حسگر نانویی جدید، ابزار همه‌کاره پایش بدن از ضربان قلب تا حرکت مفاصل
Tehran- IRNA- محققان دانشگاه بسته بندی با استفاده از نانولوله های کربن سنسور انعطاف پذیر ایجاد کرده اند که می توانند نیروها و تغییر شکل را از چند طریق تشخیص دهند. ویژگی ای که نوید نسل جدیدی از ابزارهای پوشیدنی ، روبات های هوشمند و دستگاه های نظارت بر سلامت را می دهد.
در سالهای اخیر ، براساس اعلام گروه علوم IRNA در مورد کارمندان ویژه IRNA ، توسعه سنسورهای الکترونیکی انعطاف پذیر و کوچک ، پنجره جدیدی را به دنیای تجهیزات پوشیدنی و پزشکی باز کرده است.
از سنسورهای کششی ، به ویژه در تشخیص حرکات بدن ، ضربان قلب و سایر سیگنال های بیولوژیکی استفاده شده است. اما بیشتر این سنسورها فقط قادر به شناسایی تغییر شکل در یک جهت هستند که استفاده از آنها را در موقعیت های پیچیده محدود می کند.
در همین راستا ، تیمی از محققان دانشگاه دانشگاه پکینگ موفق به ایجاد یک سنسور کششی پیشرفته شده اند که با استفاده از نانولوله های کربن ، می توانند تغییر شکل ها را از چند طریق تشخیص دهند. یافته های این مطالعه در ژورنال ACS Sensors منتشر شده است.
سنسورهای چندرسانه ای همیشه یکی از اهداف بلندپروازانه در زمینه الکترونیک بوده اند. دکتر یونگشنگ یانگ ، یونگشنگ یانگ ، شینقی رن و همکارانشان گفت: “بیشتر سنسورها فقط قادر به تشخیص حرکت در یک جهت هستند و قادر به تجزیه و تحلیل تغییر شکل چند بخش در دنیای واقعی نیستند.” “ساختن یک سنسور واحد که می تواند این کار را انجام دهد ، همیشه یک تمایل بزرگ و چالش برانگیز بوده است.”
برای ساختن این سنسور پیشرفته ، تیم تحقیقاتی ابتدا نانولوله های کربن عمود بر روی ویفر سیلیکون رشد کردند. سپس ، با یک فرآیند نوآورانه به نام “نورد در یک مرحله” ، ساختار نانولوله به یک بستر انعطاف پذیر Ecoflex منتقل شد.
طراحی الگوی نانولوله ها و تشکیل غلتک آن منجر به تشکیل مسیرهای رسانا مختلف در جهات مختلف شد. این مسیرها امکان تغییر شکل مکانیکی مختلف را فراهم می کند.
در تست ها ، سنسور جدید توانست عملکرد بسیار دقیقی را انجام دهد:
دامنه عملکرد گسترده: از صفر تا ۱ ٪ طول تغییر
حساسیت بالا: ضریب سنج برابر با ۱.۲
پاسخ سریع: فقط ۲ میلی ثانیه
ثبات بالا: بیش از ۲ چرخه کششی در ۱ ٪ شرایط تغییر شکل
این خصوصیات به سنسور اجازه می دهد تا حرکات ظریف بدن را به تغییر شکل شدید ، از حرکت انگشتان گرفته تا کشش مفاصل یا حتی علائم فیزیولوژیکی مانند ضربان قلب یا تنفس تشخیص دهد.
کاربردهای این سنسور منحصر به نظارت بر سلامت نیست. براساس این گزارش ، این فناوری از پتانسیل بالایی برای استفاده در رابط های تعامل انسانی و ماشین (HCIS) ، روبات های هوشمند و اندام های مصنوعی ، ساعتهای هوشمند و آشکارسازهای تناسب اندام و نظارت بر نظارت بر بیماران در سایت-بخش استفاده می کند و می تواند گامی مهم در شخصی سازی تجهیزات پزشکی ، بهبود عملکرد پروتز و طراحی روبات های حساس باشد.
منبع : خبرگزاری ایرنا
