Ne përdorim cookie për të përmirësuar përvojën tuaj.Duke vazhduar të shfletoni këtë faqe, ju pranoni përdorimin tonë të cookies.Informacion shtese.
Sensorët e presionit të veshur mund të ndihmojnë në monitorimin e shëndetit të njeriut dhe realizimin e ndërveprimit njeri-kompjuter.Përpjekjet po vazhdojnë për të krijuar sensorë presioni me një dizajn universal pajisjeje dhe ndjeshmëri të lartë ndaj stresit mekanik.
Studimi: Endje transduktor presioni piezoelektrik tekstili të varur nga modeli i bazuar në nanofibra fluoride polivinilidene me 50 grykë.Kredia e imazhit: Studio Afrikane/Shutterstock.com
Një artikull i botuar në revistën npj Flexible Electronics raporton mbi fabrikimin e dhënësve të presionit piezoelektrik për pëlhura duke përdorur fije deformimi polietileni tereftalat (PET) dhe fije indeve poliviniliden fluorid (PVDF).Performanca e sensorit të zhvilluar të presionit në lidhje me matjen e presionit bazuar në modelin e thurjes demonstrohet në një shkallë prej rreth 2 metrash.
Rezultatet tregojnë se ndjeshmëria e një sensori presioni të optimizuar duke përdorur modelin 2/2 kanard është 245% më i lartë se ai i modelit 1/1 të kanardit.Përveç kësaj, u përdorën inpute të ndryshme për të vlerësuar performancën e pëlhurave të optimizuara, duke përfshirë përkuljen, shtrydhjen, rrudhosjen, përdredhjen dhe lëvizjet e ndryshme njerëzore.Në këtë punë, një sensor presioni i bazuar në inde me një grup pikselësh sensorësh shfaq karakteristika të qëndrueshme perceptuese dhe ndjeshmëri të lartë.
Oriz.1. Përgatitja e fijeve PVDF dhe pëlhurave multifunksionale.një diagram i një procesi elektrotjerrjeje me 50 grykë që përdoret për të prodhuar dyshekë të përafruar të nanofibrave PVDF, ku shufrat e bakrit vendosen paralelisht në një rrip transportieri dhe hapat janë përgatitja e tre strukturave të gërshetuara nga filamente monofilamentesh me katër shtresa.b Imazhi SEM dhe shpërndarja e diametrit të fibrave PVDF të rreshtuara.c Imazhi SEM i një fije me katër fije.d Rezistenca në tërheqje dhe sforcimi në thyerjen e një filli me katër shtresa si funksion i përdredhjes.e Modeli i difraksionit me rreze X të një fije me katër shtresa që tregon praninë e fazave alfa dhe beta.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Zhvillimi i shpejtë i robotëve inteligjentë dhe pajisjeve elektronike të veshur ka krijuar shumë pajisje të reja të bazuara në sensorë fleksibël të presionit dhe aplikimet e tyre në elektronikë, industri dhe mjekësi po zhvillohen me shpejtësi.
Piezoelektriciteti është një ngarkesë elektrike e krijuar në një material që i nënshtrohet stresit mekanik.Piezoelektriciteti në materialet asimetrike lejon një lidhje lineare të kthyeshme midis stresit mekanik dhe ngarkesës elektrike.Prandaj, kur një pjesë e materialit piezoelektrik deformohet fizikisht, krijohet një ngarkesë elektrike dhe anasjelltas.
Pajisjet piezoelektrike mund të përdorin një burim mekanik të lirë për të siguruar një burim alternativ energjie për komponentët elektronikë që konsumojnë pak energji.Lloji i materialit dhe struktura e pajisjes janë parametrat kryesorë për prodhimin e pajisjeve me prekje të bazuara në bashkimin elektromekanik.Përveç materialeve inorganike të tensionit të lartë, materialet organike mekanikisht fleksibël janë eksploruar edhe në pajisjet e veshura.
Polimerët e përpunuar në nanofibra me metoda elektro-tjerrëse përdoren gjerësisht si pajisje për ruajtjen e energjisë piezoelektrike.Nanofibrat polimer piezoelektrike lehtësojnë krijimin e strukturave të projektimit të bazuara në pëlhurë për aplikime të veshura duke siguruar gjenerim elektromekanik bazuar në elasticitetin mekanik në një sërë mjedisesh.
Për këtë qëllim përdoren gjerësisht polimeret piezoelektrike, duke përfshirë PVDF dhe derivatet e tij, të cilët kanë piezoelektricitet të fortë.Këto fibra PVDF tërhiqen dhe rrotullohen në pëlhura për aplikime piezoelektrike duke përfshirë sensorë dhe gjeneratorë.
Figura 2. Indet me sipërfaqe të madhe dhe vetitë e tyre fizike.Fotografi e një modeli të madh brinjësh 2/2 deri në 195 cm x 50 cm.b Imazhi SEM i një modeli ind 2/2 i përbërë nga një ind PVDF e ndërthurur me dy baza PET.c Moduli dhe sforcimi në thyerje në pëlhura të ndryshme me skaje indeve 1/1, 2/2 dhe 3/3.d është këndi i varjes i matur për pëlhurën.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Në këtë punim, gjeneratorët e pëlhurave të bazuara në filamente nanofibra PVDF janë ndërtuar duke përdorur një proces sekuencial të tjerrjes me 50 jet, ku përdorimi i 50 grykave lehtëson prodhimin e dyshekëve nanofibra duke përdorur një rrip transportieri rrotullues.Strukturat e ndryshme të endjes krijohen duke përdorur fije PET, duke përfshirë 1/1 (të thjeshta), 2/2 dhe 3/3 brinjë ind.
Puna e mëparshme ka raportuar përdorimin e bakrit për shtrirjen e fibrave në formën e telave të bakrit të rreshtuar në bateritë e grumbullimit të fibrave.Megjithatë, puna aktuale përbëhet nga shufra paralele bakri të vendosura 1,5 cm larg njëra-tjetrës në një rrip transportieri për të ndihmuar në rreshtimin e spineretave bazuar në ndërveprimet elektrostatike midis fibrave të ngarkuara hyrëse dhe ngarkesave në sipërfaqen e fibrave të lidhura me fibrën e bakrit.
Ndryshe nga sensorët kapacitiv ose piezorezistues të përshkruar më parë, sensori i presionit të indeve i propozuar në këtë punim i përgjigjet një game të gjerë të forcave hyrëse nga 0.02 në 694 Njuton.Përveç kësaj, sensori i propozuar i presionit të pëlhurës mbajti 81,3% të hyrjes së tij origjinale pas pesë larjeve standarde, duke treguar qëndrueshmërinë e sensorit të presionit.
Për më tepër, vlerat e ndjeshmërisë që vlerësojnë rezultatet e tensionit dhe rrymës për thurjen e brinjëve 1/1, 2/2 dhe 3/3 treguan ndjeshmëri të lartë të tensionit prej 83 dhe 36 mV/N deri në presionin e brinjëve 2/2 dhe 3/3.3 sensorë ind demonstruan ndjeshmëri 245% dhe 50% më të lartë për këta sensorë presioni, përkatësisht, krahasuar me sensorin e presionit të indeve 24 mV/N 1/1.
Oriz.3. Zgjerimi i aplikimit të sensorit të presionit të plotë.Shembull i një sensori të presionit të shtratit të bërë nga pëlhurë me shirita 2/2 e indeve të futura nën dy elektroda rrethore për të zbuluar pjesën e përparme të këmbës (pak nën gishtërinjtë) dhe lëvizjen e thembrës.b Paraqitja skematike e secilës fazë të hapave individualë në procesin e ecjes: ulje e thembrës, tokëzimi, kontakti me gishtat dhe ngritja e këmbës.c Sinjalet e daljes së tensionit në përgjigje të secilës pjesë të hapit të ecjes për analizën e ecjes dhe d Sinjalet elektrike të përforcuara të lidhura me secilën fazë të ecjes.e Skema e një sensori të presionit të plotë të indeve me një grup deri në 12 qeliza pikselësh drejtkëndëshe me linja përcjellëse të modeluara për të zbuluar sinjale individuale nga çdo piksel.f Një hartë 3D e sinjalit elektrik të krijuar duke shtypur një gisht në çdo piksel.g Një sinjal elektrik zbulohet vetëm në pikselin e shtypur me gisht, dhe asnjë sinjal anësor nuk gjenerohet në pikselët e tjerë, duke konfirmuar se nuk ka ndërlidhje.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Si përfundim, ky studim demonstron një sensor presioni të indeve shumë të ndjeshme dhe të veshur që përfshin filamente piezoelektrike me nanofibër PVDF.Sensorët e presionit të prodhuar kanë një gamë të gjerë të forcave hyrëse nga 0.02 në 694 Njuton.
Pesëdhjetë grykë u përdorën në një makinë tjerrëse elektrike prototip dhe u prodhua një shtresë e vazhdueshme prej nanofibrash duke përdorur një transportues grupi të bazuar në shufra bakri.Nën ngjeshjen e ndërprerë, pëlhura e prodhuar 2/2 e skajit të indeve tregoi një ndjeshmëri prej 83 mV/N, e cila është rreth 245% më e lartë se pëlhura e skajit të indeve 1/1.
Sensorët e presionit të propozuar të të gjithë të endura monitorojnë sinjalet elektrike duke i nënshtruar ato ndaj lëvizjeve fiziologjike, duke përfshirë përdredhjen, përkuljen, shtrydhjen, vrapimin dhe ecjen.Përveç kësaj, këta matës presioni të pëlhurës janë të krahasueshëm me pëlhurat konvencionale për sa i përket qëndrueshmërisë, duke ruajtur afërsisht 81,3% të rendimentit të tyre origjinal edhe pas 5 larjeve standarde.Përveç kësaj, sensori i prodhuar i indeve është efektiv në sistemin e kujdesit shëndetësor duke gjeneruar sinjale elektrike bazuar në segmente të vazhdueshme të ecjes së një personi.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, etj.(2022).Sensori i presionit piezoelektrik prej pëlhure i bazuar në nanofibra fluoride polivinilidene me 50 grykë, në varësi të modelit të thurjes.Elektronikë fleksibël npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Mohim përgjegjësie: Pikëpamjet e shprehura këtu janë të autorit në cilësinë e tij personale dhe nuk pasqyrojnë domosdoshmërisht pikëpamjet e AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, pronarit dhe operatorit të kësaj faqeje interneti.Ky mohim është pjesë e kushteve të përdorimit të kësaj faqe interneti.
Bhavna Kaveti është një shkrimtare shkencore nga Hyderabad, Indi.Ajo ka MSc dhe MD nga Instituti i Teknologjisë Vellore, Indi.në kiminë organike dhe mjekësore nga Universiteti i Guanajuato, Meksikë.Puna e saj kërkimore lidhet me zhvillimin dhe sintezën e molekulave bioaktive të bazuara në heterocikle dhe ka përvojë në sintezën me shumë hapa dhe me shumë komponentë.Gjatë kërkimit të saj të doktoraturës, ajo punoi në sintezën e molekulave të ndryshme peptidomimetike të lidhura dhe të shkrira me bazë heterociklike, të cilat pritet të kenë potencialin për të funksionalizuar më tej aktivitetin biologjik.Ndërsa shkruante disertacione dhe punime kërkimore, ajo eksploroi pasionin e saj për shkrimin dhe komunikimin shkencor.
Kaviteti, Buffner.(11 gusht 2022).Sensori i presionit të plotë të pëlhurës i krijuar për monitorimin e shëndetit të veshjes.AZonano.Marrë më 21 tetor 2022 nga https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Kaviteti, Buffner."Një sensor presioni i të gjitha indeve i projektuar për monitorimin e shëndetit të veshjes".AZonano.21 tetor 2022.21 tetor 2022.
Kaviteti, Buffner."Një sensor presioni i të gjitha indeve i projektuar për monitorimin e shëndetit të veshjes".AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(Që nga 21 tetor 2022).
Kaviteti, Buffner.2022. Sensori i presionit me rroba të tëra, i projektuar për monitorimin e shëndetit të përshtatshëm.AZoNano, aksesuar më 21 tetor 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Në këtë intervistë, AZoNano flet me profesorin André Nel për një studim inovativ në të cilin ai është i përfshirë, i cili përshkruan zhvillimin e një nanobartëse "flluska xhami" që mund të ndihmojë ilaçet të hyjnë në qelizat e kancerit të pankreasit.
Në këtë intervistë, AZoNano flet me King Kong Lee të UC Berkeley për teknologjinë e tij fituese të çmimit Nobel, piskatore optike.
Në këtë intervistë, ne flasim me SkyWater Technology për gjendjen e industrisë së gjysmëpërçuesve, se si nanoteknologjia po ndihmon në formësimin e industrisë dhe partneritetin e tyre të ri.
Inoveno PE-550 është makina elektrotjerrëse/spërkatës më e shitur për prodhimin e vazhdueshëm të nanofibrave.
Filmetrics R54 Mjet i avancuar i hartës së rezistencës së fletës për vafera gjysmëpërçuese dhe të përbëra.