Summary
يقدم هذا العمل مستشعر قياس السلالة الذي يتكون من آلية تضخيم ومجهر بوليديميثيلسيلوكسان المصنعباستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد محسنة.
Abstract
يجب كهربة مستشعر قياس السلالات التقليدي ويكون عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي. من أجل حل التقلبات في الإشارة الكهربائية التناظرية في عملية قياس سلالة التقليدية، يتم تقديم طريقة قياس سلالة جديدة هنا. ويستخدم تقنية التصوير الفوتوغرافي لعرض تغيير سلالة عن طريق تضخيم تغيير إزاحة المؤشر من الآلية. تمت إضافة عدسة بوليديميثيل سيلوكسان البصرية (PDMS) مع البعد البؤري من 7.16 ملم إلى كاميرا الهاتف الذكي لتوليد مجموعة عدسة تعمل كمجهر لالتقاط الصور. وكان له طول بؤري مكافئ قدره 5.74 ملم. Acrylonitrile butadiene الستايرين (ABS) واستخدمت مكبرات النايلون لاختبار تأثير مواد مختلفة على أداء أجهزة الاستشعار. ويستند إنتاج مكبرات الصوت وعدسة PDMS على تحسين تكنولوجيا الطباعة 3D. وقورنت البيانات التي تم الحصول عليها بالنتائج المستمدة من تحليل العناصر المحدودة للتحقق من صحتها. وكانت حساسية مكبر الصوت ABS 36.03 ± 1.34 μа/μm، وكانت حساسية مكبر النايلون 36.55 ± 0.53 μа/μm.
Introduction
الحصول على مواد خفيفة ولكن قوية مهم بشكل خاص في الصناعة الحديثة. تتأثر خصائص المواد عند التعرض للإجهاد والضغط والالتواء واهتزاز الانحناء أثناء الاستخدام1و2. وبالتالي ، فإن قياس السلالة من المواد مهم لتحليل متانتها واستكشاف الأخطاء وإصلاحها الاستخدام. تمكن هذه القياسات المهندسين من تحليل متانة المواد واستكشاف مشاكل الإنتاج. الطريقة الأكثر شيوعا قياس سلالة في الصناعة يستخدم أجهزة استشعار سلالة3. وتستخدم على نطاق واسع أجهزة استشعار احباط التقليدية بسبب تكلفتها المنخفضة وموثوقية جيدة4. أنها تقيس التغيرات في الإشارات الكهربائية وتحويلها إلى إشارات إخراج مختلفة5،6. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة تستبعد تفاصيل ملف تعريف السلالة في الجسم المقاس وهي عرضة للضوضاء من التداخل الكهرومغناطيسي الاهتزازي مع الإشارات التناظرية. تطوير دقيقة، وتكرار للغاية، وسهلة طرق قياس سلالة المواد مهم في الهندسة. وهكذا، تجري دراسة أساليب أخرى.
في السنوات الأخيرة، أثارت المواد النانوية الكثير من الاهتمام من المحققين. لقياس الضغط على الأجسام الصغيرة، اقترح أوزبورن وآخرون7،8 طريقة لقياس سلالة المواد النانوية ثلاثية الأبعاد باستخدام التشتت الخلفي للإلكترون (EBSD). باستخدام الديناميات الجزيئية، حققت لينا وآخرون9 في هندسة سلالة الاحتكاك بين الطبقات من الجرافين. وقد تم توزيع قياسات سلالة الألياف البصرية باستخدام التحليل الطيفي التشتت الخلفي رايلي (RBS) على نطاق واسع في الكشف عن خطأ وتقييم الأجهزة البصرية نظرا لدقة المكانية العالية والحساسية10. صريف الألياف البصرية (FBG)11،12 تم توزيع أجهزة استشعار سلالة تستخدم على نطاق واسع لقياس سلالة عالية الدقة13 لحساسيتها لدرجة الحرارة والإجهاد. من أجل رصد التغيرات في السلالة الناجمة عن العلاج بعد حقن الراتنج ، قام Sanchez وآخرون14 بتضمين مستشعر ألياف بصرية في لوحة ألياف الكربون الايبوكسي وقياس عملية السلالة الكاملة. تباين تباين التداخل التباين (DIC) هو وسيلة قياس قوية من تشوه الحقل15،16،17 التي تستخدم على نطاق واسع وكذلك18. من خلال مقارنة التغيرات في مستويات الرمادي السطحية المقاسة في الصور التي تم جمعها ، يتم تحليل التشوه ، ويتم حساب السلالة. واقترح تشانغ وآخرون19 طريقة تعتمد على إدخال الجسيمات المقوىوصور الاستراتيجية للحد من الفقر لتتطور من DIC التقليدية. Vogel و Lee20 قيم السلالة المحسوبة باستخدام طريقة عرض اثنين تلقائية. وفي السنوات الأخيرة، مكّن ذلك من رصد الهيكل المجهري في وقت واحد وقياس السلالات في المركبات المعززة بالجسيمات. أجهزة استشعار سلالة التقليدية قياس فعال فقط سلالة في اتجاه واحد. اقترح Zymelka وآخرون21 مستشعر إجهاد مرن متعدد الاتجاهات يحسن طريقة قياس السلالة التقليدية من خلال الكشف عن التغيرات في مقاومة أجهزة الاستشعار. من الممكن أيضًا قياس السلالة باستخدام المواد البيولوجية أو الكيميائية. على سبيل المثال ، هيدروجيلس التوصيل الأيوني ة هي بديل فعال لاستشعار السلالة / اللمس بسبب خصائصها الجيدة للشد والحساسية العالية22،23. الجرافين والمركبات لها خصائص ميكانيكية ممتازة وتوفير التنقل الناقل عالية جنبا إلى جنب مع piezoresistivity جيدة24،25،26. ونتيجة لذلك، وقد استخدمت على نطاق واسع أجهزة استشعار سلالة المستندة إلى الجرافين في رصد صحة الجلد الإلكترونية، والالكترونيات التي يمكن ارتداؤها، وغيرها من المجالات27،28.
في هذا العمل ، يتم تقديم قياس الإجهاد المفاهيمي باستخدام مجهر البوليديميثيلسيلوكسان (PDMS) ونظام التضخيم. يختلف الجهاز عن مقياس السلالة التقليدي لأنه لا يتطلب أسلاكًا أو توصيلات كهربائية. وعلاوة على ذلك، يمكن ملاحظة التشرد مباشرة. يمكن وضع آلية التضخيم في أي مكان على الجسم المختبر ، مما يزيد بشكل كبير من تكرار القياسات. في هذه الدراسة ، تم إجراء جهاز استشعار ومكبر للصوت سلالة من قبل تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. لقد قمنا أولاً بتحسين الطابعة ثلاثية الأبعاد لزيادة كفاءتها لتلبية متطلباتنا. تم تصميم جهاز قذف كروي ليحل محل الطارد التقليدي أحادي المادة الذي يتحكم فيه برنامج التقطيع لإكمال تحويل الفوهات المعدنية والبلاستيكية. تم تغيير منصة صب المقابلة، وتم دمج جهاز استشعار الإزاحة (مكبر للصوت) وجهاز القراءة (مجهر PDMS).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1- تجميع آلية التضخيم
- بناء منصة تجريبية بما في ذلك طابعة 3D محسنة ، ومؤشر قياس سلالة ، وجهاز القيادة ، وإطار الدعم ، وشريط الألومنيوم ، وعدسة PDMS ، والهاتف الذكي ، والأوزان ، ومكبر للصوت المطبوعة(الشكل التكميلي 1)، وقياس سلالة ، كما هو موضح في الشكل 1.
- تعيين ارتفاع كل طبقة في الطابعة في 0.05 ملم للنايلون و 0.2 ملم لABS. تعيين قطر رأس الطباعة إلى 0.2 ملم في كلتا الحالتين. ضبط درجة حرارة الفوهة إلى 220 درجة مئوية للنايلون و 100 درجة مئوية لABS. وأخيرا، تعيين سرعة الطباعة إلى 2000 ملم / دقيقة للنايلون و 3500 ملم / دقيقة لABS.
- ضبط اتجاه رأس البثق الكروي بحيث تواجه فوهة معدنية منصة درجة الحرارة المنخفضة وطباعة كفاف لضمان البثق العادي، كما هو مبين في الشكل 2.
- شنق النايلون وABS على العمود. يجب أن تدخل الواجهة الأمامية حاوية لفائف الطباعة ليتم إذابتها فوهة معدنية.
2. تجميع المجهر PDMS
- باستخدام التحريك المغناطيسي، مزيج السلائف PDMS وعامل المعالجة للحصول على نسبة الوزن من 10:1.
- ضع الخليط في المزيل لمدة 40 دقيقة لإزالة الفقاعات وصب الخليط المزيل في حاوية PDMS من رأس البثق الكروي.
- قم بتدوير رأس البثق الكروي والمنصة بحيث تواجه الفوهة البلاستيكية منصة درجة الحرارة العالية.
- تعيين زيادة فوهة البلاستيك إلى 50 ميكرولتر. ضع الطرف السفلي من جهاز ماصة 20 ملم29 بعيدا عن القالب باستخدام دوران فوهة ومحرك السائر في المحور Z.
- بدوره على لوحة ساخنة لتسخين منصة درجة الحرارة العالية. يتم التحكم في درجة حرارة المنصة عن طريق مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء غير ملامسة.
ملاحظة: اختبرت هذه الدراسة درجات حرارة 140 درجة مئوية و160 درجة مئوية و180 درجة مئوية و200 درجة مئوية و220 درجة مئوية و240 درجة مئوية. - اضغط على حاوية PDMS لطباعة عدسة PDMS.
- تبريد عدسة PDMS لدرجة حرارة الغرفة وإزالته مع ملاقط المطاط.
- حدد المعلمات الهندسية للعدسة، بما في ذلك زاوية الاتصال، ونصف قطر الانحناء، وقطر القطرة، باستخدام محلل شكل ثلاثي الأبعاد.
3. قياس سلالة لتحميل الاختبارات في مجموعات التحكم والاختبار
- استخدام شريط مصنوع من الألومنيوم 6063 T83 كما شعاع cantilever. يجب أن يكون طول وعرض وسماكة شعاع الكانتيليفر 380 مم × 51 مم × 3.8 مم، على التوالي. إصلاح نهاية واحدة إلى طاولة العمليات مع البراغي والمكسرات.
- رسم الصليب في المركز و 160 ملم من نهاية حرة من شعاع cantilever.
- لإزالة طبقة أكسيد على شعاع cantilever، تلميع سطحه مع الصنفرة غرامة قبل لصق. يجب أن يكون اتجاه الطحن حوالي 45 درجة من اتجاه شبكة أسلاك قياس السلالة. استخدام القطن الصوف غارقة في الأسيتون لمسح سطح شعاع cantilever وسطح عجينة قياس سلالة.
- قم بتوصيل جهاز القيادة ومؤشر قياس الإجهاد. تشغيل الطاقة. استخدام مقياس سلالة شنت على سطح مركز شريط الألومنيوم في نهايته الثابتة لقياس التغيرات سلالة.
- إصلاح الوزن القياسي إلى نهاية حرة من شعاع cantilever للسيطرة على مدخلات قوة مركزة. اقرأ البيانات باستخدام مؤشر مقياس السلالة التقليدي ة مع طريقة اتصال ربع جسر.
- استبدل مقياس السلالة بمضخمات ABS والنايلون في نفس الموقع.
- قم بتوصيل عدسة PDMS بكاميرا الهاتف الذكي باستخدام مستشعر 8 ميجابكسل على مسافة تركيز 29 مم. ضبط البعد البؤري للكاميرا حتى يتم الحصول على صورة واضحة. قراءة إزاحة المؤشر باستخدام المجهر PDMS.
- كرر الخطوات 3.5 و 3.6، مع تعيين التحميل إلى 1 N و 2 N و 3 N و 4 N و 5 N في كل مرة.
4- تحليل العناصر المحدودة
- إنشاء نماذج عناصر 3D محدودة من النايلون وABS أجزاء لقياس سلالة (انظر جدول المواد للبرامج المستخدمة). استيراد شعاع cantilever وآلية تضخيم في المكتبة المادية للبرنامج ومحاكاة مواضعها.
- تحليل الخصائص الميكانيكية لمؤشر آلية تضخيم تحت عمل شعاع cantilever.
- توليد المنسل للاستخدام في نماذج هندسية ثلاثية الأبعاد باستخدام عناصر رباعية الهيدرال مع حجم عنصر دقيق. صقل المفصلات المرنة، وخاصة المفصلات بين المؤشر والهيئات الأخرى.
ملاحظة: كان Moduli الشباب من مرونة المستخدمة للألمنيوم والنايلون وABS 69 GPa، 2 GPa، و 2.3 GPa، على التوالي. وكانت نسب بواسون المستخدمة للألمنيوم والنايلون وABS 0.33 و 0.44 و 0.394 على التوالي. - تطبيق قوة مركزة من 1 N إلى وسط الطرف الحر من شعاع cantilever. كرر مع 2 N، 3 N، 4 N، و 5 N.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
عندما زادت درجة حرارة المنصة ، انخفض قطر القطرة ونصف قطر الانحناء ، في حين زادت زاوية الاتصال(الشكل 3). ولذلك، ازداد البعد البؤري لـ PDMS. ومع ذلك ، بالنسبة لدرجات حرارة المنصة فوق 220 درجة مئوية ، لوحظ وقت علاج قصير جدًا في القطرات ، ولم تتمكن من التمدد في شكل محدب للطائرة. ويمكن أن يعزى ذلك إلى منطقة المرفقات المنخفضة عند الانضمام إلى كاميرا الهاتف الذكي. ولذلك، تم استخدام العدسات الناعمة التي تشكلت عند 220 درجة مئوية فقط كمكبرات في جميع الاختبارات. وكان البعد البؤري للعدسة PDMS 7.16 ملم لقوة بصرية من 140 م-1. كان قطر القطرات 2.831 مم وكان الحد الأقصى لزاوية المخروط 46.68 درجة ، مما أسفر عن فتحة رقمية (NA) تبلغ حوالي 0.40 ، على مقربة من التكبير 20x. يمكن حساب البعد البؤري لمجموعة العدسة على أنه f1 × f2 / (f1 + f2 - s)، حيث f1 هو البعد البؤري لعدسة PDMS ، و 2 هو البعد البؤري لعدسة الكاميرا ، وs هي المسافة بينهما. على افتراض s = 0 ، كانت مسافة التركيز الفعالة لمجهر PDMS 5.74 ملم.
تم إجراء المعايرة بين مجموعة التحكم ومجموعة الاختبار باستخدام حساسية القياس K، التي تم التعبير عنها ك = K= /lp، حيث يتم الضغط الذي تم الحصول عليه بواسطة مؤشر السلالةوـ lp هو ناتج المؤشر. ويبين الشكل 4A مقارنة قياس الإزاحة التجريبي مع محاكاة FEA للنايلون. وتراوحت المنحدرات التجريبية ومنحدرات الاتحاد من 0.027-0.097 (2.74%-9.36%). ويبين الشكل 4باء الفروق الدنيا والقصوى بين منحدرات ABS البالغة 0.026 و0.07 (3.85 في المائة و 9.94 في المائة). يوضح الشكل 5 K للنايلون وABS. ووجدت الدراسة أن النايلون K = 36.55 ± 0.53 μа/μm وKABS = 36.03 ± 1.34 μа/μm.
الشكل 1: إعداد الاختبار التجريبي، بما في ذلك الطابعة ثلاثية الأبعاد المحسنة، ومؤشر قياس الإجهاد، وجهاز القيادة، وإطار الدعم، وشريط الألومنيوم، وعدسة PDMS، والهاتف الذكي، والأوزان، ومكبر للصوت المطبوع، ومقياس الإجهاد. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: تفاصيل الطابعة ثلاثية الأبعاد ذات المرحلتين الصلبة السائلة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: قطر قطرة، نصف قطر انحناء، وزاوية الاتصال من عدسة PDMS في درجات حرارة مختلفة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: العلاقات بين إزاحة المؤشر والقوى المركزة المختلفة للنايلون وABS، على التوالي. مع نفس المعلمات من الطابعة 3D المحسنة، تم طباعة خمسة مكبرات النايلون (a-e) وخمسة مكبرات الصوت ABS (a-e). وتكرر الاختبار لكل مجموعة عشر مرات. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: العلاقة بين الإزاحة والضغط على النايلون وABS. تمثل الحروف a-e العينات الخمس لكل مادة. تم الحصول على حساسية K من النايلون وABS بمتوسط المنحدرات الخمسة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
تطور إزاحة الإخراج خطياً مع تركيز القوة في الطرف الحر من شعاع الكانتيليفر وكان متسقاً مع محاكاة FEA. وكانت حساسية مكبرات الصوت 36.55 ± 0.53 ميكرور/ميكرومتر للنايلون و36.03 ± 1.34 ميكرور/ميكرومتر للABS. وأكدت الحساسية المستقرة جدوى وفعالية النماذج الأولية السريعة لأجهزة الاستشعار عالية الدقة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. وكان مكبرات الصوت حساسية عالية وكانت خالية من التداخل الكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك ، كان لديهم بنية بسيطة ، وحجم صغير ، وانخفاض الوزن. يجب تعيين مواد مختلفة بشكل مختلف في عملية الطباعة استنادًا إلى متغيرات متعددة ، بما في ذلك سمك الطبقة وقطر الفوهة ومعدل التغذية. يجب دمج القيم المحددة مع معلمات طابعة مختلفة ويتم تحديدها بعد خطوات التصحيح المتكررة. هذه الطريقة التصنيع مرنة تمكن من تغيير المواد وحجم على الفور وفقا لظروف العمل الفعلية. وهذا يمكن أن يزيد من الأداء عن طريق إضافة العزل الكهربائي وجعلها واقية من الانفجار. فهو يتيح التصغير، والإنتاج المخصص، واستخدام أجهزة استشعار الإزاحة عالية الدقة.
للحصول على لقطة ماكرو 5.74 مم ، تتكون مجموعة العدسة من عدسة PDMS وكاميرا الهاتف الذكي. تم تحديد المعلمات الأساسية التي تؤثر على الجودة البصرية لتشكيل عدسة PDMS ، بما في ذلك قطر سطح الاتصال ، ونصف قطر الانحناء ، وزاوية الاتصال ، من خلال درجة حرارة منصة الإنتاج وحجم الحل ل ارتفاع الهبوط المستمر. تم التحكم في درجة الحرارة بدقة من قبل لوحة ساخنة وموازين الحرارة الأشعة تحت الحمراء غير الاتصال. وكان حجم المحلول 50 ميكرولتر لكل قطرة من خلال فوهة البلاستيك. الكاميرا تحتاج إلى مسح مع الكحول لإزالة الشوائب مثل الغبار لضمان أن عدسة PDMS انضمت عن كثب لزيادة الوقت المشترك والحدة. من خلال ضبط معلمات الأدوات والحلول المستخدمة ، يمكن تكييف النظام لمختلف القياسات الدقيقة غير الاتصال ية في مختلف المجالات.
تم تحقيق التصنيع السريع للمستشعر باستخدام بنية تجويفين رأس البثق الكروي وتشكيل آلة واحدة من مادة صلبة سائلة ذات مرحلتين. تم استخدام حاوية لفائف الطباعة لإدخال سلك صلب ، وتم طباعة مكبر الصوت عن طريق الذوبان الساخن للفوهة المعدنية. تم إجراء حاوية PDMS من مادة ناعمة وتحتوي على محلول PDMS مختلط. تم ضغط الحل بدقة من فوهة البلاستيك. ويمكن تطبيق هذه التكنولوجيا أيضا على تصنيع المواد الميكروسفير الهيكليفي مختلف المجالات، بما في ذلك الالكترونيات، والمستحضرات الصيدلانية الحيوية، والطاقة، وقطاعات الدفاع.
أظهر هذا العمل نظام قياس السلالة في الوقت الحقيقي مع مكبر للصوت ، وعدسة PDMS ، والهاتف الذكي الذي يمكن أن يحل محل طريقة اختبار قياس السلالة المعقدة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، يتم عرض طابعة ثلاثية الأبعاد ذات مرحلتين ذات تقنية صلبة وسائلة عالية الدقة ومنخفضة التكلفة وإنتاج متكرر سريع. أثناء الطباعة الصلبة ، تم تعيين سمك طبقة النايلون إلى 0.05 ملم ، وكانت درجة حرارة الفوهة 220 درجة مئوية ، وكانت سرعة الطباعة 2000 ملم / دقيقة. وكان سمك طبقة ABS 0.2 ملم، وكانت درجة حرارة الفوهة 100 درجة مئوية، وكانت سرعة الطباعة 3500 ملم /دقيقة. يجب دمج معلمات الطباعة مع سرعة ذوبان المواد المتأصلة ودرجة الحرارة والمرونة اللزجة للحصول على أفضل أداء للطباعة؛ يجب النظر في دقة طبقة الطابعة ونطاق التغذية وسرعة الطباعة أيضًا. أثناء الطباعة السائلة ، تحتاج PDMS إلى نسبة وزن 10:1 من محلول السلائف وعامل المعالجة وتم تثبيت ارتفاع الإسقاط المعلق إلى 20 مم ، والذي يتحكم في معدل صب العدسة لمدة 60 ثانية. تم تصميم المنصة ذات درجة الحرارة العالية من الزجاج وتم التحكم في درجة حرارتها بواسطة لوحة ساخنة وميزان حرارة بالأشعة تحت الحمراء غير ملامسة. اختلفت المعلمات الهندسية للعدسة بشكل كبير مع درجات حرارة السطح التي تم اختبارها (140 درجة مئوية، 160 درجة مئوية، 180 درجة مئوية، 200 درجة مئوية، 220 درجة مئوية، و 240 درجة مئوية). الخصائص البصرية للعدسة PDMS مصبوب في 220 درجة مئوية مع 50 ميكرولتر من الحل أنتجت أفضل النتائج في نظام القياس المصممة. فمن الممكن لتصنيع العدسات الفردية مع خصائص بصرية مختلفة والأحجام عن طريق ضبط نسبة الحل، وحجم، ودرجة حرارة صب، وارتفاع شنقا. ومن المحتم أن تزداد المجموعة الواسعة من التطبيقات المتصلة بتشوه الهيكل المجهري التي يمكن قياسها بهذه الطريقة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ولا يعلن صاحبا البلاغ أي مصالح متضاربة.
Acknowledgments
وقد تم دعم هذا العمل مالياً من قبل المؤسسة الوطنية الصينية للعلوم (المنحة رقم 51805009).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ABS | Hengli dejian plastic electrical products factory | Used for printing 1.75 mm diameter wire for amplifying mechanism | |
| Aluminum 6063 T83 bar | The length, width and thickness of cantilever beam are 380 mm, 51 mm, and 3.8 mm. | ||
| ANSYS | ANSYS | ANSYS 14.5 | |
| CURA | Ultimaker | Cura 3.0 | Slicing softare,using with the improved 3D printer |
| Curing agent | Dow Corning | PDMS and curing agent are mixed with the weight ratio of 10:1 | |
| Driving device | Xinmingtian | E00 | |
| Improved 3D printer and accessories | Made by myself. The rotary spherical lifting platform is adopted. The spherical lifting platform is equipped with a nozzle and a pipette, which can be switched and printed freely. With a rotary printing platform, the platform temperature can be freely controlled. | ||
| iPhone 6 | Apple | MG4A2CH/A | 8-megapixel sensor and the equivalent focus distance is 29mm |
| Magenetic stirrer | SCILOGEX | MS-H280-Pro | |
| Nylon | Hengli dejian plastic electrical products factory | Used for printing 1.75 mm diameter wire for amplifying mechanism | |
| PDMS | Dow Corning | SYLGARDDC184 | After the viscous mixture is heated and hardened, it can be combined with the lens amplification device of the mobile phone for image acquisition. |
| Shape analyzer | Gltech | SURFIEW 4000 | |
| Solidworks | Dassault Systems | Solidworks 2017 | Assist to modelling |
| VISHAY strain gauge | Vishay | Used to measure the strain produced in the experiment. | |
| VISHAY strain gauge indicator | Vishay | Strain data acquisition. |
References
- Laramore, D., Walter, W., Bahadori, A. Design of a micro-nuclear-mechanical system for strain measurement. Radiation Physics and Chemistry. 155 (8), 209-212 (2019).
- Hu, D., Song, B., Dang, L., Zhang, Z. Effect of strain rate on mechanical properties of the bamboo material under quasi-static and dynamic loading condition. Composite Structures. 200 (4), 635-646 (2018).
- Mattana, G., Briand, D. Recent advances in printed sensors on foil. Materials Today. 19 (2), 88-99 (2016).
- Laramore, D., McNeil, W., Bahadori, A. A. Design of a micro-nuclear-mechanical system for strain measurement. Radiation Physics and Chemistry. 281, 258-263 (2018).
- Enser, H., Sell, J. K., Hilber, W., Jakoby, B. Printed strain sensors in organic coatings: In depth analysis of sensor signal effects. Sensors and Actuators A: Physical. 19 (2), 88-99 (2016).
- Kelb, C., Reithmeier, E., Roth, B.
- Osborn, W., Friedman, L. H., Vaudin, M. Strain measurement of 3D structured nanodevices by EBSD. Ultramicroscopy. 184, 88 (2018).
- Liu, F., Guo, C., Xin, R., Wu, G., Liu, Q. Evaluation of the reliability of twin variant analysis in Mg alloys by in situ EBSD technique. Journal of Magnesium and Alloys. 150 (4), 184-198 (2019).
- Lin, X., Zhang, H., Guo, Z., Chang, T. Strain engineering of friction between graphene layers. Journal of Tribology International. 131 (8), 686-693 (2019).
- Shingo, O. Long-range measurement of Rayleigh scatter signature beyond laser coherence length based on coherent optical frequency domain reflectometry. Journal of Optics Express. 24 (17), 19651 (2016).
- Davis, C., Tejedor, S., Grabovac, I., Kopczyk, J., Nuyens, T. High-Strain Fiber Bragg Gratings for Structural Fatigue Testing of Military Aircraft. Journal of Photonic Sensors. 2 (3), 215-224 (2012).
- Peng, J., Jia, S., Jin, Y., Xu, S., Xu, Z. Design and investigation of a sensitivity-enhanced fiber Bragg Grating sensor for micro-strain measurement. Journal of Sensors and Actuators. 285, 437-447 (2019).
- Hong, C. Y., Zhang, Y. F., Yang, Y. Y., Yuan, Y. An FBG based displacement transducer for small soil deformation measurement. Sensors and Actuators A: Physical. 286, 35-42 (2019).
- Sánchez, D. Z., Gresil, M., Soutis, C. Distributed internal strain measurement during composite manufacturing using optical fibre sensors. Composites Science and Technology. 120, 49-57 (2015).
- Castillo, D. R., Allen, T., Henry, R., Giffith, M., Ingham, J. Digital image correlation (DIC) for measurement of strains and displacements in coarse, low volume-fraction FRP composites used in civil infrastructure. Composite Structures. 212 (10), 43-57 (2019).
- Badadani, V., Sriranga, T. S., Srivatsa, S. R. Analysis of Uncertainty in Digital Image Correlation Technique for Strain Measurement. Materials Today: Proceedings. 5 (10), 20912-20919 (2018).
- Gao, C., Zhang, Z., Amirmaleki, M., Tam, J., Sun, Y. Local strain mapping of GO nanosheets under in situ TEM tensile testing. Applied Materials Today. 14, 102-107 (2018).
- Chine, C. H., Su, T. H., Huang, C. J., Chao, Y. J. Application of digital image correlation (DIC) to sloshing liquids. Optics and Lasers in Engineering. 115, 42-52 (2019).
- Zhang, F., Chen, Z., Zhong, S., Chen, H., Wang, H. W. Strain measurement of particle reinforced composites at microscale: an approach towards concurrent characterization of strain and microstructure. Micron. , (2019).
- Vogel, J. H., Lee, D. An automated two-view method for determining strain distributions on deformed surfaces. Journal of Materials Shaping Technology. 6 (4), 205-216 (1988).
- Zymelka, D., Yamashita, T., Takamatsu, S., Kobayashi, T. Thin-film flexible sensor for omnidirectional strain measurements. Journal of Sensors and Actuators. 263, 391-397 (2017).
- Li, R., Zhang, K., Cai, L., Chen, G., He, M. Highly stretchable ionic conducting hydrogels for strain/tactile sensors. Polymer. 167 (12), 154-158 (2019).
- Liu, H., Macqueen, L. A., Usprech, J. F., Maleki, H. Microdevice arrays with strain sensors for 3D mechanical stimulation and monitoring of engineered tissues. Biomaterials. 172, 30-40 (2018).
- Bolotin, K. I., Sikes, K. J., Jiang, Z., Stormer, H. L. Ultrahigh electron mobility in suspended Graphene. Solid State Communications. 146 (9-10), 351-355 (2008).
- Smith, A. D., et al. Electromechanical piezoresistive sensing in suspended graphene membranes. Nano Letters. 13 (7), 3237-3242 (2013).
- Zhao, J., Wang, G., Yang, R., Lu, X., Cheng, M. Tunable piezoresistivity of nanographene films for strain sensing. ACS Nano. 9 (2), 1622-1629 (2015).
- Bae, S. H., Lee, Y. B., Sharma, B. K.
- Boland, C. S., Khan, U. Sensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene polymer nanocomposites. Science. 354 (6317), 1257-1260 (2016).
- Sung, Y. L., Jeang, J., Lee, C. H., Shih, W. C. Fabricating optical lenses by inkjet printing and heat-assisted in situ curing of polydimethylsiloxane for smartphone microscopy. Journal of Biomedical Optics. 20 (4), 047005 (2015).
