Kami menggunakan kuki untuk meningkatkan pengalaman anda. Dengan terus melayari laman web ini, anda bersetuju dengan penggunaan kuki kami. Maklumat tambahan.
Sensor tekanan yang boleh dipakai dapat membantu memantau kesihatan manusia dan merealisasikan interaksi manusia-komputer. Usaha berterusan untuk menghasilkan sensor tekanan dengan reka bentuk peranti sejagat dan kepekaan yang tinggi terhadap tekanan mekanikal.
Kajian: Menenun corak transducer tekanan piezoelektrik tekstil berasaskan nanofibers fluorida polyvinylidene electrospun dengan 50 muncung. Kredit Imej: Studio Afrika/Shutterstock.com
Satu artikel yang diterbitkan dalam jurnal NPJ Flexible Electronics melaporkan mengenai fabrikasi transduser tekanan piezoelektrik untuk fabrik menggunakan benang perang polietilena terephthalate (PET) dan benang polyvinylidene fluoride (PVDF). Prestasi sensor tekanan yang dibangunkan berhubung dengan pengukuran tekanan berdasarkan corak tenunan ditunjukkan pada skala kain kira -kira 2 meter.
Keputusan menunjukkan bahawa kepekaan sensor tekanan yang dioptimumkan menggunakan reka bentuk kanard 2/2 adalah 245% lebih tinggi daripada reka bentuk kanard 1/1. Di samping itu, pelbagai input digunakan untuk menilai prestasi kain yang dioptimumkan, termasuk fleksi, memerah, berkerut, berpusing, dan pelbagai pergerakan manusia. Dalam karya ini, sensor tekanan berasaskan tisu dengan array piksel sensor mempamerkan ciri-ciri persepsi yang stabil dan kepekaan yang tinggi.
Beras. 1. Penyediaan benang PVDF dan kain pelbagai fungsi. Gambar rajah proses elektrospinning 50-nozzle yang digunakan untuk menghasilkan tikar nanofibers PVDF, di mana rod tembaga diletakkan selari dengan tali pinggang penghantar, dan langkah-langkahnya adalah untuk menyediakan tiga struktur yang dikepala dari filamen monofilamen empat lapisan. B SEM imej dan diameter pengagihan gentian PVDF sejajar. C SEM Imej benang empat ply. D Kekuatan tegangan dan ketegangan pada rehat benang empat-ply sebagai fungsi twist. E X-ray difraksi corak benang empat ply yang menunjukkan kehadiran fasa alpha dan beta. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Perkembangan pesat robot pintar dan peranti elektronik yang boleh dipakai telah menimbulkan banyak peranti baru berdasarkan sensor tekanan fleksibel, dan aplikasi mereka dalam elektronik, industri, dan perubatan berkembang pesat.
Piezoelectricity adalah caj elektrik yang dijana pada bahan yang tertakluk kepada tekanan mekanikal. Piezoelectricity dalam bahan asimetrik membolehkan hubungan linear yang boleh diterbalikkan antara tekanan mekanikal dan caj elektrik. Oleh itu, apabila sekeping bahan piezoelektrik cacat secara fizikal, caj elektrik dicipta, dan sebaliknya.
Peranti piezoelektrik boleh menggunakan sumber mekanikal percuma untuk menyediakan sumber kuasa alternatif untuk komponen elektronik yang menggunakan sedikit kuasa. Jenis bahan dan struktur peranti adalah parameter utama untuk pengeluaran peranti sentuh berdasarkan gandingan elektromekanik. Sebagai tambahan kepada bahan bukan organik voltan tinggi, bahan organik yang fleksibel secara mekanikal juga telah diterokai dalam peranti yang boleh dipakai.
Polimer yang diproses ke dalam nanofibers oleh kaedah elektrospinning digunakan secara meluas sebagai peranti penyimpanan tenaga piezoelektrik. Nanofibers polimer piezoelektrik memudahkan penciptaan struktur reka bentuk berasaskan kain untuk aplikasi yang boleh dipakai dengan menyediakan generasi elektromekanik berdasarkan keanjalan mekanikal dalam pelbagai persekitaran.
Untuk tujuan ini, polimer piezoelektrik digunakan secara meluas, termasuk PVDF dan derivatifnya, yang mempunyai piezoelectricity yang kuat. Serat PVDF ini ditarik dan diputar ke dalam fabrik untuk aplikasi piezoelektrik termasuk sensor dan penjana.
Rajah 2. Tisu kawasan besar dan sifat fizikal mereka. Gambar corak tulang rusuk 2/2 besar sehingga 195 cm x 50 cm. B imej SEM dari corak 2/2 weft yang terdiri daripada satu pvdf weft interleaved dengan dua pangkalan haiwan. C Modulus dan ketegangan pada rehat dalam pelbagai kain dengan tepi 1/1, 2/2 dan 3/3. D ialah sudut gantung yang diukur untuk kain. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Dalam kerja-kerja ini, penjana kain berdasarkan filamen nanofiber PVDF dibina menggunakan proses elektrospinning 50-jet berurutan, di mana penggunaan 50 muncung memudahkan pengeluaran tikar nanofiber menggunakan tali pinggang penghantar tali pinggang berputar. Pelbagai struktur tenunan dicipta menggunakan benang peliharaan, termasuk 1/1 (biasa), 2/2 dan 3/3 tulang rusuk.
Kerja -kerja sebelumnya telah melaporkan penggunaan tembaga untuk penjajaran serat dalam bentuk wayar tembaga sejajar pada gendang koleksi serat. Walau bagaimanapun, kerja semasa terdiri daripada batang tembaga selari yang jarak 1.5 cm selain pada tali pinggang penghantar untuk membantu menyelaraskan spinneret berdasarkan interaksi elektrostatik antara serat yang dikenakan dan caj pada permukaan serat yang dilampirkan pada serat tembaga.
Tidak seperti sensor kapasitif atau piezoresistif yang digambarkan sebelumnya, sensor tekanan tisu yang dicadangkan dalam kertas ini bertindak balas terhadap pelbagai daya input dari 0.02 hingga 694 Newtons. Di samping itu, sensor tekanan kain yang dicadangkan mengekalkan 81.3% daripada input asalnya selepas lima pencuci standard, menunjukkan ketahanan sensor tekanan.
Di samping itu, nilai sensitiviti yang menilai voltan dan keputusan semasa untuk 1/1, 2/2, dan 3/3 tulang rusuk merajut menunjukkan sensitiviti voltan tinggi 83 dan 36 mV/n hingga 2/2 dan 3/3 tekanan tulang rusuk. 3 Sensor WEFT menunjukkan sensitiviti 245% dan 50% lebih tinggi untuk sensor tekanan ini, masing -masing, berbanding dengan sensor tekanan 24 mV/N 1/1.
Beras. 3. Permohonan Permohonan Sensor Tekanan Ploth penuh. Contoh sensor tekanan insole yang diperbuat daripada 2/2 kain ribbed kain yang dimasukkan di bawah dua elektrod bulat untuk mengesan kaki (tepat di bawah jari kaki) dan pergerakan tumit. B Perwakilan skematik setiap peringkat langkah individu dalam proses berjalan: pendaratan tumit, pendaratan, hubungan kaki dan angkat kaki. Isyarat output voltan C sebagai tindak balas kepada setiap bahagian langkah gait untuk analisis gait dan d menguatkan isyarat elektrik yang berkaitan dengan setiap fasa gait. E skematik sensor tekanan tisu penuh dengan pelbagai sehingga 12 sel piksel segi empat tepat dengan garis konduktif bercorak untuk mengesan isyarat individu dari setiap piksel. f peta 3D isyarat elektrik yang dihasilkan dengan menekan jari pada setiap piksel. G isyarat elektrik hanya dikesan dalam piksel yang ditekan jari, dan tiada isyarat sampingan dihasilkan dalam piksel lain, mengesahkan bahawa tidak ada crosstalk. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Kesimpulannya, kajian ini menunjukkan sensor tekanan tisu yang sangat sensitif dan boleh dipakai yang menggabungkan filamen piezoelektrik nanofiber PVDF. Sensor tekanan yang dihasilkan mempunyai pelbagai daya input dari 0.02 hingga 694 Newtons.
Lima puluh muncung digunakan pada satu mesin pemutar elektrik prototaip, dan tikar nanofibers berterusan dihasilkan menggunakan penghantar batch berdasarkan batang tembaga. Di bawah mampatan sekejap -sekejap, kain hem 2/2 yang dihasilkan menunjukkan sensitiviti 83 mV/n, iaitu kira -kira 245% lebih tinggi daripada kain hem 1/1.
Sensor tekanan semua tenunan yang dicadangkan memantau isyarat elektrik dengan menundukkannya kepada pergerakan fisiologi, termasuk memutar, membongkok, memerah, berjalan dan berjalan. Di samping itu, alat pengukur tekanan kain ini dapat dibandingkan dengan kain konvensional dari segi ketahanan, mengekalkan kira -kira 81.3% daripada hasil asalnya walaupun selepas 5 cuci standard. Di samping itu, sensor tisu yang dihasilkan berkesan dalam sistem penjagaan kesihatan dengan menghasilkan isyarat elektrik berdasarkan segmen berterusan seseorang berjalan.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al. (2022). Sensor tekanan piezoelektrik kain berdasarkan nanofibers fluorida polyvinylidene electrospun dengan 50 muncung, bergantung kepada corak tenunan. Elektronik Fleksibel NPJ. https://www.nature.com/articles/S41528-022-00203-6.
Penafian: Pandangan yang dinyatakan di sini adalah pengarang dalam kapasiti peribadinya dan tidak semestinya mencerminkan pandangan Azom.com Limited T/A Azonetwork, pemilik dan pengendali laman web ini. Penafian ini adalah sebahagian daripada terma penggunaan laman web ini.
Bhavna Kaveti adalah penulis sains dari Hyderabad, India. Beliau memegang MSC dan MD dari Institut Teknologi Vellore, India. dalam kimia organik dan perubatan dari Universiti Guanajuato, Mexico. Kerja penyelidikannya berkaitan dengan perkembangan dan sintesis molekul bioaktif berdasarkan heterocycles, dan dia mempunyai pengalaman dalam sintesis pelbagai langkah dan pelbagai komponen. Semasa penyelidikan kedoktorannya, beliau bekerja pada sintesis pelbagai molekul peptidomimetik yang berasaskan heterocycle dan bersatu yang dijangka berpotensi untuk memfungsikan aktiviti biologi. Semasa menulis disertasi dan kertas penyelidikan, dia meneroka semangatnya untuk menulis dan komunikasi saintifik.
Rongga, Buffner. (11 Ogos 2022). Sensor tekanan kain penuh yang direka untuk pemantauan kesihatan yang boleh dipakai. Azonano. Diperoleh pada 21 Oktober 2022 dari https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Rongga, Buffner. "Sensor tekanan tisu yang direka untuk pemantauan kesihatan yang boleh dipakai". Azonano.21 Oktober 2022.21 Oktober 2022.
Rongga, Buffner. "Sensor tekanan tisu yang direka untuk pemantauan kesihatan yang boleh dipakai". Azonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544. (Sehingga 21 Oktober, 2022).
Rongga, Buffner. 2022. Sensor tekanan semua kain yang direka untuk pemantauan kesihatan yang boleh dipakai. Azonano, diakses 21 Oktober 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Dalam wawancara ini, Azonano bercakap kepada Profesor André Nel mengenai kajian inovatif yang terlibat dalam yang menggambarkan perkembangan nanocarrier "gelembung kaca" yang dapat membantu ubat -ubatan memasuki sel -sel kanser pankreas.
Dalam wawancara ini, Azonano bercakap dengan UC Berkeley King Kong Lee mengenai teknologi pemenang Hadiah Nobelnya, Pinset Optik.
Dalam wawancara ini, kami bercakap dengan teknologi Skywater mengenai keadaan industri semikonduktor, bagaimana nanoteknologi membantu membentuk industri, dan perkongsian baru mereka.
Inoveno PE-550 adalah mesin electrospinning/penyemburan terbaik untuk pengeluaran nanofiber yang berterusan.
Filmetrics R54 Alat Pemetaan Rintangan Lanjutan untuk Semikonduktor dan Wafer Komposit.