Gumagamit kami ng cookies upang mapagbuti ang iyong karanasan. Sa pamamagitan ng patuloy na pag -browse sa site na ito, sumasang -ayon ka sa aming paggamit ng cookies. Karagdagang impormasyon.
Ang mga sensor ng presyon ay makakatulong sa pagsubaybay sa kalusugan ng tao at mapagtanto ang pakikipag-ugnay ng tao-computer. Patuloy ang mga pagsisikap upang lumikha ng mga sensor ng presyon na may isang unibersal na disenyo ng aparato at mataas na pagiging sensitibo sa mekanikal na stress.
Pag -aaral: Weave pattern depende textile piezoelectric pressure transducer batay sa electrospun polyvinylidene fluoride nanofibers na may 50 nozzle. Image Credit: African Studio/Shutterstock.com
Ang isang artikulo na nai -publish sa journal NPJ Flexible Electronics ay nag -uulat sa katha ng piezoelectric pressure transducers para sa mga tela gamit ang polyethylene terephthalate (PET) warp yarns at polyvinylidene fluoride (PVDF) weft sinulid. Ang pagganap ng binuo sensor ng presyon na may kaugnayan sa pagsukat ng presyon batay sa pattern ng habi ay ipinapakita sa isang scale ng tela na humigit -kumulang na 2 metro.
Ang mga resulta ay nagpapakita na ang sensitivity ng isang sensor ng presyon na na -optimize gamit ang 2/2 na disenyo ng kanyon ay 245% na mas mataas kaysa sa disenyo ng kanyon ng 1/1. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga pag -input ay ginamit upang suriin ang pagganap ng na -optimize na mga tela, kabilang ang pagbaluktot, pagyurak, kulubot, pag -twist, at iba't ibang mga paggalaw ng tao. Sa gawaing ito, ang isang sensor na batay sa tisyu na may sensor na may sensor na may sensor ng pixel ay nagpapakita ng mga matatag na katangian ng perceptual at mataas na pagiging sensitibo.
Bigas. 1. Paghahanda ng mga thread ng PVDF at multifunctional na tela. Ang isang diagram ng isang 50-nozzle na proseso ng electrospinning na ginamit upang makagawa ng mga nakahanay na banig ng mga nanofibers ng PVDF, kung saan ang mga baras ng tanso ay inilalagay nang kahanay sa isang conveyor belt, at ang mga hakbang ay maghanda ng tatlong mga naka-bra na istruktura mula sa apat na layer na monofilament filament. B SEM imahe at diameter pamamahagi ng nakahanay na mga hibla ng PVDF. C SEM imahe ng isang apat na ply na sinulid. d lakas ng tensile at pilay sa pahinga ng isang apat na ply na sinulid bilang isang function ng twist. E x-ray diffraction pattern ng isang apat na ply na sinulid na nagpapakita ng pagkakaroon ng mga phase ng alpha at beta. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Ang mabilis na pag -unlad ng mga intelihenteng robot at masusuot na mga elektronikong aparato ay nagbigay ng pagtaas sa maraming mga bagong aparato batay sa nababaluktot na mga sensor ng presyon, at ang kanilang mga aplikasyon sa elektronika, industriya, at gamot ay mabilis na umuunlad.
Ang Piezoelectricity ay isang de -koryenteng singil na nabuo sa isang materyal na sumailalim sa mekanikal na stress. Ang Piezoelectricity sa mga materyales na walang simetrya ay nagbibigay -daan para sa isang linear na mababalik na ugnayan sa pagitan ng mekanikal na stress at singil sa kuryente. Samakatuwid, kapag ang isang piraso ng materyal na piezoelectric ay pisikal na nabigo, nilikha ang isang de -koryenteng singil, at kabaligtaran.
Ang mga aparato ng Piezoelectric ay maaaring gumamit ng isang libreng mekanikal na mapagkukunan upang magbigay ng isang alternatibong mapagkukunan ng kuryente para sa mga elektronikong sangkap na kumonsumo ng kaunting lakas. Ang uri ng materyal at istraktura ng aparato ay mga pangunahing mga parameter para sa paggawa ng mga touch device batay sa pagkabit ng electromekanikal. Bilang karagdagan sa mataas na boltahe na mga inorganikong materyales, ang mga mekanikal na nababaluktot na mga organikong materyales ay na -explore din sa mga naisusuot na aparato.
Ang mga polimer na naproseso sa mga nanofibers sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng electrospinning ay malawakang ginagamit bilang mga aparato ng imbakan ng enerhiya ng piezoelectric. Ang Piezoelectric polymer nanofibers ay pinadali ang paglikha ng mga istruktura na batay sa tela para sa mga naisusuot na aplikasyon sa pamamagitan ng pagbibigay ng electromekanikal na henerasyon batay sa mekanikal na pagkalastiko sa iba't ibang mga kapaligiran.
Para sa layuning ito, ang mga piezoelectric polymers ay malawakang ginagamit, kabilang ang PVDF at mga derivatives nito, na may malakas na piezoelectricity. Ang mga hibla ng PVDF na ito ay iginuhit at isinama sa mga tela para sa mga aplikasyon ng piezoelectric kabilang ang mga sensor at generator.
Larawan 2. Malaking tisyu ng lugar at ang kanilang mga pisikal na katangian. Larawan ng isang malaking 2/2 weft rib pattern hanggang sa 195 cm x 50 cm. B SEM imahe ng isang 2/2 pattern ng weft na binubuo ng isang PVDF weft na magkakaugnay sa dalawang mga base ng alagang hayop. C modulus at pilay sa pahinga sa iba't ibang mga tela na may 1/1, 2/2 at 3/3 weft na mga gilid. D ay ang nakabitin na anggulo na sinusukat para sa tela. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Sa kasalukuyang gawain, ang mga generator ng tela batay sa mga filament ng PVDF nanofiber ay itinayo gamit ang isang sunud-sunod na proseso ng electrospinning na 50-jet, kung saan ang paggamit ng 50 nozzle ay nagpapadali sa paggawa ng mga nanofiber mats gamit ang isang umiikot na sinturon ng sinturon. Ang iba't ibang mga istruktura ng habi ay nilikha gamit ang sinulid na alagang hayop, kabilang ang 1/1 (plain), 2/2 at 3/3 weft ribs.
Ang nakaraang trabaho ay naiulat ang paggamit ng tanso para sa pagkakahanay ng hibla sa anyo ng mga nakahanay na mga wire ng tanso sa mga drums ng koleksyon ng hibla. Gayunpaman, ang kasalukuyang gawain ay binubuo ng mga kahanay na mga rod rod na may 1.5 cm bukod sa isang conveyor belt upang makatulong na ihanay ang mga spinnerets batay sa mga pakikipag -ugnayan ng electrostatic sa pagitan ng mga papasok na sisingilin na mga hibla at singil sa ibabaw ng mga hibla na nakakabit sa tanso na hibla.
Hindi tulad ng naunang inilarawan na mga capacitive o piezoresistive sensor, ang sensor ng presyon ng tisyu na iminungkahi sa papel na ito ay tumugon sa isang malawak na hanay ng mga puwersa ng pag -input mula sa 0.02 hanggang 694 Newtons. Bilang karagdagan, ang iminungkahing sensor ng presyon ng tela ay nagpanatili ng 81.3% ng orihinal na pag -input nito pagkatapos ng limang karaniwang paghugas, na nagpapahiwatig ng tibay ng sensor ng presyon.
Bilang karagdagan, ang mga halaga ng sensitivity na sinusuri ang boltahe at kasalukuyang mga resulta para sa 1/1, 2/2, at 3/3 rib knitting ay nagpakita ng mataas na sensitivity ng boltahe na 83 at 36 mV/N hanggang 2/2 at 3/3 rib pressure. 3 Ang mga sensor ng WEFT ay nagpakita ng 245% at 50% na mas mataas na sensitivity para sa mga sensor ng presyon na ito, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa 24 mV/N weft pressure sensor 1/1.
Bigas. 3. Pinalawak na aplikasyon ng full-cloth pressure sensor. Isang halimbawa ng isang sensor ng presyon ng insole na gawa sa 2/2 weft ribbed na tela na nakapasok sa ilalim ng dalawang pabilog na electrodes upang makita ang unahan (sa ilalim lamang ng mga daliri ng paa) at paggalaw ng sakong. B Ang representasyon ng eskematiko ng bawat yugto ng mga indibidwal na hakbang sa proseso ng paglalakad: sakong landing, saligan, pakikipag -ugnay sa paa at pag -angat ng binti. C Mga signal ng output ng boltahe bilang tugon sa bawat bahagi ng hakbang ng gait para sa pagsusuri ng gait at d pinalakas ang mga signal ng elektrikal na nauugnay sa bawat yugto ng gait. E Schematic ng isang buong sensor ng presyon ng tisyu na may isang hanay ng hanggang sa 12 hugis -parihaba na mga cell ng pixel na may mga linya ng conductive na may pattern upang makita ang mga indibidwal na signal mula sa bawat pixel. F isang 3D na mapa ng de -koryenteng signal na nabuo sa pamamagitan ng pagpindot ng isang daliri sa bawat pixel. g Ang isang elektrikal na signal ay napansin lamang sa pixel na pinindot ng daliri, at walang signal ng panig na nabuo sa iba pang mga pixel, na nagpapatunay na walang crosstalk. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Sa konklusyon, ang pag -aaral na ito ay nagpapakita ng isang lubos na sensitibo at masusuot na sensor ng presyon ng tisyu na isinasama ang PVDF nanofiber piezoelectric filament. Ang mga sensor ng pressure na gawa ay may malawak na hanay ng mga puwersa ng pag -input mula sa 0.02 hanggang 694 Newtons.
Limampung nozzle ang ginamit sa isang prototype electric spinning machine, at isang tuluy -tuloy na banig ng nanofibers ay ginawa gamit ang isang batch conveyor batay sa mga rod rod. Sa ilalim ng pansamantalang compression, ang panindang 2/2 weft hem na tela ay nagpakita ng isang sensitivity ng 83 mV/N, na halos 245% na mas mataas kaysa sa 1/1 weft hem na tela.
Ang iminungkahing sensor ng presyon ng lahat ay sinusubaybayan ang mga signal ng elektrikal sa pamamagitan ng pagsasailalim sa mga paggalaw ng physiological, kabilang ang pag-twist, baluktot, pagpisil, pagtakbo at paglalakad. Bilang karagdagan, ang mga gauge ng presyon ng tela na ito ay maihahambing sa mga maginoo na tela sa mga tuntunin ng tibay, na pinapanatili ang humigit -kumulang na 81.3% ng kanilang orihinal na ani kahit na pagkatapos ng 5 karaniwang paghugas. Bilang karagdagan, ang panindang sensor ng tisyu ay epektibo sa sistema ng pangangalagang pangkalusugan sa pamamagitan ng pagbuo ng mga signal ng elektrikal batay sa patuloy na mga segment ng paglalakad ng isang tao.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al. (2022). Ang sensor ng presyon ng piezoelectric ng tela batay sa electrospun polyvinylidene fluoride nanofibers na may 50 nozzle, depende sa pattern ng habi. Flexible Electronics NPJ. https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Pagtatatwa: Ang mga pananaw na ipinahayag dito ay ang mga may -akda sa kanyang personal na kapasidad at hindi kinakailangang sumasalamin sa mga pananaw ng Azom.com Limited T/A Azonetwork, ang may -ari at operator ng website na ito. Ang pagtanggi na ito ay bahagi ng Mga Tuntunin ng Paggamit ng Website na ito.
Ang Bhavna Kaveti ay isang manunulat ng agham mula sa Hyderabad, India. Hawak niya ang MSC at MD mula sa Vellore Institute of Technology, India. sa organikong at panggamot na kimika mula sa University of Guanajuato, Mexico. Ang kanyang gawaing pananaliksik ay nauugnay sa pag-unlad at synthesis ng mga bioactive molecule batay sa mga heterocycles, at mayroon siyang karanasan sa multi-step at multi-component synthesis. Sa panahon ng kanyang pananaliksik sa doktor, nagtrabaho siya sa synthesis ng iba't ibang mga heterocycle na nakabase sa heterocycle at fused peptidomimetic molecules na inaasahan na magkaroon ng potensyal na higit na gumana ang biological na aktibidad. Habang nagsusulat ng mga disertasyon at papeles ng pananaliksik, ginalugad niya ang kanyang pagnanasa sa pagsulat at komunikasyon sa agham.
Cavity, Buffner. (Agosto 11, 2022). Ang buong sensor ng presyon ng tela na idinisenyo para sa masusuot na pagsubaybay sa kalusugan. Azonano. Nakuha noong Oktubre 21, 2022 mula sa https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Cavity, Buffner. "Isang sensor ng presyon ng all-tissue na idinisenyo para sa masusuot na pagsubaybay sa kalusugan". Azonano.Oktubre 21, 2022.Oktubre 21, 2022.
Cavity, Buffner. "Isang sensor ng presyon ng all-tissue na idinisenyo para sa masusuot na pagsubaybay sa kalusugan". Azonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544. (Hanggang Oktubre 21, 2022).
Cavity, Buffner. 2022. All-cloth pressure sensor na idinisenyo para sa masusuot na pagsubaybay sa kalusugan. Azonano, na -access 21 Oktubre 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Sa panayam na ito, nakikipag -usap si Azonano kay Propesor André Nel tungkol sa isang makabagong pag -aaral na kasangkot siya sa paglalarawan ng pag -unlad ng isang "glass bubble" nanocarrier na makakatulong sa mga gamot na pumasok sa mga selula ng cancer sa pancreatic.
Sa panayam na ito, nakikipag-usap si Azonano sa UC Berkeley's King Kong Lee tungkol sa kanyang teknolohiyang nanalo ng Nobel Prize, optical tweezers.
Sa panayam na ito, nakikipag -usap kami sa teknolohiya ng Skywater tungkol sa estado ng industriya ng semiconductor, kung paano tumutulong ang nanotechnology na hubugin ang industriya, at ang kanilang bagong pakikipagtulungan.
Ang Inoveno PE-550 ay ang pinakamahusay na nagbebenta ng electrospinning/spraying machine para sa patuloy na paggawa ng nanofiber.
Filmetrics R54 Advanced Sheet Resistance Mapping Tool para sa Semiconductor at Composite Wafers.