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年第卷第期传感器与微系统()

2025442TransducerandMicrosystemTechnologies31

:—()——

DOI10.13873/J.10009787202502003104

纳米孔阵列微悬臂梁设计与力学特性研究

1121213

,,

孟青,赵静楠,郭志全,朱静雪,杨?

(1.天津科技大学机械工程学院,天津300222;

2.300222

天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津;

中国特种设备检测研究院,北京)

3.100026

摘要:微悬臂梁阵列生物传感器因其强大的适用性和快速响应特性,在无标记生物分子的检测工作中

广泛应用。为提高传统微悬臂梁传感器的灵敏度,设计了具有纳米孔洞结构的微悬臂梁,并详细模拟了单

个微悬臂梁的固有频率及其在集中载荷作用下自由端的弯曲位移,进一步研究了纳米孔洞结构如何改善

微悬臂梁传感器的力学性能,以确定微悬臂梁传感器的最佳纳米孔洞几何参数。结果表明:经过设计改进

后的微悬臂梁自由端弯曲位移增加了1.21%。设计的纳米孔洞结构微悬臂梁有效提高了灵敏度,为微悬

臂梁的进一步优化设计和工艺改进提供了新的策略。

关键词:微悬臂梁;灵敏度;纳米孔洞;力学性能

:::—()——

中图分类号文献标识码文章编号

TP212A10009787202502003104

Designandmechanicalpropertyresearchofnanoporous

arraymicrocantilevers

1121213

,,

MENGQingZHAOJingnanGUOZhiquanZHUJingxueYANGYuan

,,,,

(1.CollegeofMechnicalEngineering,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin30

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