Kami nganggo cookies pikeun ningkatkeun pangalaman anjeun.Ku neraskeun ngotéktak situs ieu, anjeun satuju kana kami nganggo cookies.Inpormasi Tambahan.
Sénsor tekanan anu tiasa dianggo tiasa ngabantosan ngawas kaséhatan manusa sareng ngawujudkeun interaksi manusa-komputer.Usaha anu lumangsung pikeun nyieun sensor tekanan kalawan desain alat universal tur sensitipitas tinggi ka stress mékanis.
Studi: Tenun pola gumantung tékstil piezoelektrik transduser tekanan dumasar kana electrospun polyvinylidene fluorida nanofibers kalawan 50 nozzles.Kiridit Gambar: Studio Afrika / Shutterstock.com
Hiji artikel diterbitkeun dina jurnal npj Flexible Electronics ngalaporkeun on fabrikasi transduser tekanan piezoelektrik pikeun fabrics maké polyethylene terephthalate (PET) benang Lungsi sarta polyvinylidene fluoride (PVDF) benang weft.Kinerja sensor tekanan anu dikembangkeun dina hubungan pangukuran tekanan dumasar kana pola anyaman ditingalikeun dina skala lawon sakitar 2 méter.
Hasilna nunjukkeun yén sensitipitas sensor tekanan anu dioptimalkeun nganggo desain 2/2 canard nyaéta 245% langkung luhur tibatan desain 1/1 canard.Sajaba ti éta, rupa inputs dipaké pikeun evaluate kinerja fabrics dioptimalkeun, kaasup flexion, squeezing, wrinkling, twisting, sarta sagala rupa gerakan manusa.Dina karya ieu, sénsor tekanan dumasar jaringan sareng sénsor piksel sénsor nunjukkeun ciri persépsi anu stabil sareng sensitipitas anu luhur.
Sangu.1. Persiapan threads PVDF na fabrics multifunctional.a Diagram tina prosés electrospinning 50-nozzle dipaké pikeun ngahasilkeun Mats Blok nanofibers PVDF, dimana rod tambaga disimpen dina paralel dina sabuk conveyor, sarta léngkah anu nyiapkeun tilu struktur braided tina filamén monofilament opat-lapisan.b SEM gambar jeung distribusi diaméter serat PVDF Blok.c gambar SEM tina benang opat lapis.d Kakuatan tarik sareng galur nalika putus tina benang opat lapis salaku fungsi pulas.e Pola difraksi sinar-X tina benang opat lapis nunjukkeun ayana fase alfa jeung béta.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Ngembangkeun gancang robot calakan sarta alat éléktronik wearable geus nimbulkeun loba alat anyar dumasar kana sénsor tekanan fléksibel, sarta aplikasi maranéhanana dina éléktronika, industri, jeung ubar ngembang pesat.
Piezoelectricity mangrupikeun muatan listrik anu dibangkitkeun dina bahan anu ngalaman setrés mékanis.Piezoelektrik dina bahan asimétri ngamungkinkeun hubungan malik linier antara setrés mékanis sareng muatan listrik.Ku alatan éta, nalika sapotong bahan piezoelektrik cacad fisik, muatan listrik dijieun, sarta sabalikna.
Alat piezoelektrik tiasa nganggo sumber mékanis gratis pikeun nyayogikeun sumber listrik alternatif pikeun komponén éléktronik anu nganggo sakedik kakuatan.Jinis bahan sareng struktur alat mangrupikeun parameter konci pikeun ngahasilkeun alat toél dumasar kana gandeng éléktromékanis.Salian bahan anorganik tegangan tinggi, bahan organik anu fleksibel sacara mékanis ogé parantos digali dina alat anu tiasa dianggo.
Polimér diolah jadi nanofibers ku métode electrospinning loba dipaké salaku alat panyimpen énergi piezoelektrik.Nanofibers polimér piezoelektrik ngagampangkeun nyiptakeun struktur desain dumasar kana lawon pikeun aplikasi anu tiasa dianggo ku nyayogikeun generasi éléktromékanis dumasar kana élastisitas mékanis dina rupa-rupa lingkungan.
Pikeun tujuan ieu, polimér piezoelektrik seueur dianggo, kalebet PVDF sareng turunanna, anu gaduh piezoelektrik anu kuat.Serat PVDF ieu digambar sareng dipintal kana lawon pikeun aplikasi piezoelektrik kalebet sénsor sareng generator.
Gambar 2. Jaringan wewengkon badag sarta sipat fisikna.Poto pola iga 2/2 ageung dugi ka 195 cm x 50 cm.b gambar SEM tina pola weft 2/2 diwangun ku hiji weft PVDF interleaved dua basa PET.c Modulus jeung galur dina putus dina rupa fabrics kalawan 1/1, 2/2 jeung 3/3 edges weft.d nyaéta sudut gantung anu diukur pikeun lawon.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Dina karya ayeuna, generator lawon dumasar kana filamén nanofiber PVDF diwangun ngagunakeun prosés electrospinning 50-jet sequential, dimana pamakéan 50 nozzles facilitates produksi Mats nanofiber maké sabuk conveyor puteran.Rupa-rupa struktur anyaman dijieun maké benang PET, kaasup 1/1 (polos), 2/2 jeung 3/3 iga weft.
Karya saméméhna geus ngalaporkeun pamakéan tambaga pikeun serat alignment dina bentuk kawat tambaga Blok dina drum kempelan serat.Sanajan kitu, karya ayeuna diwangun ku rod tambaga paralel spasi 1,5 cm eta dina sabuk conveyor pikeun mantuan align spinnerets dumasar kana interaksi éléktrostatik antara serat muatan asup jeung muatan dina beungeut serat napel serat tambaga.
Beda sareng sensor kapasitif atanapi piezoresistive anu dijelaskeun sateuacana, sensor tekanan jaringan anu diusulkeun dina tulisan ieu ngaréspon kana rupa-rupa gaya input ti 0,02 dugi ka 694 Newton.Salaku tambahan, sensor tekanan lawon anu diusulkeun nahan 81,3% tina input aslina saatos lima cuci standar, nunjukkeun daya tahan sensor tekanan.
Salaku tambahan, nilai sensitipitas ngevaluasi tegangan sareng hasil ayeuna pikeun 1/1, 2/2, sareng 3/3 iga nyulam nunjukkeun sensitipitas tegangan tinggi 83 sareng 36 mV / N ka 2/2 sareng 3/3 tekanan iga.3 sensor weft nunjukkeun 245% jeung 50% sensitipitas luhur pikeun sensor tekanan ieu, masing-masing, dibandingkeun jeung 24 mV / N sensor tekanan weft 1/1.
Sangu.3. aplikasi dimekarkeun tina sensor tekanan full-lawon.a Conto sensor tekanan insole dijieunna tina 2/2 lawon ribbed weft diselapkeun dina dua éléktroda sirkular pikeun ngadeteksi forefoot (ngan handap toes) jeung gerakan keuneung.b Répréséntasi skéma tina tiap tahapan léngkah individu dina prosés leumpang: badarat keuneung, grounding, kontak toe sareng angkat suku.c sinyal kaluaran tegangan dina respon kana unggal bagian tina hambalan gait pikeun analisis gait jeung d sinyal listrik amplified pakait sareng unggal fase gait nu.e Schematic sensor tekanan jaringan pinuh ku susunan nepi ka 12 sél piksel rectangular kalawan garis conductive patterned pikeun ngadeteksi sinyal individu ti unggal piksel.f Peta 3D tina sinyal listrik dihasilkeun ku mencét hiji ramo dina unggal piksel.g Hiji sinyal listrik ngan dideteksi dina piksel ramo-dipencet, tur euweuh sinyal samping dihasilkeun dina piksel séjén, confirming yén euweuh crosstalk.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Dina kacindekan, ulikan ieu mendemonstrasikan sensor tekanan jaringan kacida sénsitip sarta wearable incorporating PVDF nanofiber filaments piezoelektrik.Sénsor tekanan anu didamel gaduh rupa-rupa gaya input ti 0,02 dugi ka 694 Newton.
Lima puluh nozzles dipaké dina hiji prototipe mesin spinning listrik, sarta mat kontinyu nanofibers dihasilkeun maké conveyor bets dumasar kana rod tambaga.Dina komprési intermittent, lawon hem weft 2/2 anu diproduksi nunjukkeun sensitipitas 83 mV / N, anu sakitar 245% langkung luhur tibatan lawon hem 1/1 weft.
Sénsor tekanan sadaya-anyaman anu diusulkeun ngawas sinyal listrik ku ngalebetkeun kana gerakan fisiologis, kalebet twisting, bending, squeezing, ngajalankeun sareng leumpang.Sajaba ti éta, gauges tekanan lawon ieu comparable kana fabrics konvensional dina watesan durability, nahan kira 81,3% tina ngahasilkeun aslina malah sanggeus 5 washes baku.Salaku tambahan, sénsor jaringan anu diproduksi sacara épéktip dina sistem kasehatan ku ngahasilkeun sinyal listrik dumasar kana bagéan kontinyu tina leumpang hiji jalma.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, jeung sajabana.(2022).sensor tekanan piezoelektrik lawon dumasar kana electrospun polyvinylidene fluorida nanofibers kalawan 50 nozzles, gumantung kana pola anyaman.éléktronika fléksibel npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Bantahan: Pamadegan anu dikedalkeun di dieu mangrupikeun panulis dina kapasitas pribadina sareng henteu merta ngagambarkeun pandangan AZoM.com Limited T / A AZoNetwork, anu gaduh sareng operator halaman wéb ieu.Bantahan ieu mangrupikeun bagian tina syarat pamakean halaman wéb ieu.
Bhavna Kaveti nyaéta panulis élmu ti Hyderabad, India.Anjeunna ngagaduhan MSc sareng MD ti Vellore Institute of Technology, India.dina kimia organik jeung ubar ti Universitas Guanajuato, Mexico.Karya panalungtikanna aya hubunganana sareng pamekaran sareng sintésis molekul bioaktif dumasar kana heterocycles, sareng anjeunna gaduh pangalaman dina sintésis multi-hambalan sareng multi-komponén.Salila panalungtikan doktor nya, manéhna digawé dina sintésis rupa-rupa molekul peptidomimetic kabeungkeut basis heterocycle jeung lebur nu diperkirakeun boga potensi pikeun salajengna functionalize aktivitas biologis.Nalika nyerat disertasi sareng makalah panalungtikan, anjeunna ngajajah markisa pikeun tulisan ilmiah sareng komunikasi.
Rongga, Buffner.(11 Agustus 2022).sensor tekanan lawon pinuh dirancang pikeun ngawas kaséhatan wearable.AZonano.Dicokot 21 Oktober 2022 ti https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Rongga, Buffner."Sénsor tekanan sadaya jaringan dirancang pikeun ngawaskeun kaséhatan anu tiasa dianggo".AZonano.21 Oktober 2022.21 Oktober 2022.
Rongga, Buffner."Sénsor tekanan sadaya jaringan dirancang pikeun ngawaskeun kaséhatan anu tiasa dianggo".AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(Kaping 21 Oktober 2022).
Rongga, Buffner.2022. Sadaya-lawon sensor tekanan dirancang pikeun ngawas kaséhatan wearable.AZoNano, diaksés 21 Oktober 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Dina wawancara ieu, AZoNano ceramah ka Professor André Nel ngeunaan hiji ulikan inovatif anjeunna kalibet dina éta ngajelaskeun ngembangkeun "gelembung kaca" nanocarrier nu bisa mantuan ubar asupkeun sél kanker pankréas.
Dina wawancara ieu, AZoNano ngobrol sareng King Kong Lee UC Berkeley ngeunaan téknologi na anu meunang Hadiah Nobel, pinset optik.
Dina wawancara ieu, urang ngobrol jeung SkyWater Téhnologi ngeunaan kaayaan industri semikonduktor, kumaha nanotéhnologi mantuan pikeun ngawangun industri, sarta partnership anyar maranéhanana.
Inoveno PE-550 mangrupikeun mesin éléktrospinning / nyemprot pangsaéna pikeun produksi nanofiber kontinyu.
Filmetrics R54 Alat pemetaan lalawanan lambar canggih pikeun semikonduktor sareng wafer komposit.