Aħna nużaw il-cookies biex intejbu l-esperjenza tiegħek. Billi tkompli tfittex f'dan is-sit, inti taqbel mal-użu tagħna tal-cookies. Informazzjoni Addizzjonali.
Sensuri tal-pressjoni li jintlibsu jistgħu jgħinu fil-monitoraġġ tas-saħħa tal-bniedem u jirrealizzaw l-interazzjoni bejn il-bniedem u l-kompjuter. Għaddejjin sforzi biex jinħolqu sensuri tal-pressjoni b'disinn universali tal-apparat u sensittività għolja għall-istress mekkaniku.
Studju: Trasduttur tal-pressjoni pjeżoelettrika tat-tessuti dipendenti fuq il-mudell tan-nisġa bbażat fuq nanofibri tal-polivinilidene fluworidu elettrospinjati 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 pjeżoelettriċi għal drappijiet bl-użu ta' ħjut tal-medd tal-polietilene tereftalat (PET) u ħjut tat-tgħama tal-polivinilidene fluworidu (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' sensur tal-pressjoni ottimizzat bl-użu tad-disinn canard 2/2 hija 245% ogħla minn dik tad-disinn canard 1/1. Barra minn hekk, intużaw diversi inputs biex tiġi evalwata l-prestazzjoni tad-drappijiet ottimizzati, inkluż il-flessjoni, l-għasir, it-tikmix, it-tidwir, u diversi movimenti umani. F'dan ix-xogħol, sensur tal-pressjoni bbażat fuq it-tessut b'firxa ta' pixels tas-sensur juri karatteristiċi perċettivi stabbli u sensittività għolja.
Ross. 1. Tħejjija ta' ħjut PVDF u drappijiet multifunzjonali. a Dijagramma ta' proċess ta' elettrospinning b'50 żennuna użat biex jipproduċi twapet allinjati ta' nanofibri PVDF, fejn vireg tar-ram jitqiegħdu b'mod parallel fuq ċinturin tal-ġarr, u l-passi huma li jiġu ppreparati tliet strutturi mmaljati minn filamenti monofilament b'erba' saffi. b Immaġni SEM u distribuzzjoni tad-dijametru ta' fibri PVDF allinjati. ċ Immaġni SEM ta' ħajta b'erba' saffi. d Saħħa tensili u tensjoni fil-ksur ta' ħajta b'erba' saffi bħala funzjoni tat-tidwir. e Mudell ta' diffrazzjoni tar-raġġi-X ta' ħajta b'erba' saffi 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 apparati elettroniċi li jintlibsu wassal għal ħafna apparati ġodda bbażati fuq sensuri tal-pressjoni flessibbli, u l-applikazzjonijiet tagħhom fl-elettronika, l-industrija u l-mediċina qed jiżviluppaw b'rata mgħaġġla.
Il-pjeżoelettriku huwa ċarġ elettriku ġġenerat fuq materjal li jkun soġġett għal stress mekkaniku. Il-pjeżoelettriku f'materjali asimmetriċi jippermetti relazzjoni lineari riversibbli bejn l-istress mekkaniku u ċ-ċarġ elettriku. Għalhekk, meta biċċa materjal pjeżoelettriku tiġi deformata fiżikament, tinħoloq ċarġ elettriku, u viċi versa.
Apparati pjeżoelettriċi jistgħu jużaw sors mekkaniku ħieles biex jipprovdu sors ta' enerġija alternattiv għal komponenti elettroniċi li jikkunsmaw 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, ġew esplorati wkoll materjali organiċi mekkanikament flessibbli f'apparati li jintlibsu.
Il-polimeri pproċessati f'nanofibri permezz ta' metodi ta' elettrospinning jintużaw ħafna bħala apparati tal-ħażna tal-enerġija pjeżoelettrika. In-nanofibri tal-polimeri pjeżoelettriċi jiffaċilitaw il-ħolqien ta' strutturi ta' disinn ibbażati fuq id-drapp għal applikazzjonijiet li jintlibsu billi jipprovdu ġenerazzjoni elettromekkanika bbażata fuq l-elastiċità mekkanika f'varjetà ta' ambjenti.
Għal dan il-għan, il-polimeri pjeżoelettriċi jintużaw ħafna, inkluż il-PVDF u d-derivattivi tiegħu, li għandhom pjeżoelettriċità qawwija. Dawn il-fibri tal-PVDF jinġibdu u jiġu mdawrin f'drappijiet għal applikazzjonijiet pjeżoelettriċi inklużi sensuri u ġeneraturi.
Figura 2. Tessuti ta' erja kbira u l-proprjetajiet fiżiċi tagħhom. Ritratt ta' disinn ta' kustilji ta' tgħama 2/2 kbar sa 195 ċm x 50 ċm. b Immaġni SEM ta' disinn ta' tgħama 2/2 li jikkonsisti minn tgħama PVDF waħda interleaved ma' żewġ bażijiet PET. c Modulu u tensjoni fil-ksur f'diversi drappijiet b'truf ta' 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' elettrospinning b'50 ġett, fejn l-użu ta' 50 żennuna jiffaċilita l-produzzjoni ta' twapet tan-nanofibra bl-użu ta' ċinturin trasportatur li jdur. Diversi strutturi ta' nisġa huma maħluqa bl-użu ta' ħjut tal-PET, inklużi kustilji ta' tgħama 1/1 (sempliċi), 2/2 u 3/3.
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 minn vireg tar-ram paralleli spazjati 1.5 ċm 'il bogħod minn xulxin fuq conveyor belt biex jgħinu jallinjaw l-ispinnings ibbażati fuq interazzjonijiet elettrostatiċi bejn fibri ċċarġjati li deħlin u ċċarġjar fuq il-wiċċ tal-fibri mwaħħla mal-fibra tar-ram.
B'differenza mis-sensuri kapaċittivi jew pjeżoreżistivi deskritti qabel, is-senser tal-pressjoni tat-tessut propost f'dan id-dokument jirrispondi għal firxa wiesgħa ta' forzi ta' input minn 0.02 sa 694 Newtons. Barra minn hekk, is-senser tal-pressjoni tad-drapp propost żamm 81.3% tal-input oriġinali tiegħu wara ħames ħasliet standard, u dan jindika d-durabbiltà tas-senser tal-pressjoni.
Barra minn hekk, il-valuri tas-sensittività li jevalwaw ir-riżultati tal-vultaġġ u l-kurrent għal knitting ta' kustilji 1/1, 2/2, u 3/3 urew sensittività ta' vultaġġ għoli ta' 83 u 36 mV/N għall-pressjoni ta' kustilji 2/2 u 3/3. 3 sensuri tat-tgħama wrew sensittività 245% u 50% ogħla 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 tad-drapp sħiħ. a Eżempju ta' sensur tal-pressjoni tas-suletta magħmul minn drapp b'kustilji ta' 2/2 tgħama mdaħħal taħt żewġ elettrodi ċirkolari biex jidentifika l-moviment tas-sieq ta' quddiem (eżatt taħt is-swaba') u tal-għarqub. b Rappreżentazzjoni skematika ta' kull stadju tal-passi individwali fil-proċess tal-mixi: inżul tal-għarqub, grounding, kuntatt mas-swaba' u rfigħ tas-sieq. c Sinjali tal-ħruġ tal-vultaġġ b'reazzjoni għal kull parti tal-pass tal-mixja għall-analiżi tal-mixja u d Sinjali elettriċi amplifikati assoċjati ma' kull fażi tal-mixja. e Skematika ta' sensur tal-pressjoni tat-tessut sħiħ b'firxa ta' sa 12-il ċellula ta' pixel rettangolari b'linji konduttivi mmudellati biex jidentifikaw sinjali individwali minn kull pixel. f Mappa 3D tas-sinjal elettriku ġġenerat billi tagħfas subgħajk fuq kull pixel. g Sinjal elettriku jiġi skopert 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-tessuti li huwa sensittiv ħafna u li jista' 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 prototip wieħed ta' magna tal-għażil elettrika, u ġiet prodotta tapit kontinwu ta' nanofibri bl-użu ta' conveyor tal-lott ibbażat fuq vireg tar-ram. Taħt kompressjoni intermittenti, id-drapp b'tarf ta' tgħama ta' 2/2 manifatturat wera sensittività ta' 83 mV/N, li hija madwar 245% ogħla mid-drapp b'tarf ta' tgħama ta' 1/1.
Is-sensuri tal-pressjoni minsuġin kompletament li ġew proposti jimmonitorjaw is-sinjali elettriċi billi jissottomettuhom għal movimenti fiżjoloġiċi, inkluż tidwir, liwi, tagħfis, ġiri u mixi. Barra minn hekk, dawn il-gauges tal-pressjoni tad-drapp huma komparabbli mad-drappijiet konvenzjonali f'termini ta' durabilità, u jżommu madwar 81.3% tar-rendiment oriġinali tagħhom anke wara 5 ħasliet standard. Barra minn hekk, is-senser 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). Senser tal-pressjoni pjeżoelettrika tad-drapp ibbażat fuq nanofibri tal-polivinilidene fluworidu elettrospun 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-opinjonijiet ta' AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, is-sid u l-operatur ta' dan is-sit web. Din iċ-ċaħda ta' responsabbiltà hija parti mit-termini tal-użu ta' dan is-sit web.
Bhavna Kaveti hija kittieba 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-sintesi ta' molekuli bijoattivi bbażati fuq eteroċikli, u għandha esperjenza fis-sintesi b'ħafna stadji u b'ħafna komponenti. Matul ir-riċerka tad-dottorat tagħha, hija ħadmet fuq is-sintesi ta' diversi molekuli peptidomimetiċi marbuta u magħquda bbażati fuq eteroċikli li huma mistennija li jkollhom il-potenzjal li jiffunzjonalizzaw aktar l-attività bijoloġika. Waqt li kienet qed tikteb dissertazzjonijiet u dokumenti ta' riċerka, hija esplorat il-passjoni tagħha għall-kitba u l-komunikazzjoni xjentifika.
Cavity, Buffner. (11 ta' Awwissu, 2022). Senser tal-pressjoni magħmul minn drapp sħiħ iddisinjat għal monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes. AZonano. Irkuprat fil-21 ta' Ottubru, 2022 minn https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Cavity, Buffner. “Sensur tal-pressjoni tat-tessuti kollha ddisinjat għall-monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes”. AZonano.21 ta' Ottubru, 2022.21 ta' Ottubru, 2022.
Cavity, Buffner. “Sensur tal-pressjoni tat-tessuti kollha ddisinjat għall-monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes”. AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544. (Mill-21 ta' Ottubru 2022).
Cavity, Buffner. 2022. Senser tal-pressjoni magħmul minn drapp kollu kemm hu 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 “bżieżaq tal-ħġieġ” li jista’ jgħin lill-mediċini jidħlu fiċ-ċelloli tal-kanċer tal-frixa.
F'din l-intervista, AZoNano jitkellem ma' King Kong Lee tal-UC Berkeley dwar it-teknoloġija tiegħu rebbieħa tal-Premju Nobel, il-pinzetta ottika.
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-magna tal-elettrospinning/isprejjar l-aktar mibjugħa għall-produzzjoni kontinwa tan-nanofibri.
Filmetrics R54 Għodda avvanzata għall-immappjar tar-reżistenza tal-folji għal wejfers tas-semikondutturi u komposti.