Aħna nużaw cookies biex intejbu l-esperjenza tiegħek.Billi tkompli tibbrawżja dan is-sit, taqbel mal-użu tagħna tal-cookies.Informazzjoni addizzjonali.
Sensuri tal-pressjoni li jintlibsu jistgħu jgħinu biex jimmonitorjaw is-saħħa tal-bniedem u jirrealizzaw l-interazzjoni bejn il-bniedem u l-kompjuter.Għaddejjin sforzi biex jinħolqu sensuri tal-pressjoni b'disinn ta 'apparat universali u sensittività għolja għall-istress mekkaniku.
Studju: Transducer tal-pressjoni pjeżoelettrika tat-tessuti dipendenti fuq il-mudell tan-nisġa bbażat fuq nanofibers tal-fluworidu tal-polyvinylidene electrospun b'50 żennuna.Kreditu tal-Immaġni: African Studio/Shutterstock.com
Artiklu ppubblikat fil-ġurnal npj Flexible Electronics jirrapporta dwar il-fabbrikazzjoni ta 'transducers tal-pressjoni pjeżoelettrika għal drappijiet li jużaw ħjut tal-medd tal-polyethylene terephthalate (PET) u ħjut tat-tgħama tal-polyvinylidene fluoride (PVDF).Il-prestazzjoni tas-senser tal-pressjoni żviluppat fir-rigward tal-kejl tal-pressjoni bbażat fuq il-mudell tan-nisġa hija murija fuq skala ta 'drapp ta' madwar 2 metri.
Ir-riżultati juru li s-sensittività ta 'sensor tal-pressjoni ottimizzat bl-użu tad-disinn 2/2 canard hija 245% ogħla minn dik tad-disinn 1/1 canard.Barra minn hekk, intużaw diversi inputs biex jevalwaw il-prestazzjoni tad-drappijiet ottimizzati, inklużi l-flessjoni, l-għasir, it-tikmix, il-brim u diversi movimenti umani.F'dan ix-xogħol, sensur tal-pressjoni bbażat fuq it-tessuti b'firxa ta 'pixels tas-sensorju juri karatteristiċi perċettivi stabbli u sensittività għolja.
Ross.1. Preparazzjoni ta 'ħjut PVDF u drappijiet multifunzjonali.a Dijagramma ta 'proċess ta' electrospinning ta '50 żennuna użat biex jipproduċi twapet allinjati ta' nanofibers PVDF, fejn vireg tar-ram jitqiegħdu b'mod parallel fuq conveyor belt, u l-passi huma biex jippreparaw tliet strutturi mmaljati minn filamenti monofilament ta 'erba' saffi.b Dehra SEM u distribuzzjoni tad-dijametru ta 'fibri PVDF allinjati.c Immaġini SEM ta 'ħjut b'erba' saffi.d Is-saħħa tat-tensjoni u t-tensjoni fil-ksur ta' ħjut b'erba' ħxuna bħala funzjoni tat-tidwir.e Disinn ta' diffrazzjoni tar-raġġi X ta' ħjut b'erba' ħxuna li juri l-preżenza ta' fażijiet alfa u beta.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
L-iżvilupp mgħaġġel ta 'robots intelliġenti u apparat elettroniku li jintlibes ta lok għal ħafna apparati ġodda bbażati fuq sensuri tal-pressjoni flessibbli, u l-applikazzjonijiet tagħhom fl-elettronika, l-industrija u l-mediċina qed jiżviluppaw malajr.
Piezoelectricity hija ċarġ elettriku ġġenerat fuq materjal li huwa soġġett għal stress mekkaniku.Pjeżoelettriku f'materjali asimmetriċi jippermetti relazzjoni riversibbli lineari bejn stress mekkaniku u ċarġ elettriku.Għalhekk, meta biċċa materjal pjeżoelettriku tkun fiżikament deformata, tinħoloq ċarġ elettriku, u viċi versa.
L-apparati pjeżoelettriċi jistgħu jużaw sors mekkaniku b'xejn biex jipprovdu sors ta 'enerġija alternattiva għal komponenti elettroniċi li jikkonsmaw ftit enerġija.It-tip ta 'materjal u l-istruttura tal-apparat huma parametri ewlenin għall-produzzjoni ta' apparati touch ibbażati fuq akkoppjar elettromekkaniku.Minbarra materjali inorganiċi ta 'vultaġġ għoli, materjali organiċi flessibbli mekkanikament ġew esplorati wkoll f'apparat li jintlibes.
Il-polimeri pproċessati f'nanofibri permezz ta 'metodi ta' electrospinning jintużaw ħafna bħala tagħmir tal-ħażna tal-enerġija pjeżoelettrika.Nanofibers polimeru pjeżoelettriċi jiffaċilitaw il-ħolqien ta 'strutturi ta' disinn ibbażati fuq drapp għal applikazzjonijiet li jintlibsu billi jipprovdu ġenerazzjoni elettromekkanika bbażata fuq elastiċità mekkanika f'varjetà ta 'ambjenti.
Għal dan il-għan, polimeri pjeżoelettriċi huma wżati ħafna, inkluż PVDF u d-derivattivi tiegħu, li għandhom pjeżoelettriku qawwija.Dawn il-fibri PVDF huma miġbuda u mibrumin fi drappijiet għal applikazzjonijiet pjeżoelettriċi inklużi sensuri u ġeneraturi.
Figura 2. Tessuti ta 'żona kbira u l-proprjetajiet fiżiċi tagħhom.Ritratt ta' disinn kbir ta' kustilja ta' 2/2 tgħama sa 195 ċm x 50 ċm.b Immaġini SEM ta 'mudell ta' tgħama 2/2 li jikkonsisti f'tgħama waħda PVDF interleaved b'żewġ bażijiet tal-PET.c Modulus u tensjoni f'waqfa f'diversi drappijiet bi truf tat-tgħama 1/1, 2/2 u 3/3.d huwa l-angolu tad-dendil imkejjel għad-drapp.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Fix-xogħol preżenti, ġeneraturi tad-drapp ibbażati fuq filamenti tan-nanofibra PVDF huma mibnija bl-użu ta 'proċess sekwenzjali ta' electrospinning 50-jet, fejn l-użu ta '50 żennuna jiffaċilita l-produzzjoni ta' twapet tan-nanofibra bl-użu ta 'conveyor belt li jdur.Diversi strutturi tan-nisġa huma maħluqa bl-użu ta 'ħajt tal-PET, inklużi 1/1 (sempliċi), 2/2 u 3/3 kustilji tat-tgħama.
Xogħol preċedenti rrapporta l-użu tar-ram għall-allinjament tal-fibra fil-forma ta 'wajers tar-ram allinjati fuq tnabar tal-ġbir tal-fibra.Madankollu, ix-xogħol attwali jikkonsisti f'vireg tar-ram paralleli spazjati 1.5 ċm 'il bogħod minn xulxin fuq conveyor belt biex jgħinu jallinjaw l-ispinnerets ibbażati fuq interazzjonijiet elettrostatiċi bejn fibri ċċarġjati deħlin u ħlasijiet fuq il-wiċċ tal-fibri mwaħħla mal-fibra tar-ram.
B'differenza mis-sensuri abilità jew piezoresistive deskritti qabel, is-sensor tal-pressjoni tat-tessuti propost f'dan id-dokument jirrispondi għal firxa wiesgħa ta 'forzi ta' input minn 0.02 sa 694 Newton.Barra minn hekk, is-sensor tal-pressjoni tad-drapp propost żamm 81.3% tal-input oriġinali tiegħu wara ħames ħasliet standard, li jindika d-durabilità tas-senser tal-pressjoni.
Barra minn hekk, il-valuri tas-sensittività li jevalwaw ir-riżultati tal-vultaġġ u l-kurrent għal 1/1, 2/2, u 3/3 knitting tal-kustilja wrew sensittività ta 'vultaġġ għoli ta' 83 u 36 mV/N għal pressjoni tal-kustilja 2/2 u 3/3.3 sensuri tat-tgħama wrew sensittività ogħla ta '245% u 50% għal dawn is-sensuri tal-pressjoni, rispettivament, meta mqabbla mas-sensur tal-pressjoni tat-tgħama ta' 24 mV/N 1/1.
Ross.3. Applikazzjoni estiża ta 'sensur tal-pressjoni ta' drapp sħiħ.a Eżempju ta' sensur tal-pressjoni tal-insole magħmul minn drapp irrigat ta' tgħama 2/2 imdaħħal taħt żewġ elettrodi ċirkolari biex jiskopri s-sieq ta' quddiem (eżatt taħt is-swaba') u l-moviment tal-għarqub.b Rappreżentazzjoni skematika ta 'kull stadju tal-passi individwali fil-proċess tal-mixi: inżul ta' l-għarqub, ertjar, kuntatt tas-sieq u lift tar-riġel.c Sinjali tal-ħruġ tal-vultaġġ b'reazzjoni għal kull parti tal-pass tal-mixi għall-analiżi tal-mixi u d Sinjali elettriċi amplifikati assoċjati ma' kull fażi tal-mixi.e Skematika ta 'sensur tal-pressjoni tat-tessut sħiħ b'firxa ta' sa 12-il ċellula tal-pixel rettangolari b'linji konduttivi mfasslin biex jiskopru sinjali individwali minn kull pixel.f Mappa 3D tas-sinjal elettriku ġġenerat billi tagħfas saba fuq kull pixel.g Sinjal elettriku jinstab biss fil-pixel ippressat bis-swaba ', u l-ebda sinjal tal-ġenb ma jiġi ġġenerat f'pixels oħra, li jikkonferma li m'hemm l-ebda crosstalk.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Bħala konklużjoni, dan l-istudju juri sensur tal-pressjoni tat-tessut sensittiv ħafna u li jintlibes li jinkorpora filamenti pjeżoelettriċi tan-nanofibra PVDF.Is-sensuri tal-pressjoni manifatturati għandhom firxa wiesgħa ta 'forzi ta' input minn 0.02 sa 694 Newtons.
Intużaw ħamsin żennuna fuq magna tal-għażil elettrika prototip waħda, u tapit kontinwu ta 'nanofibers ġie prodott bl-użu ta' conveyor tal-lott ibbażat fuq vireg tar-ram.Taħt kompressjoni intermittenti, id-drapp tal-keffa tat-tgħama 2/2 manifatturat wera sensittività ta '83 mV/N, li hija madwar 245% ogħla mid-drapp tal-keffa tat-tgħama 1/1.
Is-sensuri tal-pressjoni kollha minsuġa proposti jimmonitorjaw is-sinjali elettriċi billi jissuġġettawhom għal movimenti fiżjoloġiċi, inkluż brim, liwi, tagħsir, ġiri u mixi.Barra minn hekk, dawn il-gauges tal-pressjoni tad-drapp huma komparabbli ma 'drappijiet konvenzjonali f'termini ta' durabilità, u jżommu madwar 81.3% tar-rendiment oriġinali tagħhom anke wara 5 ħasliet standard.Barra minn hekk, is-sensor tat-tessut manifatturat huwa effettiv fis-sistema tal-kura tas-saħħa billi jiġġenera sinjali elettriċi bbażati fuq segmenti kontinwi tal-mixi ta 'persuna.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al.(2022).Sensor tal-pressjoni pjeżoelettrika tad-drapp ibbażat fuq nanofibers tal-fluworidu tal-polyvinylidene electrospun b'50 żennuna, skont il-mudell tan-nisġa.Elettronika flessibbli npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Ċaħda ta' responsabbiltà: L-opinjonijiet espressi hawnhekk huma dawk tal-awtur fil-kapaċità personali tiegħu u mhux neċessarjament jirriflettu l-fehmiet ta 'AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, is-sid u l-operatur ta' din il-websajt.Din iċ-ċaħda hija parti mit-termini ta’ użu ta’ din il-websajt.
Bhavna Kaveti hija kittieb tax-xjenza minn Hyderabad, l-Indja.Hija għandha MSc u MD mill-Istitut tat-Teknoloġija Vellore, l-Indja.fil-kimika organika u mediċinali mill-Università ta’ Guanajuato, il-Messiku.Ix-xogħol ta 'riċerka tagħha huwa relatat mal-iżvilupp u s-sinteżi ta' molekuli bijoattivi bbażati fuq eteroċikli, u għandha esperjenza f'sinteżi f'diversi stadji u b'ħafna komponenti.Matul ir-riċerka tad-dottorat tagħha, ħadmet fuq is-sinteżi ta 'diversi molekuli peptidomimetiċi marbuta u mdewba bbażati fuq eteroċiklu li huma mistennija li jkollhom il-potenzjal li jiffunzjonalizzaw aktar l-attività bijoloġika.Waqt li kitbet dissertazzjonijiet u dokumenti ta’ riċerka, esplorat il-passjoni tagħha għall-kitba u l-komunikazzjoni xjentifika.
Kavità, Buffner.(11 ta’ Awwissu 2022).Senser tal-pressjoni tad-drapp sħiħ iddisinjat għall-monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes.AZonano.Miġbur fil-21 ta' Ottubru, 2022 minn https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Kavità, Buffner."Sensur tal-pressjoni tat-tessut kollu ddisinjat għall-monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes".AZonano.21 ta’ Ottubru 2022 .21 ta’ Ottubru 2022 .
Kavità, Buffner."Sensur tal-pressjoni tat-tessut kollu ddisinjat għall-monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes".AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(Mill-21 ta’ Ottubru, 2022).
Kavità, Buffner.2022. Sensor tal-pressjoni tad-drapp kollu ddisinjat għall-monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes.AZoNano, aċċessat fil-21 ta' Ottubru 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
F'din l-intervista, AZoNano jitkellem mal-Professur André Nel dwar studju innovattiv li huwa involut fih li jiddeskrivi l-iżvilupp ta 'nanocarrier "bużżieqa tal-ħġieġ" li jista' jgħin lid-drogi jidħlu fiċ-ċelloli tal-kanċer tal-frixa.
F'din l-intervista, AZoNano jitkellem ma' King Kong Lee ta' UC Berkeley dwar it-teknoloġija tiegħu rebbieħa tal-Premju Nobel, pinzetti ottiċi.
F'din l-intervista, nitkellmu ma 'SkyWater Technology dwar l-istat tal-industrija tas-semikondutturi, kif in-nanoteknoloġija qed tgħin biex tifforma l-industrija, u s-sħubija l-ġdida tagħhom.
Inoveno PE-550 hija l-aqwa magna tal-electrospinning/isprejjar tal-bejgħ għall-produzzjoni kontinwa tan-nanofibra.
Filmetrics R54 Għodda avvanzata għall-immappjar tar-reżistenza tal-folji għal semikondutturi u wejfers komposti.