حسگر فشار منعطف حتی هنگام خم شدن نیز دقیق باقی می‌ماند

حسگر فشار منعطف حتی هنگام خم شدن نیز دقیق باقی می‌ماند

پژوهش‌ها نشان داده است نانوالیاف‌ها را می‌توان به حسگرهای فشار بسیار کارآمد تبدیل کرد. همچنین مشاهده کرده‌ایم که نانولوله‌های کربنی که به شکل هرم درآمده و یا تنها روی سیلیکون پاشیده می‌شوند حسگرهای فشار منعطفی به وجود می‌آورند.

اکنون گروهی بین‌المللی در دانشگاه توکیو نانوالیاف‌هایی از ترکیب نانولوله‌های کربنی و گرافن ساخته‌اند که مشکل بزرگ حسگرهای فشار منعطف یعنی کاهش دقت هنگام خم شدن یا تغییر شکل را برطرف کرده است. حسگر فشار منعطف حاصل می‌تواند در تشخیص بهتر سرطان سینه بکار گرفته شود.

Sungwon Lee و Takao Someya از دانشگاه توکیو به این موضوع اشاره می‌کنند که با وجود گروه‌های بسیاری که قطعات الکترونیک منعطف را در دستگاه‌های پوشیدنی و کاشتنی بکار می‌گیرند، ولی بسیاری از این حسگرها برای اندازه‌گیری اشیاء واقعی مناسب نیستند چرا که نسبت به اعوجاج مواد بسیار حساسند.

حسگرهای فشار با حساسیت بالا به تماس منسجم با سطح وابسته اند. این ویژگی آن‌ها را نسبت به خم شدن حساس‌تر کرده و متاسفانه باعث می‌شود دقتشان از دست برود و در عمل باعث می‌گردد تا هنگامی که یک جسم نرم بر جسم نرم دیگری فشار وارد می‌کند، این فشار به صورت جداگانه از فشار مکانیکی قابل اندازه‌گیری نباشد.

حسگرهای فشار منعطف حتی هنگام خم شدن نیز دقیق باقی می‌مانند.

Lee و همکارانش به دنبال یافتن راهی برای اندازه‌گیری فشار حتی در شرایط خم شدن بسیار شدید بودند.

در پژوهشی که شرح آن در مجلۀ Nature Nanotechnology آمده است، مهندسان حسگرهای منعطف را با بکارگیری ترانزیستورهای ارگانیک و ساختارهای حساس نانوالیاف ساخته‌اند.

این پژوهشگران با افزودن نانولوله‌های کربنی و گرافن به یک پلیمر منعطف، نانوالیاف‌هایی با قطر ۳۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر ساخته‌اند. این نانوالیاف‌ها برای شکل‌دهی ساختاری نازک و شفاف با یگدیگر ترکیب شده‌اند.

توانایی تغییر چیدمان نسبی برای سازگاری با خم شدن ویژگی کلیدی این الیاف برای عدم کاهش دقت در اندازه‌گیری فشار است. این ویژگی به آنها اجازه می‌دهد تا با کاهش کشش هر الیاف، اندازه‌گیری فشار را ادامه دهند.

حسگر فشار منعطف حاصل که تنها هشت میکرومتر ضخامت دارد می‌تواند فشار را از سطحی گرد اندازه‌گیری کند به طوری که می‌تواند به طور کارآمد فشار ۱۴۴ نقطه را همزمان اندازه‌گیری کند.

Lee در مقالۀ منتشر شده اشاره کرده است که: «ما همچنین حسگرهایمان را با رگ‌های خونی مصنوعی آزمودیم و دریافتیم که آنها می‌توانند تغییر‌های کوچک فشار و سرعت انتشار فشار را اندازه‌گیری کنند.»

منبع: spectrum.ieee.org

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *