Мы выкарыстоўваем кукі для паляпшэння вашага вопыту. Працягваючы праглядаць гэты сайт, вы згаджаецеся з выкарыстаннем кукі -файлаў. Дадатковая інфармацыя.
Насільныя датчыкі ціску могуць дапамагчы сачыць за здароўем чалавека і рэалізаваць узаемадзеянне чалавека і кампутара. Працягваюцца намаганні па стварэнні датчыкаў ціску з універсальным дызайнам прылад і высокай адчувальнасцю да механічнага стрэсу.
Даследаванне: Тканне, залежны ад тэкстыльнага п'езаэлектрычнага ціску, на аснове электраспан -поливинилиденного фтору нанавалакно з 50 сопла. Крэдыт на малюнак: African Studio/Shutterstock.com
Артыкул, апублікаваны ў часопісе NPJ Гнуткая электроніка, паведамляе пра выраб п'езаэлектрычных датчыкаў ціску для тканіны з выкарыстаннем поліэтыленавага терефталата (ПЭТ), якія аснашчаюць ніткі і полівінілідэн -фторыд (PVDF). Прадукцыйнасць распрацаванага датчыка ціску ў залежнасці ад вымярэння ціску на аснове малюнка перапляцення дэманструецца па шкале тканіны прыблізна 2 метра.
Вынікі паказваюць, што адчувальнасць датчыка ціску, аптымізаванага з выкарыстаннем канструкцыі 2/2 канара, на 245% вышэй, чым у канструкцыі 1/1. Акрамя таго, для ацэнкі эфектыўнасці аптымізаваных тканін былі выкарыстаны розныя ўваходы, уключаючы згінанне, выцісканне, маршчыністыя, скручванне і розныя чалавечыя руху. У гэтай працы ў тканкавым датчыку ціску з датчыкам піксельны масіў праяўляе стабільныя характарыстыкі ўспрымання і высокую адчувальнасць.
Рыс. 1. Падрыхтоўка нітак PVDF і шматфункцыянальных тканін. Дыяграма працэсу электрапрывады на 50-гадовай мовы, які выкарыстоўваецца для атрымання выраўнаваных кілімкоў нанавалакноў PVDF, дзе медныя стрыжні размяшчаюцца паралельна на канвеерным поясе, а крокі-гэта падрыхтоўка трох заплеценых структур з чатырохслаёвых маналагічных філаментаў. B SEM -выява і дыяметр размеркавання выраўнаваных валокнаў PVDF. C SEM выявы чатырохслаёвай пражы. D трываласць пры расцяжэнні і напружанне на разрыве чатырохслаёвай пражы ў залежнасці ад павароту. Э-рэнтгенаўская дыфракцыйная карціна чатырохслаёвай пражы, якая паказвае наяўнасць альфа-і бэта-фаз. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Хуткае развіццё інтэлектуальных робатаў і носных электронных прылад спарадзіла многія новыя прылады, заснаваныя на гнуткіх датчыках ціску, а іх прымяненне ў галіне электронікі, прамысловасці і медыцыны хутка развіваюцца.
П'езаэлектрычнасць - гэта электрычны зарад, які ўтвараецца на матэрыяле, які падвяргаецца механічнага стрэсу. П'езаэлектрычнасць у асіметрычных матэрыялах дазваляе лінейнай зварачальнай залежнасці паміж механічным стрэсам і электрычным зарадам. Такім чынам, калі кавалак п'езаэлектрычнага матэрыялу фізічна дэфармаваны, ствараецца электрычны зарад, і наадварот.
П'езаэлектрычныя прылады могуць выкарыстоўваць бясплатную механічную крыніцу, каб забяспечыць альтэрнатыўную крыніцу харчавання для электронных кампанентаў, якія спажываюць мала магутнасці. Тып матэрыялу і структуры прылады - ключавыя параметры для вытворчасці сэнсарных прылад на аснове электрамеханічнай сувязі. У дадатак да неарганічных матэрыялаў з высокім напружаннем, у носных прыладах таксама былі вывучаны механічна гнуткія арганічныя матэрыялы.
Палімеры, апрацаваныя ў нанавалакно з дапамогай метадаў электрапрывады, шырока выкарыстоўваюцца ў якасці п'езаэлектрычных прылад захоўвання энергіі. П'езаэлектрычныя палімерныя нанавалакно палягчаюць стварэнне канструкцыйных структур на аснове тканіны для носных прыкладанняў, забяспечваючы электрамеханічную генерацыю на аснове механічнай эластычнасці ў розных умовах.
Для гэтага шырока выкарыстоўваюцца п'езаэлектрычныя палімеры, уключаючы PVDF і яго вытворныя, якія маюць моцную п'езаэлектрычнасць. Гэтыя валокны PVDF намаляваны і закручваюцца ў тканіны для п'езаэлектрычных прыкладанняў, уключаючы датчыкі і генератары.
Малюнак 2. Тканіны вялікай плошчы і іх фізічныя ўласцівасці. Фотаздымак вялікага ўзору рэбраў 2/2 да 195 см х 50 см. B SEM выявы 2/2 малюнка качка, які складаецца з аднаго PVDF -качка, пераплятаецца з дзвюма базамі ПЭТ. C Модуль і дэфармацыя пры разрыве розных тканін з 1/1, 2/2 і 3/3 качкамі. D - гэта падвесны кут, які вымяраецца для тканіны. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
У гэтай працы генератары тканіны на аснове нанавалакна PVDF пабудаваны з выкарыстаннем паслядоўнага працэсу электрапрывады 50-JET, дзе выкарыстанне 50 сопла палягчае выпрацоўку кілімкі нанавалакна з выкарыстаннем верціцца канвеернага рамяня. Розныя структуры перапляцення ствараюцца з выкарыстаннем ПЭТ -ніткі, у тым ліку 1/1 (звычайная), 2/2 і 3/3 рабрыні качка.
Папярэдняя праца паведамляла пра выкарыстанне медзі для выраўноўвання валакна ў выглядзе выраўнаваных медных правадоў на барабанах з зборам валакна. Аднак бягучая праца складаецца з паралельных медных стрыжняў, размешчаных на 1,5 см адзін ад аднаго на канвеерным поясе, каб дапамагчы выраўнаваць спінеты на аснове электрастатычных узаемадзеянняў паміж уваходнымі валакнамі і зарадам на паверхні валокнаў, прымацаваных да меднага валакна.
У адрозненне ад раней апісаных ёмістных або п'езарэзістыўных датчыкаў, датчык ціску ў тканінах, прапанаваны ў гэтай працы, рэагуе на шырокі спектр сіл уводу ад 0,02 да 694 ньютонаў. Акрамя таго, прапанаваны датчык ціску ў тканіны захаваў 81,3% ад першапачатковага ўваходу пасля пяці стандартных прамыванняў, што сведчыць аб даўгавечнасці датчыка ціску.
Акрамя таго, значэнні адчувальнасці, якія ацэньваюць напружанне, і вынікі бягучых для 1/1, 2/2 і 3/3 вязання рэбраў паказалі высокую адчувальнасць да напружання 83 і 36 мВ/Н да 2/2 і 3/3 ціску рэбраў. 3 датчыкі качка прадэманстравалі 245% і на 50% больш высокую адчувальнасць да гэтых датчыкаў ціску адпаведна, у параўнанні з датчыкам ціску 24 мВ/N 1/1.
Рыс. 3. Пашыранае прымяненне датчыка ціску ў поўнай часткі. Прыклад датчыка вусцілкі, выраблены з 2/2 качка, устаўленай пад два кругавыя электроды, каб выявіць пярэднюю ступню (крыху ніжэй пальцаў ног) і рух пяткі. B Схематычнае прадстаўленне кожнай стадыі асобных этапаў у працэсе хады: пасадка пяткі, зазямленне, кантакт на назе і пад'ём ног. Выходныя сігналы напружання C у адказ на кожную частку этапу хады для аналізу хады і ампліфікаваных электрычных сігналаў, звязаных з кожнай фазай хады. E Схема поўнага датчыка ціску ў тканіны з масівам да 12 прамавугольных піксельных клетак з праводчыкамі, узорамі з малюнкам для выяўлення асобных сігналаў з кожнага пікселя. f 3D -карта электрычнага сігналу, які ўтвараецца пры націсканні пальца на кожны піксель. G Электрычны сігнал выяўляецца толькі ў пікселі з пальцам, і ні адзін бакавы сігнал не генеруецца ў іншых пікселях, што пацвярджае, што няма перакрыжавання. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
У заключэнне, гэта даследаванне дэманструе вельмі адчувальны і насільны датчык ціску ў тканінах, які ўключае п'езаэлектрычныя ніткі PVDF нанавалакна. Датчыкі вырабленага ціску маюць шырокі спектр сіл уводу ад 0,02 да 694 ньютонаў.
На адной прататыпе электрычнай машыны прататыпа было выкарыстана пяцьдзесят асадак, і бесперапынны кілімок нанавалакноў быў выраблены з выкарыстаннем партыйнага канвеера на аснове медных стрыжняў. Пры перарывістым сцісканні вырабленая 2/2 качка -мема тканіны паказала адчувальнасць 83 мВ/Н, што прыблізна на 245% вышэй, чым у 1/1 качка.
Прапанаваныя ўсе тканыя датчыкі ціску адсочваюць электрычныя сігналы, падвяргаючы іх фізіялагічным рухам, уключаючы скручванне, выгіб, выцісканне, бег і хаду. Акрамя таго, гэтыя датчыкі ціску ў тканіны супастаўныя са звычайнымі тканінамі ў плане трываласці, захоўваючы прыблізна 81,3% ад першапачатковага выхаду нават пасля 5 стандартных мыццяў. Акрамя таго, выраблены датчык тканіны эфектыўны ў сістэме аховы здароўя, ствараючы электрычныя сігналы на аснове бесперапынных сегментаў хады чалавека.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR і інш. (2022). Тканіна п'езаэлектрычны датчык ціску на аснове нанавалакно з полівінілідэна -фтору з электраспунскага поливинилидена з 50 асадкамі, у залежнасці ад малюнка перапляцення. Гнуткая электроніка NPJ. https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Адмова ад адказнасці: Выказаныя тут погляды - гэта аўтар у яго асабістай якасці і не абавязкова адлюстроўваюць погляды Azom.com Limited T/A AZONETWORK, уладальніка і аператара гэтага сайта. Гэта адмова ад адказнасці з'яўляецца часткай умоў выкарыстання гэтага вэб -сайта.
Bhavna Kaveti - пісьменнік навукі з Хайдарабада, Індыя. Яна праводзіць MSC і доктар медыцынскіх навук з Веллорскага тэхналагічнага інстытута, Індыя. у галіне арганічнай і лекавай хіміі з Універсітэта Гуанаджута, Мексіка. Яе навукова-даследчая праца звязана з распрацоўкай і сінтэзам біялагічна актыўных малекул на аснове гетэрацыклаў, і ў яе ёсць досвед працы ў шматступенным і шматкампанентным сінтэзе. Падчас доктарскіх даследаванняў яна працавала над сінтэзам розных звязаных з гетэрацыкламі і злітымі пептыдаміметычнымі малекуламі, якія, як чакаецца, могуць мець магчымасць далейшай функцыяналізацыі біялагічнай актыўнасці. Пішучы дысертацыі і навукова -даследчыя дакументы, яна вывучала сваю запал да навуковага пісьма і зносін.
Паражніну, Бафнер. (11 жніўня 2022 г.). Поўны датчык ціску тканіны, прызначаны для носнага маніторынгу здароўя. Азонана. Праверана 21 кастрычніка 2022 г. з https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Паражніну, Бафнер. "Датчык ціску ў цэлым тканіне, прызначаны для носнага маніторынгу здароўя". Азонана.21 кастрычніка 2022 года.21 кастрычніка 2022 года.
Паражніну, Бафнер. "Датчык ціску ў цэлым тканіне, прызначаны для носнага маніторынгу здароўя". Азонана. https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544. (Па стане на 21 кастрычніка 2022 г.).
Паражніну, Бафнер. 2022. Датчык ціску ў выглядзе колы прызначаны для носнага маніторынгу здароўя. Азонана, доступ да 21 кастрычніка 2022 г., https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
У гэтым інтэрв'ю Azonano размаўляе з прафесарам Андрэ Нэлам пра інавацыйнае даследаванне, у якім ён удзельнічае, якое апісвае развіццё нананосьбіта "шкляной бурбалкі", які можа дапамагчы наркотыкам увайсці ў ракавыя клеткі падстраўнікавай залозы.
У гэтым інтэрв'ю Azonano размаўляе з каралём Конгам Лі пра сваю нобелеўскую нобелеўскую тэхналогію, аптычныя пінцэт.
У гэтым інтэрв'ю мы размаўляем з тэхналогіямі Skywater пра стан паўправадніковай галіны, пра тое, як нанатэхналогіі дапамагаюць фарміраваць галіну і іх новае партнёрства.
Inoveno PE-550-самая прадаваная машына для электрапрывады/распылення для бесперапыннай вытворчасці нанавалакна.
Filmetrics R54 Пашыраны інструмент адлюстравання супраціву ліста для паўправадніковых і кампазітных пласцін.