Tajribangizni yaxshilash uchun cookie-fayllardan foydalanamiz.Ushbu saytni ko'rib chiqishni davom ettirish orqali siz bizning cookie-fayllardan foydalanishimizga rozilik bildirasiz.Qo'shimcha ma'lumot.
Kiyiladigan bosim datchiklari inson salomatligini kuzatish va inson va kompyuter o'zaro ta'sirini amalga oshirishga yordam beradi.Umumjahon qurilma dizayni va mexanik stressga yuqori sezuvchanlik bilan bosim sezgichlarini yaratish bo'yicha harakatlar davom etmoqda.
O'rganish: 50 ta nozulli elektrospunli poliviniliden ftoridli nanotolalarga asoslangan to'quv naqshiga bog'liq to'qimachilik piezoelektrik bosim o'tkazgich.Tasvir krediti: African Studio/Shutterstock.com
Npj Flexible Electronics jurnalida chop etilgan maqolada polietilen tereftalat (PET) halqa iplari va poliviniliden ftorid (PVDF) to‘quv iplari yordamida matolar uchun piezoelektrik bosim o‘tkazgichlarini ishlab chiqarish haqida xabar berilgan.To'quv naqshiga asoslangan bosim o'lchoviga nisbatan ishlab chiqilgan bosim sensori ishlashi taxminan 2 metrlik mato shkalasida ko'rsatilgan.
Natijalar shuni ko'rsatadiki, 2/2 kanard dizayni yordamida optimallashtirilgan bosim sensori sezgirligi 1/1 kanard dizaynidan 245% yuqori.Bundan tashqari, optimallashtirilgan matolarning ishlashini baholash uchun turli xil ma'lumotlar, jumladan, egilish, siqish, burishish, burish va insonning turli harakatlari ishlatilgan.Ushbu ishda sensorli piksellar qatoriga ega bo'lgan to'qimalarga asoslangan bosim sensori barqaror pertseptiv xususiyatlarni va yuqori sezuvchanlikni namoyish etadi.
Guruch.1. PVDF iplari va ko'p funktsiyali matolarni tayyorlash.PVDF nanotolalarining tekislangan paspaslarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan 50 ta nozulli elektrospinning jarayoni diagrammasi, bu erda mis novdalar konveyer tasmasiga parallel ravishda joylashtiriladi va bosqichlar to'rt qavatli monofilament filamentlaridan uchta o'ralgan konstruktsiyani tayyorlashdan iborat.b SEM tasviri va tekislangan PVDF tolalarining diametri taqsimoti.c to'rt qavatli ipning SEM tasviri.d Burama funktsiyasi sifatida to'rt qavatli ipning uzilishida cho'zilish kuchi va deformatsiya.e Alfa va beta fazalari mavjudligini ko'rsatadigan to'rt qavatli ipning rentgen nurlari diffraktsiyasi.© Kim, DB, Xan, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R va boshqalar.(2022)
Intellektual robotlar va taqiladigan elektron qurilmalarning jadal rivojlanishi egiluvchan bosim datchiklariga asoslangan ko'plab yangi qurilmalarni keltirib chiqardi va ularning elektronika, sanoat va tibbiyotda qo'llanilishi jadal rivojlanmoqda.
Piezoelektrik - bu mexanik stressga duchor bo'lgan materialda hosil bo'lgan elektr zaryadidir.Asimmetrik materiallardagi piezoelektrik mexanik kuchlanish va elektr zaryadi o'rtasidagi chiziqli teskari munosabatni ta'minlaydi.Shuning uchun, piezoelektrik materialning bir qismi jismoniy deformatsiyalanganda, elektr zaryadi hosil bo'ladi va aksincha.
Piezoelektrik qurilmalar kam quvvat sarflaydigan elektron komponentlar uchun muqobil quvvat manbasini ta'minlash uchun bepul mexanik manbadan foydalanishi mumkin.Materialning turi va qurilmaning tuzilishi elektromexanik birikmaga asoslangan sensorli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun asosiy parametrlardir.Yuqori kuchlanishli noorganik materiallardan tashqari, taqiladigan qurilmalarda mexanik moslashuvchan organik materiallar ham o'rganilgan.
Elektrospinning usullari bilan nanotolalarga qayta ishlangan polimerlar piezoelektrik energiyani saqlash qurilmalari sifatida keng qo'llaniladi.Piezoelektrik polimer nanotolalar turli muhitlarda mexanik elastiklikka asoslangan elektromexanik ishlab chiqarishni ta'minlash orqali kiyinadigan ilovalar uchun matoga asoslangan dizayn tuzilmalarini yaratishga yordam beradi.
Shu maqsadda piezoelektrik polimerlar, jumladan, kuchli piezoelektriklikka ega bo'lgan PVDF va uning hosilalari keng qo'llaniladi.Ushbu PVDF tolalari tortiladi va piezoelektrik ilovalar uchun, shu jumladan sensorlar va generatorlar uchun matolarga aylanadi.
Rasm 2. Katta maydonli to'qimalar va ularning fizik xususiyatlari.195 sm x 50 sm gacha bo'lgan katta 2/2 to'quv qovurg'a naqshining fotosurati.b ikkita PET asosi bilan o'ralgan bitta PVDF to'qimasidan iborat 2/2 to'quv naqshining SEM tasviri.c 1/1, 2/2 va 3/3 to'quv qirralari bo'lgan turli matolarda modul va deformatsiyalar.d - mato uchun o'lchangan osilgan burchak.© Kim, DB, Xan, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R va boshqalar.(2022)
Ushbu ishda PVDF nanofiber filamentlari asosidagi mato generatorlari ketma-ket 50 reaktiv elektrospinning jarayoni yordamida qurilgan, bu erda 50 ta nozullardan foydalanish aylanadigan lenta konveyer tasmasi yordamida nanotolali paspaslar ishlab chiqarishni osonlashtiradi.1/1 (tekis), 2/2 va 3/3 to'quv qovurg'alarini o'z ichiga olgan PET iplari yordamida turli to'quv tuzilmalari yaratiladi.
Oldingi ishlar tolalarni yig'ish barabanlarida tekislangan mis simlar shaklida tolalarni tekislash uchun misdan foydalanish haqida xabar berdi.Shu bilan birga, joriy ish mis tolaga biriktirilgan tolalar yuzasida kiruvchi zaryadlangan tolalar va zaryadlar o'rtasidagi elektrostatik o'zaro ta'sirlar asosida spinneretlarni tekislashda yordam berish uchun konveyer lentasida bir-biridan 1,5 sm masofada joylashgan parallel mis novdalardan iborat.
Ilgari tasvirlangan sig'imli yoki piezorezistiv sensorlardan farqli o'laroq, ushbu maqolada taklif qilingan to'qimalar bosimi sensori 0,02 dan 694 Nyutongacha bo'lgan kirish kuchlarining keng doirasiga javob beradi.Bundan tashqari, tavsiya etilgan mato bosimi sensori beshta standart yuvishdan so'ng dastlabki kirishning 81,3% ni saqlab qoldi, bu bosim sensori chidamliligini ko'rsatadi.
Bundan tashqari, 1/1, 2/2 va 3/3 qovurg'a to'qish uchun kuchlanish va oqim natijalarini baholovchi sezgirlik qiymatlari 83 va 36 mV / N 2/2 va 3/3 qovurg'a bosimiga yuqori kuchlanish sezgirligini ko'rsatdi.3 ta to'quv datchiklari 24 mV/N to'quv bosimi sensori 1/1 bilan solishtirganda ushbu bosim datchiklari uchun mos ravishda 245% va 50% yuqori sezgirlikni ko'rsatdi.
Guruch.3. To'liq mato bosim sensori kengaytirilgan qo'llanilishi.Oldin oyoq (barmoqlar ostidagi) va tovon harakatini aniqlash uchun ikkita dumaloq elektrod ostiga o'rnatilgan 2/2 to'qmoqli to'qimadan yasalgan taglik bosimi sensori misoli.b Yurish jarayonidagi individual qadamlarning har bir bosqichining sxematik tasviri: tovonning qo'nishi, erga ulanishi, barmoq bilan aloqa qilish va oyoqni ko'tarish.c Yurish bosqichining har bir qismiga javoban kuchlanishli chiqish signallari yurish tahlili va d Yurishning har bir bosqichi bilan bog'liq kuchaytirilgan elektr signallari.e Har bir pikseldan individual signallarni aniqlash uchun naqshli o'tkazuvchan chiziqlarga ega 12 tagacha to'rtburchaklar pikselli hujayralar qatoriga ega to'liq to'qima bosimi sensori sxemasi.f Har bir pikselda barmoqni bosish orqali hosil qilingan elektr signalining 3D xaritasi.g Elektr signali faqat barmoq bilan bosilgan pikselda aniqlanadi, boshqa piksellarda esa hech qanday yon signal hosil bo'lmaydi, bu esa o'zaro aloqa yo'qligini tasdiqlaydi.© Kim, DB, Xan, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R va boshqalar.(2022)
Xulosa qilib aytganda, ushbu tadqiqot PVDF nanofiber piezoelektrik filamentlarni o'z ichiga olgan juda sezgir va kiyiladigan to'qimalar bosimi sensorini namoyish etadi.Ishlab chiqarilgan bosim sezgichlari 0,02 dan 694 Nyutongacha bo'lgan kirish kuchlarining keng doirasiga ega.
Bitta prototipli elektr yigiruv mashinasida ellikta nozul ishlatilgan va mis novdalar asosidagi partiyali konveyer yordamida nantolalarning uzluksiz gilamchasi ishlab chiqarilgan.Vaqti-vaqti bilan siqilgan holda, ishlab chiqarilgan 2/2 to'quv etak mato 83 mV / N sezgirlikni ko'rsatdi, bu 1/1 to'quv matosidan taxminan 245% yuqori.
Taklif etilayotgan to'liq to'qilgan bosim sensorlari elektr signallarini fiziologik harakatlarga, jumladan, burish, egilish, siqish, yugurish va yurishga ta'sir qilish orqali nazorat qiladi.Bundan tashqari, bu mato bosim o'lchagichlari chidamliligi bo'yicha an'anaviy matolar bilan taqqoslanadi va 5 ta standart yuvishdan keyin ham dastlabki hosilining taxminan 81,3% ni saqlab qoladi.Bundan tashqari, ishlab chiqarilgan to'qima sensori sog'liqni saqlash tizimida inson yurishining uzluksiz segmentlari asosida elektr signallarini ishlab chiqarish orqali samarali bo'ladi.
Kim, DB, Xan, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR va boshqalar.(2022).To'quv naqshiga qarab, 50 ta nozulli elektrospunli poliviniliden ftoridli nanotolalarga asoslangan mato piezoelektrik bosim sensori.Moslashuvchan elektronika npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Rad etish: Bu yerda bildirilgan fikrlar muallifning shaxsiy nuqtai nazari bo‘lib, ushbu veb-sayt egasi va operatori AZoM.com Limited T/A AZoNetworkning qarashlarini aks ettirmaydi.Ushbu rad etish ushbu veb-saytdan foydalanish shartlarining bir qismidir.
Bhavna Kaveti - Hindistonning Haydarobod shahridan kelgan ilmiy yozuvchi.Hindistonning Vellore Texnologiya Institutida magistr va doktorlik darajasiga ega.Meksikaning Guanaxuato universitetidan organik va dorivor kimyo bo'yicha.Uning ilmiy ishi geterosikllar asosida bioaktiv molekulalarni ishlab chiqish va sintez qilish bilan bog‘liq bo‘lib, ko‘p bosqichli va ko‘p komponentli sintez bo‘yicha tajribaga ega.Doktorlik ilmiy izlanishlari davomida u biologik faollikni yanada funksionallashtirish potentsialiga ega bo'lishi kutilayotgan turli xil geterotsikllarga asoslangan bog'langan va birlashtirilgan peptidomimetik molekulalarning sintezi ustida ishladi.Dissertatsiyalar va tadqiqot ishlarini yozish paytida u ilmiy yozish va muloqotga bo'lgan ishtiyoqini o'rgandi.
Bo'shliq, Buffner.(2022 yil 11 avgust).Kiyinish mumkin bo'lgan sog'liqni kuzatish uchun mo'ljallangan to'liq mato bosimi sensori.AZonano.2022-yil 21-oktabrda https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544 dan olindi.
Bo'shliq, Buffner."Kuziladigan sog'liqni kuzatish uchun mo'ljallangan to'liq to'qimalar bosimi sensori".AZonano.2022 yil 21 oktyabr.2022 yil 21 oktyabr.
Bo'shliq, Buffner."Kuziladigan sog'liqni kuzatish uchun mo'ljallangan to'liq to'qimalar bosimi sensori".AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(2022 yil 21 oktyabr holatiga ko'ra).
Bo'shliq, Buffner.2022. Kiyinish mumkin bo'lgan salomatlik monitoringi uchun mo'ljallangan to'liq mato bosim sensori.AZoNano, 2022-yil 21-oktabr, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Ushbu intervyuda AZoNano professor André Nel bilan u ishtirok etgan innovatsion tadqiqot haqida gapiradi, unda dorilarning oshqozon osti bezi saraton hujayralariga kirishiga yordam beradigan "shisha qabariq" nanotashuvchining rivojlanishi tasvirlangan.
Ushbu intervyuda AZoNano UC Berkeleyning King Kong Li bilan Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan texnologiyasi, optik cımbızlar haqida gapiradi.
Ushbu intervyuda biz SkyWater Technology bilan yarimo'tkazgich sanoatining holati, nanotexnologiya sanoatni shakllantirishga qanday yordam berayotgani va ularning yangi hamkorligi haqida suhbatlashamiz.
Inoveno PE-550 uzluksiz nanofiber ishlab chiqarish uchun eng ko'p sotiladigan elektrospinning/purkash mashinasidir.
Filmetrics R54 Yarimo'tkazgich va kompozit gofretlar uchun ilg'or qatlam qarshiligini xaritalash vositasi.