包括檢測值的電壓探測器的標(biāo)識符。存儲器434還可W儲存具有電壓值的其他 信息。如果有的話，那么電壓值和附加信息被視為電壓數(shù)據(jù)。因此，存儲器434可W儲存在 應(yīng)變事件（例如，由復(fù)合材料100接收的沖擊）之后檢測的電壓數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中， 存儲器434可W儲存表示多個應(yīng)變事件的多個電壓數(shù)據(jù)。存儲器434可W儲存多個電壓數(shù) 據(jù)，直到無線地或者通過有線連接發(fā)送給計(jì)算裝置。
[0057] 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，存儲器434可W操作地禪接至發(fā)送器436。發(fā)送器436能夠無 線發(fā)送數(shù)據(jù)或者通過有線連接（例如，通用串行總線扣SB)電纜）發(fā)送數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn) 方式中，存儲器434和發(fā)送器436可W包含在無線控制器430內(nèi)。無線控制器430可W是 無線微型控制器，例如，SynapseSNAP。無線微型控制器使設(shè)備410能夠具有小形狀因數(shù)， 同時(shí)依然能夠?qū)㈦妷簲?shù)據(jù)發(fā)送給具有分析數(shù)據(jù)的能力的計(jì)算裝置。電壓探測器432、存儲器 434W及發(fā)送器436的小形狀因數(shù)允許現(xiàn)有產(chǎn)品包括設(shè)備410,而無需明顯重新設(shè)計(jì)。小形 狀因數(shù)還使設(shè)備410具有高度便攜性，使其可用于多個生物設(shè)置中。運(yùn)是超過很多目前可 用的高應(yīng)變傳感器的優(yōu)點(diǎn)，在測量在生物設(shè)置內(nèi)的應(yīng)變時(shí)，運(yùn)些高應(yīng)變傳感器因?yàn)楸恐亍㈦y 于標(biāo)定并且通常是昂貴的而不合適。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā)送器436可W響應(yīng)于計(jì)算裝置 (例如，計(jì)算裝置450)的命令從存儲器發(fā)送電壓數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā)送器436可W 被配置為響應(yīng)于在存儲器內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)而發(fā)送電壓數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，電壓探測器 432可W操作地禪接至發(fā)送器436,并且存儲器434可W是可選的。在運(yùn)種實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā) 送器436 -接收電壓數(shù)據(jù)，就可W發(fā)送電壓數(shù)據(jù)。
[0058] 發(fā)送器436可W將電壓數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算裝置450。計(jì)算裝置450可W是外部計(jì)算 裝置，與設(shè)備410分開。在運(yùn)種實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算裝置450可W包括接收器456。在一些實(shí) 現(xiàn)方式中，計(jì)算裝置450可W包含在設(shè)備410內(nèi)。計(jì)算裝置450可W是任何類型的計(jì)算裝 置，例如，控制器（例如，處理器、微控制器等）、平板電腦、膝上型電腦、智能電話、服務(wù)器、 具有處理器的電視等。計(jì)算裝置450可W包括壓縮沖擊分析模塊455。壓縮沖擊分析模塊 455可W被配置為解釋從設(shè)備410中接收的電壓數(shù)據(jù)。解釋電壓數(shù)據(jù)可W包括確定應(yīng)變事 件的變形，確定一系列應(yīng)變事件的一系列變形、確定應(yīng)變率，和/或提供變形和應(yīng)變率的分 析。例如，壓縮沖擊分析模塊455可W訪問標(biāo)定數(shù)據(jù)452,所述標(biāo)定數(shù)據(jù)使得壓縮沖擊分析 模塊455能夠?qū)㈦妷褐缔D(zhuǎn)換成表示由材料100所經(jīng)受的變形的值作為沖擊的結(jié)果。變形可 W表示壓縮應(yīng)變（例如，壓縮百分比）、拉伸應(yīng)變（例如，延伸百分比）、或與作為沖擊事件 結(jié)果的應(yīng)力、力量、幅度、脈沖（例如，施加的力量W及施加力量的時(shí)間量）、和/或吸收的沖 擊能量相關(guān)的其他應(yīng)變（幾何變形）。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，壓縮沖擊分析模塊455還能夠確 定沖擊事件的應(yīng)變率。例如，如果復(fù)合材料100經(jīng)受具有相同變形的重復(fù)沖擊，那么不同的 應(yīng)變率可W造成檢測的電壓的任何變化。例如，在具有已知變形的沖擊W更快的速率發(fā)生 時(shí)，該沖擊產(chǎn)生更多電壓。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，壓縮沖擊分析模塊455可W例如通過用戶接 口（例如，報(bào)告、顯示器等）給用戶提供分析。
[0059] 計(jì)算裝置450還可W包括標(biāo)定數(shù)據(jù)452。標(biāo)定數(shù)據(jù)452可W由壓縮沖擊分析模塊 455用于分析和解釋電壓數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，標(biāo)定數(shù)據(jù)452可W提供給計(jì)算裝置450。 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算裝置450可W包括收集和儲存標(biāo)定數(shù)據(jù)452的模塊（未顯示）。標(biāo) 定數(shù)據(jù)452可W表示與已知變形和應(yīng)變率的沖擊相關(guān)聯(lián)的電壓值。由于復(fù)合材料100的成 分（例如，導(dǎo)電納米顆粒的量W及導(dǎo)電穩(wěn)定劑的量）可W影響復(fù)合材料100的壓阻和壓電 性能，所W在每次制造之后，在受控環(huán)境外面（例如，在建立的制造流程外面）制造的復(fù)合 材料100需要標(biāo)定。然而，在每次制造之后，在受控環(huán)境內(nèi)制造的復(fù)合材料100不需要標(biāo)定。
[0060] 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備410可W嵌入、插入、植入或者W其他方式設(shè)置在頭盎 內(nèi)。在運(yùn)種實(shí)現(xiàn)方式中，復(fù)合材料100可W作為填料設(shè)置在頭盎內(nèi)，并且用作保護(hù)性填料W 及壓縮應(yīng)變儀。設(shè)置在頭盎內(nèi)的設(shè)備410可W將電壓數(shù)據(jù)發(fā)送給外部計(jì)算裝置450,W便可 W實(shí)時(shí)分析由復(fù)合材料100接收的沖擊。運(yùn)能夠允許教練和醫(yī)務(wù)人員幾乎在沖擊發(fā)生的同 時(shí)（例如）評估腦震蕩的風(fēng)險(xiǎn)。在頭盎內(nèi)的設(shè)備410還可W儲存電壓數(shù)據(jù)（或多個電壓數(shù) 據(jù)），直到外部計(jì)算裝置450請求數(shù)據(jù)。通過運(yùn)種方式，例如，醫(yī)務(wù)人員可W在事故（例如， 自行車事故）之后檢索數(shù)據(jù)，W評估所接收的任何沖擊的嚴(yán)重性。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備 410可W設(shè)置在其他類型的保護(hù)裝置內(nèi)，例如，拳擊手套、擊劍上衣或其他設(shè)備，例如，吊袋 等。設(shè)備410還可W在運(yùn)個設(shè)備中用作保護(hù)填料，同時(shí)還提供關(guān)于由保護(hù)裝置或其他設(shè)備 接收的沖擊的信息。
[0061] 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備410可W設(shè)置在鞋子內(nèi)，例如，設(shè)備410可W是智能鞋墊， 該智能鞋墊可W在受控實(shí)驗(yàn)室外面的自然環(huán)境中分析個人步態(tài)。因此，復(fù)合材料100可W 用作填充嵌件W及壓縮應(yīng)變儀。設(shè)備410可W給整形配件、訓(xùn)練W及熱量輸出等提供反饋。 在運(yùn)種實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備410可W儲存在用戶、外部計(jì)算機(jī)等請求時(shí)發(fā)送的與各個的沖擊 事件對應(yīng)的多個電壓數(shù)據(jù)。
[0062] 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備410可W設(shè)置在例如假肢的結(jié)構(gòu)上。復(fù)合材料100可W 用作（例如）人工皮膚，用于給用戶提供一種感覺。例如，沖擊事件可W是人工手指對抗硬 表面的按壓（觸摸），并且設(shè)備410可W給用用戶的神經(jīng)受體提供關(guān)于沖擊或觸摸的反饋。 結(jié)構(gòu)還可W是機(jī)器人附件，并且復(fù)合材料100通過相同的方式給機(jī)器人提供關(guān)于觸摸的數(shù) 據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，復(fù)合材料100可W設(shè)置在手柄上（例如，網(wǎng)球拍、高爾夫球桿或棒 球棍），并且設(shè)備410可W用于分析用戶的握力。
[0063] 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備410可W包含在床墊內(nèi)。復(fù)合材料100可W用作床墊或 床墊稱W及應(yīng)變儀。該設(shè)備可W檢測壓力的位置并且驅(qū)動機(jī)構(gòu)，W降低在所述位置的壓力。 壓力點(diǎn)的減少可W減少稱瘡的頻率，護(hù)理者無需與患者交互。因此，在用戶睡眠時(shí)，設(shè)備410 可W使系統(tǒng)能夠分析運(yùn)動。在本文中提供的實(shí)例并不具有窮盡性，也并非旨在進(jìn)行限制。
[0064] 雖然圖4討論了壓縮應(yīng)變，但是要理解的是，復(fù)合材料100還顯現(xiàn)了對拉伸應(yīng)變或 其他變形的壓阻和壓電響應(yīng)。因此，設(shè)備410可W容易地適用于在（例如）襯套配置中檢 測和測量變形，在配置總，板塊被拉開用作自行車的部件。因此，設(shè)備410不限于檢測和測 量壓縮應(yīng)變。 W65] 圖5是示出復(fù)合材料100的一個實(shí)例的壓電響應(yīng)與變形或應(yīng)變量之間的線性關(guān)系 的示圖。由于復(fù)合材料應(yīng)變，所W生成在電壓探測器兩端產(chǎn)生電壓差的壓電響應(yīng)。該響應(yīng)可 W與材料經(jīng)受的變形量直接相關(guān)聯(lián)，并且相對于變形具有線性，如在圖5的上部線中所示。 在應(yīng)變釋放時(shí)，材料生成相應(yīng)的電壓響應(yīng)的減小。材料的性能允許標(biāo)定，W便可W精確地測 量稍后的應(yīng)變。要理解的是，并非復(fù)合材料100的所有實(shí)現(xiàn)方式可W顯現(xiàn)線性響應(yīng)。一些 實(shí)現(xiàn)方式可W顯現(xiàn)非線性響應(yīng)，但是通過合適的標(biāo)定，該響應(yīng)可W與材料經(jīng)受的變形量相 關(guān)聯(lián)。換言之，通過可W標(biāo)定W確定稍后的沖擊的變形的方式，壓電響應(yīng)隨著變形變化。 [0066]圖6是示出通過重復(fù)的沖擊事件的復(fù)合材料的一些實(shí)現(xiàn)方式的壓電響應(yīng)的恒有 度（例如，沒有偏移）的曲線圖。圖6示出了復(fù)合材料100的一些實(shí)現(xiàn)方式的壓電響應(yīng)具 有高度的可重復(fù)性并且不隨著重復(fù)的周期偏移。很多壓電傳感器（包括皿SG)具有偏移， 運(yùn)影響了在更長的時(shí)間段內(nèi)精確測量應(yīng)變的能力。當(dāng)儀表的壓電響應(yīng)或壓阻由于重復(fù)的應(yīng) 變事件隨著時(shí)間退化時(shí)，發(fā)生偏移。例如，經(jīng)受偏移的傳感器可W響應(yīng)于第一次具有1牛頓 的力量的沖擊產(chǎn)生1安培，響應(yīng)于第二次1牛頓的沖擊產(chǎn)生0. 9安培，響應(yīng)于第=次1牛頓 的沖擊產(chǎn)生0. 8安培等。因此，如果不重新標(biāo)定，那么傳感器在重復(fù)的周期之后不能精確地 測量沖擊的變形。與很多壓電和壓阻傳感器（包括皿SG)不同，圖6示出了復(fù)合材料100 響應(yīng)于重復(fù)應(yīng)變事件產(chǎn)生一致電壓，運(yùn)對于很多生物設(shè)置是理想的。
[0067]圖7是示出在復(fù)合材料的一個實(shí)現(xiàn)方式上執(zhí)行的跌落測試輸出的結(jié)果的曲線圖。 在圖7的實(shí)例中，基質(zhì)是具有大約3%導(dǎo)電穩(wěn)定劑和10%導(dǎo)電納米顆粒的聚氨醋。滑動鍵 通過加速計(jì)而儀表化，其會沖擊安裝在測壓元件頂部的一塊復(fù)合材料。圖7示出了復(fù)合材 料的運(yùn)個樣品對每次沖擊提供一致電壓響應(yīng)，所述沖擊由同時(shí)測量的力量和加速度而特性 化。還表明，在從泡沫移走鍵子時(shí)，實(shí)例復(fù)合材料顯現(xiàn)了第二響應(yīng)。 W側(cè)圖8是根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的示出用于制造壓電應(yīng)變儀的一個實(shí)例方法800的流程圖。 方法800產(chǎn)生用作壓電或壓阻傳感器的復(fù)合材料W及元件部分，用于測量至少高達(dá)80%應(yīng) 變的壓縮應(yīng)變。在805中，至少一個導(dǎo)電填料與未固化的彈性聚合物混合。如上所述，導(dǎo)電 填料可W包括導(dǎo)電納米顆粒和/或?qū)щ姺€(wěn)定劑。與未固化的彈性聚合物混合的導(dǎo)電填料的 比率和量取決于儀表的期望性能。例如，如果需要額外的能量吸收或更堅(jiān)硬的泡沫，那么更 多的導(dǎo)電穩(wěn)定劑可W與未固化的彈性聚合物混合。如果需要更大的孔隙度，例如，用于雖然 具有更小的尺寸卻具有更多空隙的材料，更多的導(dǎo)電納米顆?？蒞與彈性聚合物混合，因 為增加的納米顆粒增加了成核點(diǎn)，運(yùn)增加了空隙的數(shù)量，但是可WW減小空隙的尺寸而告 終。如在本文中所討論的，導(dǎo)電納米顆粒的數(shù)量可W影響材料的孔隙度、納米結(jié)的形成、導(dǎo) 電路徑的形成等，運(yùn)可W影響壓電和壓阻效應(yīng)。
[0069] 在810中，在混合物內(nèi)形成空隙。在將彈性聚合物的兩個元件部混合時(shí)，由于化學(xué) 反應(yīng)，所W可W形成空隙。也可W由于分散氣體或者引入發(fā)泡劑，而形成空隙?？障犊蒞形 成為彈性聚合物的固化工藝的一部分?？障兜臄?shù)量（空氣的體積分?jǐn)?shù)）和尺寸確定材料的 孔隙度