を感知するのが困難であり、分極に影響を与える静電荷の蓄積を受けやすく、比較的大きくて高価です。 NASAの革新のユニークな特徴は、作動および検知要素としてカーボンナノチューブ/ P（VDF-TrFE）テープを使用していることです。
新しい加速度計は、ばね-質量システムとして機能します。固定された壁の間に移動する塊があり、両側の2つのCNTテープに取り付けられています。加えられた力が質量に作用すると、質量は単一の軸に沿って変位します。このセンサーは、一方のテープをアクチュエーターとして使用して移動する質量の動きを減衰させ、もう一方のテープは質量の変位を検出するために使用されます。
単軸加速度計は、単独で使用することも、2軸ジャイロスコープの基礎として使用することもできます。 CNTテープはジャイロスコープの振動要素として使用されます。 NASAジャイロスコープの設計は、ジャイロスコープの導電性ローターに巻き付けられたCNTテープ、ローター形状を形成するためにピエゾ材料を重ねた同じCNTテープ、およびローターとして使用されるピエゾスプレーCNTテープの3つの構成をカバーしています。
NASAは、この技術を商業化するためのライセンシーを積極的に探しています。このメールアドレスはスパムボットから保護されています。表示するにはJavaScriptを有効にする必要があります。または256-544-5226を使用して、ライセンスに関する話し合いを開始します。こちらのリンクをたどってください
センサー