طراحي و بررسي عملكرد حسگرهاي خازني مبتني بر منسوج با استفاده از نخ هاي دورپيچ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

با گسترش منسوجات هوشمند، توسعه حسگرهاي فشار انعطاف‌پذير و پوشيدني اهميت يافته است. اين پژوهش با هدف طراحي و ارزيابي ساختارهاي خازني مبتني بر نخ‌هاي دوجزئي مغزي–دورپيچ انجام شد. نخ‌هاي دوجزئي با مغزي رساناي حاوي الياف فولادي و لايه دورپيچ نارسانا توليد شدند. ساختارهاي خازني در دو آرايش متقاطع و خودخازن ساخته و تغييرات ظرفيت خازني تحت نيروي فشاري اندازه‌گيري شد. سپس آرايه هايي از اين خازن ها ايجاد شد و اثر فراسنج‌هايي شامل نوع عايق، طول نخ، فاصله بين نخ‌ها، تراكم آرايه و قطر دورپيچ بررسي و مدار معادل الكتريكي ارائه گرديد. نتايج نشان داد با افزايش طول نخ، تغييرات ظرفيت خازني در هر دو ساختار افزايش مي‌يابد. در ساختار متقاطع، فاصله 2 سانتي‌متر بين نخ‌ها بيشترين تغيير ظرفيت را ايجاد كرد، در حالي‌كه در ساختار خودخازن فاصله 5/0 سانتي‌متر عملكرد بهتري نشان داد. بررسي قطر لايه دورپيچ روند مشخصي در تغييرات ظرفيت خازني نشان نداد. از ميان شش نوع نخ عايق، پلي‌استر FDY تابدار سه‌لا با ميانگين حساسيت µPa⁻¹ 164/0 و پلي‌پروپيلن با حساسيت ميانگين µPa⁻¹ 0619/0 عملكرد بهتري نسبت به ساير عايق ها ارائه دادند. به طور كلي خازن هاي مبتني بر نخ مغزي–دورپيچ با فرآيند ساخت ساده و هزينه پايين، گزينه‌اي مناسب براي توسعه حسگرهاي فشار در منسوجات هوشمند و سامانه‌هاي پوشيدني محسوب مي‌شوند.

237339

تكنولوژي

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان