Мы выкарыстоўваем файлы cookie, каб палепшыць ваш вопыт.Працягваючы прагляд гэтага сайта, вы згаджаецеся з выкарыстаннем файлаў cookie.Дадатковая інфармацыя.
Носімыя датчыкі ціску могуць дапамагчы кантраляваць здароўе чалавека і рэалізаваць узаемадзеянне чалавека з кампутарам.Працягваюцца работы па стварэнні датчыкаў ціску з універсальнай канструкцыяй прылады і высокай адчувальнасцю да механічных уздзеянняў.
Даследаванне: Тэкстыльны п'езаэлектрычны пераўтваральнік ціску, які залежыць ад узору перапляцення, на аснове электрапрадзення з полівінілідэнфтарыдных нанавалокнаў з 50 асадкамі.Аўтар выявы: African Studio/Shutterstock.com
У артыкуле, апублікаваным у часопісе npj Flexible Electronics, паведамляецца аб вырабе п'езаэлектрычных пераўтваральнікаў ціску для тканін з выкарыстаннем нітак асновы з поліэтылентэрэфталату (PET) і нітак утоку з полівінілідэнфтарыду (PVDF).Прадукцыйнасць распрацаванага датчыка ціску ў дачыненні да вымярэння ціску на аснове ўзору перапляцення дэманструецца на шкале тканіны прыблізна 2 метры.
Вынікі паказваюць, што адчувальнасць датчыка ціску, аптымізаванага з дапамогай канструкцыі 2/2, на 245% вышэй, чым у канструкцыі 1/1.Акрамя таго, для ацэнкі прадукцыйнасці аптымізаваных тканін выкарыстоўваліся розныя ўваходныя дадзеныя, у тым ліку згінанне, сцісканне, зморшчэнне, скручванне і розныя рухі чалавека.У гэтай працы датчык ціску на тканкавай аснове з масівам пікселяў датчыка дэманструе стабільныя характарыстыкі ўспрымання і высокую адчувальнасць.
Рыс.1. Падрыхтоўка нітак ПВДФ і шматфункцыянальных тканін.Схема працэсу электрапрадзення з 50 сопламі, які выкарыстоўваецца для вырабу выраўнаваных матаў з нанавалаконаў ПВДФ, дзе медныя стрыжні размяшчаюцца паралельна на канвеернай стужцы, а этапы заключаюцца ў падрыхтоўцы трох сплеценых структур з чатырохслаёвых нітак мононити.b СЭМ выява і размеркаванне дыяметраў выраўнаваных валокнаў PVDF.c SEM выява чатырохслаёвай пражы.d Трываласць на разрыў і дэфармацыя пры разрыве чатырохслаёвай пражы ў залежнасці ад кручэння.e Рэнтгенаўская дыфрактаграма чатырохслаёвай ніткі, якая паказвае наяўнасць альфа- і бэта-фаз.© Кім Д.Б., Хан Дж., Сун С.М., Кім М.С., Чой Б.К., Парк С.Дж., Хонг Х.Р. і інш.(2022)
Хуткае развіццё інтэлектуальных робатаў і носных электронных прылад спарадзіла мноства новых прылад на аснове гнуткіх датчыкаў ціску, і іх прымяненне ў электроніцы, прамысловасці і медыцыне хутка развіваецца.
П'езаэлектрычнасць - гэта электрычны зарад, які ствараецца на матэрыяле, які падвяргаецца механічнаму ўздзеянню.П'езаэлектрычнасць у асіметрычных матэрыялах дапускае лінейную зварачальную залежнасць паміж механічным напружаннем і электрычным зарадам.Такім чынам, калі кавалак п'езаэлектрычнага матэрыялу фізічна дэфармуецца, утвараецца электрычны зарад, і наадварот.
П'езаэлектрычныя прылады могуць выкарыстоўваць бясплатную механічную крыніцу для забеспячэння альтэрнатыўнай крыніцы харчавання для электронных кампанентаў, якія спажываюць мала энергіі.Выгляд матэрыялу і структура прылады з'яўляюцца ключавымі параметрамі для вытворчасці сэнсарных прылад на аснове электрамеханічнай сувязі.У дадатак да неарганічных матэрыялаў высокага напружання, механічна гнуткія арганічныя матэрыялы таксама вывучаліся ў носных прыладах.
Палімеры, перапрацаваныя ў нанавалакна метадам электрапрадзення, шырока выкарыстоўваюцца ў якасці п'езаэлектрычных назапашвальнікаў энергіі.П'езаэлектрычныя палімерныя нанавалакна палягчаюць стварэнне дызайнерскіх структур на аснове тканіны для носных прылад, забяспечваючы электрамеханічную генерацыю на аснове механічнай эластычнасці ў розных асяроддзях.
Для гэтай мэты шырока выкарыстоўваюцца п'езаэлектрычныя палімеры, у тым ліку PVDF і яго вытворныя, якія валодаюць моцнай п'езаэлектрычнасцю.Гэтыя валакна ПВДФ выцягваюцца і прадуцца ў тканіны для п'езаэлектрычных прымянення, уключаючы датчыкі і генератары.
Малюнак 2. Тканіны вялікай плошчы і іх фізічныя ўласцівасці.Фатаграфія вялікага ўзору 2/2 уточнага рэбра памерам да 195 см х 50 см.b СЭМ выява ўткавага ўзору 2/2, які складаецца з аднаго качка PVDF, які перамяжоўваецца двума асновамі ПЭТ.c Модуль і дэфармацыя пры разрыве ў розных тканінах з кантамі качка 1/1, 2/2 і 3/3.d - вугал навешвання, вымераны для тканіны.© Кім Д.Б., Хан Дж., Сун С.М., Кім М.С., Чой Б.К., Парк С.Дж., Хонг Х.Р. і інш.(2022)
У дадзенай працы генератары тканіны на аснове нітак з нанавалакна PVDF пабудаваны з выкарыстаннем паслядоўнага працэсу электрапрадзення з 50 струямі, дзе выкарыстанне 50 соплаў палягчае вытворчасць матаў з нанавалакна з дапамогай верціцца істужачнага канвеера.З выкарыстаннем ПЭТ-пражы ствараюцца розныя структуры перапляцення, у тым ліку 1/1 (звычайная), 2/2 і 3/3 уточных рэбраў.
У папярэдняй працы паведамлялася аб выкарыстанні медзі для выраўноўвання валакна ў выглядзе выраўнаваных медных правадоў на барабанах для збору валакна.Аднак цяперашняя праца складаецца з паралельных медных стрыжняў, размешчаных на адлегласці 1,5 см адзін ад аднаго на канвеернай стужцы, каб дапамагчы выраўнаваць фільеры на аснове электрастатычнага ўзаемадзеяння паміж уваходнымі зараджанымі валокнамі і зарадамі на паверхні валокнаў, прымацаваных да меднага валакна.
У адрозненне ад раней апісаных ёмістных або п'езарэзістыўных датчыкаў, датчык ціску тканіны, прапанаваны ў гэтым артыкуле, рэагуе на шырокі дыяпазон уваходных сіл ад 0,02 да 694 Ньютанаў.Акрамя таго, прапанаваны датчык ціску тканіны захаваў 81,3% першапачатковага ўводу пасля пяці стандартных пранняў, што паказвае на даўгавечнасць датчыка ціску.
Акрамя таго, значэнні адчувальнасці, якія ацэньваюць вынікі напружання і току для вязання 1/1, 2/2 і 3/3 рэбраў, паказалі высокую адчувальнасць да напружання 83 і 36 мВ/Н да ціску 2/2 і 3/3 рэбраў.3 датчыка качка прадэманстравалі на 245% і 50% больш высокую адчувальнасць для гэтых датчыкаў ціску адпаведна ў параўнанні з датчыкам ціску качка 24 мВ/Н 1/1.
Рыс.3. Пашыранае прымяненне поўнага датчыка ціску тканіны.Прыклад датчыка ціску вусцілкі, вырабленага з рабрыстай тканіны таўшчынёй 2/2 утка, устаўленага пад двума круглымі электродамі для выяўлення руху пярэдняй часткі ступні (крыху ніжэй пальцаў) і пяткі.b Схематычнае адлюстраванне кожнай стадыі асобных крокаў у працэсе хады: прызямленне пяткі, прызямленне, кантакт пальцаў ног і ўздым ногі.c Выходныя сігналы напружання ў адказ на кожную частку кроку хады для аналізу хады і d Узмоцненыя электрычныя сігналы, звязаныя з кожнай фазай хады.e Схема поўнага датчыка ціску тканіны з масівам да 12 прастакутных піксельных ячэек з праводнымі лініямі ўзору для выяўлення асобных сігналаў ад кожнага пікселя.f 3D-карта электрычнага сігналу, які ствараецца націсканнем пальца на кожны піксель.g Электрычны сігнал выяўляецца толькі ў пікселі, націснутым пальцам, і пабочны сігнал не генеруецца ў іншых пікселях, што пацвярджае адсутнасць перакрыжаваных перашкод.© Кім Д.Б., Хан Дж., Сун С.М., Кім М.С., Чой Б.К., Парк С.Дж., Хонг Х.Р. і інш.(2022)
У заключэнне, гэта даследаванне дэманструе высокаадчувальны і прыдатны да нашэння датчык ціску тканіны, які змяшчае п'езаэлектрычныя ніткі з нанавалакна PVDF.Датчыкі ціску, якія вырабляюцца, маюць шырокі дыяпазон уваходных сіл ад 0,02 да 694 Ньютанаў.
На адным прататыпе электрычнай прадзільнай машыны было выкарыстана 50 асадак, а з дапамогай перыядычнага канвеера на аснове медных стрыжняў вырабляўся бесперапынны мат з нанавалокнаў.Пры перыядычным сціску вырабленая тканіна з падолам качка 2/2 паказала адчувальнасць 83 мВ/Н, што прыкладна на 245% вышэй, чым тканіна з падолам качка 1/1.
Прапанаваныя суцэльнатканыя датчыкі ціску кантралююць электрычныя сігналы, падвяргаючы іх фізіялагічным рухам, уключаючы скручванне, згінанне, сцісканне, бег і хаду.Акрамя таго, гэтыя тканкавыя манометры параўнальныя са звычайнымі тканінамі з пункту гледжання даўгавечнасці, захоўваючы прыкладна 81,3% ад першапачатковага ўраджаю нават пасля 5 стандартных пранняў.Акрамя таго, выраблены тканкавы датчык эфектыўны ў сістэме аховы здароўя, генеруючы электрычныя сігналы на аснове бесперапынных сегментаў хады чалавека.
Кім Д.Б., Хан Дж., Сун С.М., Кім М.С., Чой Б.К., Парк С.Дж., Хонг Х.Р. і інш.(2022).Тканкавы п'езаэлектрычны датчык ціску на аснове электрапрадзеных полівінілідэнфтарыдных нанавалокнаў з 50 асадкамі ў залежнасці ад малюнка пляцення.Гнуткая электроніка npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Адмова ад адказнасці: меркаванні, выказаныя тут, належаць аўтару ў яго асабістай якасці і неабавязкова адлюстроўваюць погляды AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, уладальніка і аператара гэтага сайта.Гэта адмова ад адказнасці з'яўляецца часткай умоў выкарыстання гэтага сайта.
Бхаўна Кавеці - навуковы пісьменнік з Хайдарабада, Індыя.Яна мае ступень магістра навук і доктара медыцынскіх навук Тэхналагічнага інстытута Велор, Індыя.у галіне арганічнай і медыцынскай хіміі з Універсітэта Гуанахуато, Мексіка.Яе даследчая праца звязана з распрацоўкай і сінтэзам біялагічна актыўных малекул на аснове гетэрацыклаў, і яна мае вопыт шматступеннага і шматкампанентнага сінтэзу.Падчас свайго доктарскага даследавання яна працавала над сінтэзам розных звязаных і злітых пептыдаміметычных малекул на аснове гетэрацыклаў, якія, як чакаецца, будуць мець патэнцыял для далейшай функцыяналізацыі біялагічнай актыўнасці.Пішучы дысертацыі і навуковыя працы, яна даследавала сваю страсць да навуковага пісьма і камунікацыі.
Паражніну, Бафнер.(11 жніўня 2022 г.).Поўны тканкавы датчык ціску, прызначаны для маніторынгу здароўя носных прылад.Азонана.Атрымана 21 кастрычніка 2022 г. з https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Паражніну, Бафнер.«Датчык ціску ва ўсіх тканінах, прызначаны для маніторынгу здароўя носных прылад».Азонана.21 кастрычніка 2022 г.21 кастрычніка 2022 г.
Паражніну, Бафнер.«Датчык ціску ва ўсіх тканінах, прызначаны для маніторынгу здароўя носных прылад».Азонана.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(Па стане на 21 кастрычніка 2022 г.).
Паражніну, Бафнер.2022. Суцэльнатканевы датчык ціску, прызначаны для маніторынгу здароўя носных прылад.AZoNano, доступ 21 кастрычніка 2022 г., https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
У гэтым інтэрв'ю AZoNano размаўляе з прафесарам Андрэ Нэлам аб інавацыйным даследаванні, у якім ён удзельнічае, якое апісвае распрацоўку нананосіцеля «шкляной бурбалкі», які можа дапамагчы лекам пранікаць у клеткі рака падстраўнікавай залозы.
У гэтым інтэрв'ю AZoNano размаўляе з Кінг Конгам Лі з Каліфарнійскага універсітэта ў Берклі аб яго тэхналогіі, якая атрымала Нобелеўскую прэмію, - аптычным пінцэце.
У гэтым інтэрв'ю мы размаўляем з SkyWater Technology аб стане паўправадніковай прамысловасці, аб тым, як нанатэхналогіі дапамагаюць фарміраваць галіну, і аб іх новым партнёрстве.
Inoveno PE-550 - самая прадаваная электрапрадзільная/распыляльная машына для бесперапыннай вытворчасці нанавалакна.
Filmetrics R54 Пашыраны інструмент адлюстравання супраціву ліста для паўправадніковых і кампазітных пласцін.