Aħna nużaw cookies biex intejbu l-esperjenza tiegħek. Billi tkompli tibbrawżja dan is-sit, inti taqbel mal-użu tagħna tal-cookies. Informazzjoni addizzjonali.
Sensers tal-pressjoni li jintlibsu jistgħu jgħinu biex jimmonitorjaw is-saħħa tal-bniedem u jirrealizzaw l-interazzjoni bniedem-kompjuter. Sforzi għadhom għaddejjin biex jinħolqu sensuri tal-pressjoni b'disinn ta 'apparat universali u sensittività għolja għall-istress mekkaniku.
Studju: Transducer tal-pressjoni pjeżoelettrika dipendenti fuq il-mudell tan-nisġa bbażat fuq nanofibri tal-fluworidu tal-polivinylidene elettrospun b'50 żennuni. Kreditu tal-immaġni: Studio Afrikan / shutterstock.com
Artiklu ppubblikat fil-ġurnal NPJ Flessibbli Elettronika jirrapporta dwar il-fabbrikazzjoni ta 'transduċers tal-pressjoni pjeżoelettrika għal drappijiet bl-użu ta' ħjut tal-medd tal-polyethylene terephtalate (PET) u l-fluworidu tal-polyvinylidene (PVDF) Ħjut WEFT. 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 'senser tal-pressjoni ottimizzat bl-użu tad-disinn 2/2 canard huwa 245% ogħla minn dak tad-disinn 1/1 canard. Barra minn hekk, intużaw diversi inputs biex tevalwa l-prestazzjoni tad-drappijiet ottimizzati, inklużi l-flessjoni, l-għafis, it-tikmix, il-brim, u diversi movimenti umani. F'dan ix-xogħol, senser tal-pressjoni bbażat fuq it-tessut b'firxa ta 'pixel tas-sensuri juri karatteristiċi perċettwali stabbli u sensittività għolja.
Ross. 1. Preparazzjoni ta 'ħjut PVDF u drappijiet multifunzjonali. Dijagramma ta 'proċess ta' 50 notion elettrospinning użat biex jipproduċi twapet allinjati ta 'nanofibri PVDF, fejn il-vireg tar-ram huma mqiegħda b'mod parallel fuq ċinturin tal-conveyor, u l-passi huma li tħejji tliet strutturi mmaljati minn filamenti ta' erba 'saffi monofilament. B SEM immaġni u distribuzzjoni tad-dijametru ta 'fibri PVDF allinjati. Immaġni C SEM ta 'ħjut b'erba' saffi. D-saħħa tat-tensjoni u razza fil-waqfa ta 'ħjut b'erba' saffi bħala funzjoni ta 'twist. Xejra ta 'diffrazzjoni tar-raġġi X ta' ħjut b'erba 'saffi li juru 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 rapidu ta 'robots intelliġenti u apparat elettroniku li jintlibsu wasslu għal bosta apparati ġodda bbażati fuq sensuri ta' pressjoni flessibbli, u l-applikazzjonijiet tagħhom fl-elettronika, l-industrija, u l-mediċina qed jiżviluppaw malajr.
Il-piezoelettriku huwa ċarġ elettriku ġġenerat fuq materjal li huwa soġġett għal stress mekkaniku. Il-piezoelettriku f'materjali asimmetriċi jippermetti relazzjoni lineari riversibbli bejn l-istress mekkaniku u l-ħlas elettriku. Għalhekk, meta biċċa ta 'materjal pjeżoelettriku hija deformata fiżikament, tinħoloq ħlas elettriku, u viċi versa.
Apparat pjeżoelettriku jista 'juża sors mekkaniku b'xejn biex jipprovdi sors ta' enerġija alternattiv għal komponenti elettroniċi li jikkunsmaw ftit enerġija. It-tip ta 'materjal u struttura ta' l-apparat huma parametri ewlenin għall-produzzjoni ta 'apparati touch ibbażati fuq l-akkoppjar elettromekkaniku. Minbarra materjali inorganiċi ta 'vultaġġ għoli, materjali organiċi flessibbli mekkanikament ġew esplorati wkoll f'apparat li jintlibes.
Il-polimeri pproċessati f'nanifibri permezz ta 'metodi elettrospinning huma użati ħafna bħala apparati ta' ħażna ta 'enerġija pjeżoelettrika. In-nanofibri tal-polimeru pjeżoelettriċi jiffaċilitaw il-ħolqien ta 'strutturi tad-disinn ibbażati fuq id-drapp għal applikazzjonijiet li jintlibsu billi jipprovdu ġenerazzjoni elettromekkanika bbażata fuq elastiċità mekkanika f'varjetà ta' ambjenti.
Għal dan il-għan, polimeri pjeżoelettriċi jintużaw ħafna, inklużi l-PVDF u d-derivattivi tiegħu, li għandhom pjeżoelettriku qawwi. Dawn il-fibri PVDF huma mfassla u mibdula fi drappijiet għal applikazzjonijiet pjeżoelettriċi inklużi sensuri u ġeneraturi.
Figura 2. Tessuti ta 'żona kbira u l-proprjetajiet fiżiċi tagħhom. Ritratt ta 'mudell kbir ta' 2/2 ta 'kustilja ta' tgħama sa 195 cm x 50 cm. B SEM immaġni ta 'mudell ta' 2/2 ta 'tgħama li jikkonsisti minn tgħama PVDF waħda interleaved b'żewġ bażijiet tal-PET. C Modulus u razza fil-waqfa f'diversi drappijiet bi truf ta '1/1, 2/2 u 3/3. D huwa l-angolu mdendel 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-nanofiber PVDF huma mibnija bl-użu ta 'proċess ta' electrospinning sekwenzjali ta '50 jet, fejn l-użu ta '50 żennuni jiffaċilita l-produzzjoni ta' twapet nanofiber bl-użu ta 'ċinturin taċ-ċinturin li jdur. Diversi strutturi tan-nisġa huma maħluqa bl-użu ta 'ħjut tal-annimali domestiċi, inklużi 1/1 (pjanura), 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 it-tnabar tal-ġbir tal-fibra. Madankollu, ix-xogħol attwali jikkonsisti minn vireg tar-ram paralleli spazjati 1.5 cm bogħod minn xulxin fuq ċinturin tal-conveyor biex jgħinhom jallinjaw l-ispinnerets ibbażati fuq interazzjonijiet elettrostatiċi bejn fibri ċċarġjati li deħlin u piżijiet fuq il-wiċċ tal-fibri mwaħħlin mal-fibra tar-ram.
B'differenza minn sensuri kapaċitativi jew pjeżoreżisti 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, li jindika d-durabilità tas-senser tal-pressjoni.
Barra minn hekk, valuri ta 'sensittività li jevalwaw il-vultaġġ u r-riżultati tal-kurrent għal 1/1, 2/2, u 3/3 kustilja knitting urew sensittività għolja ta' vultaġġ ta '83 u 36 mV / N sa 2/2 u 3/3 pressjoni tal-kustilja. 3 Sensers tal-WEFT urew 245% u 50% sensittività ogħla għal dawn is-sensuri tal-pressjoni, rispettivament, meta mqabbla mas-senser tal-pressjoni tat-tgħama ta '24 mV / N 1/1.
Ross. 3. Applikazzjoni estiża ta 'senser tal-pressjoni ta' drapp sħiħ. Eżempju ta 'senser tal-pressjoni ta' suletta magħmul minn 2/2 drapp imqaxxar tat-tgħama mdaħħal taħt żewġ elettrodi ċirkulari biex jinstabu 'l quddiem (eżatt taħt is-sieq) u l-moviment tal-għarqub. B Rappreżentazzjoni skematika ta 'kull stadju tal-passi individwali fil-proċess tal-mixi: inżul tal-għarqub, ert, kuntatt tas-sieq u lift tas-sieq. C Voltage Sinjali tal-ħruġ b'reazzjoni għal kull parti tal-pass tal-mixja għall-analiżi tal-mixja u sinjali elettriċi amplifikati D assoċjati ma 'kull fażi tal-mixja. E Skematiku ta 'senser tal-pressjoni tat-tessut sħiħ b'firxa ta' sa 12-il ċellula rettangolari tal-pixel b'linji konduttivi b'disinn biex jindividwaw 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 huwa 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 senser tal-pressjoni tat-tessut sensittiv u li jintlibes ħafna li jinkorpora filamenti pjeżoelettriċi tan-nanofibra PVDF. Sensers tal-pressjoni manifatturati għandhom firxa wiesgħa ta 'forzi ta' input minn 0.02 sa 694 newtons.
Ħamsin żennun intużaw fuq magna tal-għażil elettriku prototip wieħed, u tapit kontinwu ta 'nanofibri ġie prodott bl-użu ta' conveyor tal-lott ibbażat fuq vireg tar-ram. Taħt kompressjoni intermittenti, id-drapp tal-HEM ta '2/2 manifatturat wera sensittività ta '83 mV / N, li hija madwar 245% ogħla mid-drapp tal-HEM 1/1.
Is-sensuri tal-pressjoni proposti kollha minsuġin jimmonitorjaw is-sinjali elettriċi billi jissottomettuhom għal movimenti fiżjoloġiċi, inklużi brim, liwi, għafis, ġiri u mixi. Barra minn hekk, dawn il-gauges tal-pressjoni tad-drapp huma komparabbli ma 'drappijiet konvenzjonali f'termini ta' durabilità, li jżommu madwar 81.3% tar-rendiment oriġinali tagħhom anke wara 5 ħasil 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-fluworidu tal-polivinylidene elettrospun b'50 żennuni, skont il-mudell tan-nisġa. Elettronika Flessibbli NPJ. https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Ċaħda ta ’responsabbiltà: Il-fehmiet espressi hawn 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 il-websajt. Din id-dikjarazzjoni ta 'ċaħda hija parti mit-termini tal-użu ta' dan il-websajt.
Bhavna Kaveti huwa kittieb tax-xjenza minn Hyderabad, l-Indja. Hija żżomm 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 l-eteroċikli, u għandha esperjenza fis-sinteżi b'ħafna stadji u multi-komponenti. Matul ir-riċerka dottorali tagħha, hija ħadmet fuq is-sintesi ta 'diversi molekuli peptidomimetiċi marbuta u mdewba bl-eteroċikli li huma mistennija li jkollhom il-potenzjal li jkomplu jiffunzjonalizzaw l-attività bijoloġika. Waqt li tikteb dissertazzjonijiet u dokumenti ta 'riċerka, hija esplorat il-passjoni tagħha għall-kitba xjentifika u l-komunikazzjoni.
Kavità, Buffner. (11 ta ’Awwissu, 2022). Senser tal-pressjoni tad-drapp sħiħ iddisinjat għal monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes. Azonano. Irkuprat 21 ta 'Ottubru, 2022 minn https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Kavità, Buffner. "Senser tal-pressjoni tat-tessut kollu ddisinjat għal monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes". Azonano.21 ta ’Ottubru, 2022.21 ta ’Ottubru, 2022.
Kavità, Buffner. "Senser tal-pressjoni tat-tessut kollu ddisinjat għal monitoraġġ tas-saħħa li jintlibes". Azonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544. (Mill-21 ta 'Ottubru, 2022).
Kavità, Buffner. 2022 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 f'dak li jiddeskrivi l-iżvilupp ta 'nanocarrier ta' "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 ta' UC Berkeley dwar it-teknoloġija rebbieħa tiegħu tal-Premju Nobel, pinzetta ottika.
F'din l-intervista, nitkellmu mat-teknoloġija Skywater dwar l-istat tal-industrija tas-semikondutturi, kif in-nanoteknoloġija qed tgħin biex tissawwar l-industrija, u s-sħubija l-ġdida tagħhom.
Inoveno PE-550 hija l-aħjar bejgħ tal-magna elettrospinning / bexx għall-produzzjoni kontinwa tan-nanofiber.
Filmetrics R54 Advanced Sheet Resistance Mapping Tool għal semikondutturi u wejfers komposti.