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三维微尺度各向异性超材料对于旋转感应

技术#20170300

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图库
3D 测斜仪AnisotropicSplit Ring ResonatorTriaxial
类别
研究人员
郑炫町博士
助理教授,电气和计算机工程
外部链接 (ece.umn.edu)
由...管理
凯文镍
技术授权官 612-625-7289
专利保护

申请临时专利申请
出版物
三维各向异性超材料作为三轴光学倾斜计
nature.com科学报告7,文章编号:2680; 2017年6月2日, 第7卷,文章编号:2680; 2017年6月2日

感测沿同时三个轴旋转

对于取向感测的3维超材料设有一个完全各向异性传输响应,并且可以同时感测沿全部三个轴旋转。的技术中,由生物相容性材料制成的,由具有开口环谐振器(SRR的)图案化的微立方体。传感器由具有图案化的每一侧上的开口环谐振器的图案化的金阵列的聚合物立方体的。在3D微尺度立方体的每个面的谐振器图案在不同的尺寸,并在倾斜的,所以阵列不耦合到彼此。这种故意的图案达到独特的光学特性。三轴微倾角(或陀螺仪)可以被集成到一个传感器封装并用作微机器人或纳米卫星的姿态传感器。它可以感应旋转速率远远超过目前的MEMS IMU产品的限制。

3D开口谐振环从0°到360°的旋转检测

传统开口环谐振器(SRR的)是半各向同性的,从而导致在传感器方向180度的模糊度。此外,第2谐振器需要用于测量围绕x,y和z轴,其可在它们的波形产生干扰旋转三个单独的传感器。该技术是与在聚合物立方体定义的3D各向异性SRR结构的光学倾斜计。各向异性三维设计克服2D SRR结构的有限范围,并且使SRR从远端沿着所有三个轴0°〜360°感测旋转。添加不同的倾斜角,在每个轴谐振器的图案化抑制的x,y和z的谐振器之间的干扰。

好处和特点:

  • 完美各向异性传输响应
  • 感测的旋转从0°到360°
  • 更快的速度:旋转速率远远超过目前的MEMS IMU产品的局限性
  • 简单,可扩展性和低廉的制造
  • 小尺寸和远程检测
  • 三轴测量

应用:

  • 小型,轻量的旋转传感器
  • 低的片上功率或远程监控的传感器
  • 微型机器人角度传感器
  • 用于卫星或无人驾驶飞机NANOSAT姿态传感器
  • 磁力仪
  • 星跟踪器
  • 全球定位系统
  • 测斜仪
  • 旋转传感器
  • 陀螺仪
  • 导航系统或小型设备
  • 微机器人或纳米卫星
  • 医疗microbot制导系统
  • 芯片省电
  • 测量非常高和低角速度

发展阶段 - 原型装置制造;各向同性谐振响应测量

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