Gumagamit kami ng cookies upang mapabuti 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 naisusuot na pressure sensor ay maaaring makatulong sa pagsubaybay sa kalusugan ng tao at mapagtanto ang pakikipag-ugnayan ng tao-computer.Patuloy ang mga pagsisikap na lumikha ng mga pressure sensor na may unibersal na disenyo ng device at mataas ang sensitivity sa mekanikal na stress.
Pag-aaral: Weave pattern dependent textile piezoelectric pressure transducer batay sa electrospun polyvinylidene fluoride nanofibers na may 50 nozzle.Credit ng Larawan: African Studio/Shutterstock.com
Ang isang artikulong inilathala sa journal npj Flexible Electronics ay nag-uulat sa paggawa ng piezoelectric pressure transducers para sa mga tela gamit ang polyethylene terephthalate (PET) warp yarns at polyvinylidene fluoride (PVDF) weft yarns.Ang pagganap ng binuo na sensor ng presyon kaugnay sa pagsukat ng presyon batay sa pattern ng paghabi ay ipinapakita sa sukat ng tela na humigit-kumulang 2 metro.
Ipinapakita ng mga resulta na ang sensitivity ng isang pressure sensor na na-optimize gamit ang 2/2 canard na disenyo ay 245% na mas mataas kaysa sa 1/1 na canard na disenyo.Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga input ay ginamit upang suriin ang pagganap ng mga na-optimize na tela, kabilang ang pagbaluktot, pagpisil, pagkunot, pag-twist, at iba't ibang mga paggalaw ng tao.Sa gawaing ito, ang isang tissue-based na pressure sensor na may sensor pixel array ay nagpapakita ng matatag na katangian ng perceptual at mataas na sensitivity.
kanin.1. Paghahanda ng mga PVDF thread at multifunctional na tela.isang Diagram ng isang 50-nozzle electrospinning na proseso na ginagamit upang makabuo ng mga nakahanay na banig ng PVDF nanofibers, kung saan ang mga copper rod ay inilalagay nang magkatulad sa isang conveyor belt, at ang mga hakbang ay upang maghanda ng tatlong tinirintas na istruktura mula sa apat na layer na monofilament na filament.b SEM imahe at diameter na pamamahagi ng mga nakahanay na PVDF fibers.c SEM na imahe ng isang four-ply yarn.d Lakas ng makunat at pilay sa pagkaputol ng isang four-ply yarn bilang isang function ng twist.e X-ray diffraction pattern ng isang four-ply yarn na nagpapakita ng presensya ng alpha at beta phase.© 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 intelligent na robot at mga naisusuot na electronic device ay nagbunga ng maraming bagong device batay sa mga flexible pressure sensor, at ang kanilang mga aplikasyon sa electronics, industriya, at gamot ay mabilis na umuunlad.
Ang piezoelectricity ay isang electrical charge na nabuo sa isang materyal na napapailalim sa mekanikal na stress.Ang piezoelectricity sa mga asymmetric na materyales ay nagbibigay-daan para sa isang linear na reversible na relasyon sa pagitan ng mekanikal na stress at electrical charge.Samakatuwid, kapag ang isang piraso ng piezoelectric na materyal ay pisikal na deformed, isang electrical charge ay nalikha, at vice versa.
Ang mga piezoelectric na device ay maaaring gumamit ng isang libreng mechanical source para magbigay ng alternatibong power source para sa mga electronic na bahagi na kumokonsumo ng kaunting kuryente.Ang uri ng materyal at istraktura ng device ay mga pangunahing parameter para sa paggawa ng mga touch device batay sa electromechanical coupling.Bilang karagdagan sa mataas na boltahe na mga inorganic na materyales, ang mekanikal na kakayahang umangkop na mga organikong materyales ay na-explore din sa mga naisusuot na device.
Ang mga polymer na naproseso sa mga nanofiber sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng electrospinning ay malawakang ginagamit bilang mga piezoelectric na kagamitan sa pag-iimbak ng enerhiya.Pinapadali ng piezoelectric polymer nanofibers ang paglikha ng mga istrukturang disenyo na nakabatay sa tela para sa mga naisusuot na aplikasyon sa pamamagitan ng pagbibigay ng electromechanical na henerasyon batay sa mekanikal na pagkalastiko sa iba't ibang 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 PVDF fibers na ito ay iginuhit at iniikot sa mga tela para sa mga piezoelectric na aplikasyon kabilang ang mga sensor at generator.
Figure 2. Mga tissue ng malalaking lugar at ang kanilang mga pisikal na katangian.Larawan ng malaking 2/2 weft rib pattern hanggang 195 cm x 50 cm.b SEM imahe ng isang 2/2 weft pattern na binubuo ng isang PVDF weft interleaved na may dalawang PET base.c Modulus at strain at break sa iba't ibang tela na may 1/1, 2/2 at 3/3 weft na mga gilid.d ay ang hanging angle 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 PVDF nanofiber filament ay itinayo gamit ang isang sequential 50-jet electrospinning na proseso, kung saan ang paggamit ng 50 nozzle ay nagpapadali sa paggawa ng mga nanofiber mat gamit ang umiikot na belt conveyor belt.Ang iba't ibang mga istraktura ng paghabi ay nilikha gamit ang PET yarn, kabilang ang 1/1 (plain), 2/2 at 3/3 weft ribs.
Iniulat ng nakaraang trabaho ang paggamit ng tanso para sa pagkakahanay ng hibla sa anyo ng mga nakahanay na mga wire ng tanso sa mga drum ng koleksyon ng hibla.Gayunpaman, ang kasalukuyang gawain ay binubuo ng mga parallel copper rods na may pagitan ng 1.5 cm sa isang conveyor belt upang makatulong na ihanay ang mga spinneret batay sa electrostatic na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga papasok na charged fibers at mga singil sa ibabaw ng mga fibers na nakakabit sa copper fiber.
Hindi tulad ng naunang inilarawan na capacitive o piezoresistive sensor, ang tissue pressure sensor na iminungkahi sa papel na ito ay tumutugon sa isang malawak na hanay ng mga puwersa ng pag-input mula 0.02 hanggang 694 Newtons.Bilang karagdagan, ang iminungkahing sensor ng presyon ng tela ay nagpapanatili ng 81.3% ng orihinal nitong input pagkatapos ng limang karaniwang paghuhugas, 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 boltahe na sensitivity ng 83 at 36 mV/N sa 2/2 at 3/3 rib pressure.Ang 3 weft sensor ay nagpakita ng 245% at 50% na mas mataas na sensitivity para sa mga pressure sensor na ito, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa 24 mV/N weft pressure sensor 1/1.
kanin.3. Pinalawak na paggamit ng full-cloth pressure sensor.isang Halimbawa ng isang insole pressure sensor na gawa sa 2/2 weft ribbed fabric na ipinasok sa ilalim ng dalawang pabilog na electrodes upang makita ang forefoot (sa ibaba lamang ng mga daliri) at paggalaw ng takong.b Eskematiko na representasyon ng bawat yugto ng mga indibidwal na hakbang sa proseso ng paglalakad: paglapag sa takong, saligan, pagdikit ng daliri sa paa at pag-angat ng paa.c Mga signal ng output ng boltahe bilang tugon sa bawat bahagi ng hakbang ng lakad para sa pagsusuri ng lakad at d Mga pinalakas na signal ng kuryente na nauugnay sa bawat yugto ng lakad.e Schematic ng full tissue pressure sensor na may hanay ng hanggang 12 rectangular pixel cells na may mga conductive lines na naka-pattern para makakita ng mga indibidwal na signal mula sa bawat pixel.f Isang 3D na mapa ng electrical signal na nabuo sa pamamagitan ng pagpindot ng daliri sa bawat pixel.g Ang isang de-koryenteng signal ay nakikita lamang sa pixel na pinindot ng daliri, at walang side signal 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 napakasensitibo at naisusuot na tissue pressure sensor na nagsasama ng PVDF nanofiber piezoelectric filament.Ang mga manufactured pressure sensor ay may malawak na hanay ng input forces mula 0.02 hanggang 694 Newtons.
Limampung nozzle ang ginamit sa isang prototype na electric spinning machine, at isang tuluy-tuloy na banig ng nanofibers ang ginawa gamit ang isang batch conveyor batay sa mga copper rod.Sa ilalim ng intermittent compression, ang ginawang 2/2 weft hem fabric ay nagpakita ng sensitivity na 83 mV/N, na humigit-kumulang 245% na mas mataas kaysa sa 1/1 weft hem fabric.
Ang iminungkahing all-woven pressure sensor ay sinusubaybayan ang mga de-koryenteng signal sa pamamagitan ng pagpapailalim sa mga ito sa mga pisyolohikal na paggalaw, kabilang ang pag-twist, pagyuko, pagpisil, pagtakbo at paglalakad.Bilang karagdagan, ang mga panukat ng presyon ng tela na ito ay maihahambing sa mga tradisyonal na tela sa mga tuntunin ng tibay, na nagpapanatili ng humigit-kumulang 81.3% ng kanilang orihinal na ani kahit na pagkatapos ng 5 karaniwang paghuhugas.Bilang karagdagan, ang ginawang tissue sensor ay epektibo sa sistema ng pangangalagang pangkalusugan sa pamamagitan ng pagbuo ng mga de-koryenteng signal batay sa tuluy-tuloy na mga bahagi ng paglalakad ng isang tao.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al.(2022).Fabric piezoelectric pressure sensor batay sa electrospun polyvinylidene fluoride nanofibers na may 50 nozzle, depende sa pattern ng paghabi.Flexible electronics npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Disclaimer: Ang mga pananaw na ipinahayag dito ay sa 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 disclaimer na ito ay bahagi ng mga tuntunin ng paggamit ng website na ito.
Si Bhavna Kaveti ay isang manunulat ng agham mula sa Hyderabad, India.Siya ay may hawak na MSc at MD mula sa Vellore Institute of Technology, India.sa organic at medicinal chemistry mula sa University of Guanajuato, Mexico.Ang kanyang gawaing pananaliksik ay nauugnay sa pagbuo at synthesis ng mga bioactive molecule batay sa mga heterocycle, at mayroon siyang karanasan sa multi-step at multi-component synthesis.Sa panahon ng kanyang pagsasaliksik ng doktor, nagtrabaho siya sa synthesis ng iba't ibang heterocycle-based na nakatali at pinagsamang mga molekulang peptidomimetic na inaasahang may potensyal na higit pang pagganahin ang biological na aktibidad.Habang nagsusulat ng mga disertasyon at mga papeles sa pananaliksik, ginalugad niya ang kanyang hilig para sa siyentipikong pagsulat at komunikasyon.
Cavity, Buffner.(Agosto 11, 2022).Full fabric pressure sensor na idinisenyo para sa naisusuot na pagsubaybay sa kalusugan.AZonano.Nakuha noong Oktubre 21, 2022 mula sa https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Cavity, Buffner."Isang all-tissue pressure sensor na idinisenyo para sa naisusuot na pagsubaybay sa kalusugan".AZonano.Oktubre 21, 2022 .Oktubre 21, 2022 .
Cavity, Buffner."Isang all-tissue pressure sensor na idinisenyo para sa naisusuot na pagsubaybay sa kalusugan".AZonano.https://www.azono.com/news.aspx?newsID=39544.(Noong Oktubre 21, 2022).
Cavity, Buffner.2022. All-cloth pressure sensor na idinisenyo para sa naisusuot na pagsubaybay sa kalusugan.AZoNano, na-access noong Oktubre 21, 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Sa panayam na ito, nakipag-usap ang AZoNano kay Propesor André Nel tungkol sa isang makabagong pag-aaral na kinasasangkutan niya na naglalarawan sa pagbuo ng isang "glass bubble" nanocarrier na makakatulong sa mga gamot na makapasok sa mga selula ng pancreatic cancer.
Sa panayam na ito, nakipag-usap si AZoNano kay King Kong Lee ng UC Berkeley tungkol sa kanyang teknolohiyang nanalo ng Nobel Prize, optical tweezers.
Sa panayam na ito, nakikipag-usap kami sa SkyWater Technology tungkol sa estado ng industriya ng semiconductor, kung paano nakakatulong ang nanotechnology na hubugin ang industriya, at ang kanilang bagong partnership.
Ang Inoveno PE-550 ay ang pinakamahusay na nagbebenta ng electrospinning/spraying machine para sa patuloy na produksyon ng nanofiber.
Filmetrics R54 Advanced sheet resistance mapping tool para sa semiconductor at composite wafers.