METAMATERIALBASIERTES VERFORMUNGSERFASSUNGSSYSTEM

Ein Sensorsystem umfasst ein erstes flexibles Substrat, das so konfiguriert ist, dass es als Reaktion auf eine auf das erste flexible Substrat ausgeübte Kraft oder eine Umgebungsbedingung, der das erste flexible Substrat ausgesetzt ist, eine Verformung erfährt; eine erste Metamaterialschicht, die mechanisch mit dem ersten flexiblen Substrat gekoppelt ist, wobei die erste Metamaterialschicht eine erste Anordnung von leitfähigen Elementen umfasst, die durch eine erste dehnungsabhängige Kopplung, die sich basierend auf der Verformung des ersten flexiblen Substrats ändert, gegenseitig gekoppelt sind; mindestens einen Sender, der so konfiguriert ist, dass er eine erste elektromagnetische Sendewelle in Richtung der ersten Metamaterialschicht sendet, wobei die erste Metamaterialschicht so konfiguriert ist, dass sie die erste elektromagnetische Sendewelle basierend auf der ersten dehnungsabhängigen Kopplung in eine erste elektromagnetische Empfangswelle umwandelt; und mindestens einen Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er die erste elektromagnetische Empfangswelle empfängt und eine erste Messung einer ersten Eigenschaft der ersten elektromagnetischen Empfangswelle erfasst. A sensor system includes a first flexible substrate configured to undergo a deformation in response to a force applied to the first flexible substrate or an environmental condition to which the first flexible substrate is exposed; a first metamaterial layer mechanically coupled to the first flexible substrate, wherein the first metamaterial layer comprises a first array of conductive elements that are mutually coupled by a first strain-dependent coupling that changes based on the deformation of the first flexible substrate; at least one transmitter configured to transmit a first electromagnetic transmit wave towards the first metamaterial layer, wherein the first metamaterial layer is configured to convert the first electromagnetic transmit wave into a first electromagnetic receive wave based on the first strain-dependent coupling; and at least one receiver configured to receive the first electromagnetic receive wave and acquire a first measurement of a first property of the first electromagnetic receive wave.