ساخت حسگر انعطاف‌پذیر برای دستگاه‌های پوشیدنی ردیاب سلامت

این پوست الکترونیکی جدید که "تریس"(TRACE) نام دارد، پنج برابر بهتر از مواد نرم معمولی عمل می‌کند و برای اندازه گیری جریان خون برای تشخیص نبض و کمک به ربات‌ها در احساس کردن بافت سطوح مناسب است.

ربات‌ها برای کنترل و ردیابی سلامت در لحظه به ساختار الکترونیکی نرم نیاز دارند. برخلاف دستگاه‌های سفت و سخت، خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیر بودن باعث عملکرد بهتر آنها می‌شود. تغییر در کیفیت به عنوان"هیستریسس "شناخته می‌شود.

اخیرا تیمی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور(NUS) یک ماده حسگر جدید را توسعه داده‌اند که دارای هیستِرِزیس کمتری است. در یک تعریف کلی، هیستریسس(Hysteresis) عبارت از وابستگیِ حالت (State) یک سیستم به گذشته‌اش است.

سیستم‌های دارای هیستریسس  غیرخطی هستند و مدلسازی ریاضی آنها می‌تواند بسیار سخت باشد. این توانایی، عملکرد دستگاه‌های بهداشتی پوشیدنی و احساس رباتیک را دقیق‌تر می‌کند.

هنگامی که از مواد نرم در حسگرهای فشرده استفاده می‌شود، معمولاً حسگرها با مشکلات شدید هیستریسس مواجه می‌شوند. ویژگی‌های ماده نرم حسگر مذکور می‌تواند بین لمس‌های مکرر تغییر کند که این موضوع بر قابلیت اطمینان داده‌ها تأثیر می‌گذارد.

ماده توسعه یافته توسط محققان این مطالعه ماده‌ای است که دارای حساسیت بالا اما با عملکرد تقریباً بدون هیستریسس است. آنها فرایندی را برای شکستن لایه‌های نازک فلزی و تبدیل آنها به الگوهای حلقه‌ای شکل برای قرار دادن روی ماده انعطاف پذیری به نام پلی دی متیل سیلوکسان(PDMS) توسعه دادند.

سپس این لایه نازک فلزی را با الکترودها و بسترها برای ساخت یک حسگر پیزو مقاومتی ادغام کرده و عملکرد آن را تعیین کردند. آنها آزمایش‌های مکرری انجام دادند و تأیید کردند که نوآوری در طراحی آنها عملکرد حسگر را بهبود بخشیده است.

"بنجامین تی"(Benjamin Tee) محقق ارشد این مطالعه گفت: با طراحی منحصر به فرد، ما توانستیم به طور قابل توجهی دقت و اطمینان این حسگر را بهبود بخشیم. حسگر تریس به طور بالقوه می‌تواند در رباتیک برای درک بافت سطوح یا در دستگاه‌های پوشیدنی بهداشتی مورد استفاده قرار گیرد. هدف بلند مدت ما پیش‌بینی سلامت قلب و عروق توسط یک پچ کوچک هوشمند است که روی پوست انسان قرار می‌گیرد. گام بعدی محققان بهبود سازگاری بیشتر مواد آنها در دستگاه‌های پوشیدنی و توسعه برنامه‌های هوش مصنوعی(AI) براساس حسگرها است.

منبع:ایسنا

No tags for this post.