A sütiket használjuk az Ön tapasztalatainak javítására. Ha folytatja a webhely böngészését, akkor vállalja a sütik használatát. További információk.
A hordható nyomásérzékelők elősegíthetik az emberi egészséget és megvalósíthatják az ember-számítógép interakciót. Folyamatban állnak az univerzális eszközök kialakításával és a mechanikai feszültség iránti nagy érzékenységgel rendelkező nyomásérzékelők létrehozására.
Vizsgálat: Szövésmintázat -függő textilpiezoelektromos nyomásváltó, 50 fúvókával rendelkező elektrospun polivinilidén -fluorid nanoszálak alapján. Képhitel: African Studio/Shutterstock.com
Az NPJ folyóiratban közzétett cikk, a rugalmas elektronikai jelentések a piezoelektromos nyomás -átalakítók szövetek előállításáról polietilén -tereftalát (PET) láncfonalak és polivinilidén -fluorid (PVDF) vetülési fonalak felhasználásával. A fejlett nyomásérzékelő teljesítményét a szövésmintázat alapján a nyomásméréshez viszonyítva körülbelül 2 méteres ruhadarabon mutatjuk be.
Az eredmények azt mutatják, hogy a 2/2 Canard kialakítással optimalizált nyomásérzékelő érzékenysége 245% -kal magasabb, mint az 1/1 Canard kialakítás. Ezenkívül különféle bemeneteket használtunk az optimalizált szövetek teljesítményének értékelésére, beleértve a hajlítást, a szorítást, a ráncot, a csavarást és a különféle emberi mozgásokat. Ebben a munkában egy szenzor pixel tömbjével ellátott szövet alapú nyomásérzékelő stabil észlelési tulajdonságokat és nagy érzékenységet mutat.
Rizs. 1. A PVDF szálak és a multifunkcionális szövetek előkészítése. A PVDF nanoszálakhoz igazított szőnyegek előállításához használt 50-es elektromos elektromos eljárás diagramja, ahol a rézrudakat párhuzamosan egy szállítószalagon helyezik el, és a lépések három fonott szerkezet előállítására szolgálnak a négyrétegű monofil szálakból. B SEM kép és átmérőjű pvDF szálak átmérője és átmérője. C SEM kép egy négyrétegű fonalból. D Szakítószilárdság és feszültség a négyrétegű fonal megszakításánál a csavarozás függvényében. Az alfa- és béta fázisok jelenlétét mutató négyrétegű fonal röntgen diffrakciós mintázata. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Az intelligens robotok és a hordható elektronikus eszközök gyors fejlesztése számos új eszközt eredményez a rugalmas nyomásérzékelők alapján, és az elektronikában, az iparban és az orvostudományban alkalmazott alkalmazásuk gyorsan fejlődik.
A piezoelektromosság egy olyan anyag, amelyet egy olyan anyagon generálnak, amely mechanikai feszültségnek van kitéve. Az aszimmetrikus anyagok piezoelektromossága lehetővé teszi a mechanikai feszültség és az elektromos töltés közötti lineáris reverzibilis kapcsolatot. Ezért, amikor egy darab piezoelektromos anyag fizikailag deformálódik, elektromos töltés jön létre, és fordítva.
A piezoelektromos eszközök ingyenes mechanikai forrást használhatnak, hogy alternatív energiaforrást biztosítsanak az elektronikus alkatrészekhez, amelyek kevés energiát fogyasztanak. Az eszköz típusát és felépítését az érintőkészülékek elektromechanikus kapcsolás alapján történő előállításához kulcsfontosságú paraméterek. A magas feszültségű szervetlen anyagok mellett a hordható eszközökben a mechanikusan rugalmas szerves anyagokat is feltárták.
A nanoszálakba feldolgozott polimereket elektroszpinációs módszerekkel széles körben használják piezoelektromos energiatároló eszközként. A piezoelektromos polimer nanoszálak megkönnyítik a szövet alapú tervezési struktúrák létrehozását a hordható alkalmazásokhoz azáltal, hogy elektromechanikai generációt biztosítanak a mechanikai rugalmasság alapján különféle környezetekben.
Erre a célra piezoelektromos polimereket széles körben használnak, beleértve a PVDF -t és annak származékait, amelyek erős piezoelektromossággal rendelkeznek. Ezeket a PVDF szálakat rajzolják és szövetekbe forognak piezoelektromos alkalmazásokhoz, beleértve az érzékelőket és a generátorokat.
2. ábra. Nagy területszövetek és fizikai tulajdonságai. Fénykép egy nagy, 2/2 vetélkedő bordamintáról, akár 195 cm x 50 cm -ig. B egy 2/2 vetülék mintázatú SEM kép, amely egy PVDF vetülékből áll, két kedvtelésből tartott állatokkal. C modulus és feszültség a szünetben különféle szövetekben, 1/1, 2/2 és 3/3 vetélkedő szélekkel. D a szövetre mért függő szög. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Jelen munkában a PVDF nanoszála szálakon alapuló szövetgenerátorokat szekvenciális 50-JET elektroszálási eljárás alkalmazásával állítják elő, ahol az 50 fúvóka használata megkönnyíti a nanoszála szőnyegek előállítását egy forgó öv szállítószalaggal. Különböző szövésű szerkezeteket hoznak létre kedvtelésből tartott fonal felhasználásával, beleértve 1/1 (sima), 2/2 és 3/3 vetülék bordákat.
A korábbi munkák arról számoltak be, hogy a réz használata a szálak igazításához igazított rézhuzalok formájában a szálgyűjtő dobokon. Az aktuális munka azonban egy párhuzamos rézrudakból áll, amelyek 1,5 cm távolságra vannak egymástól a szállítószalagon, hogy segítsék a fonóféléket az elektrosztatikus kölcsönhatások alapján a bejövő töltésű szálak és a rézrosthoz rögzített rostok felületén lévő töltések.
A korábban leírt kapacitív vagy piezorsister érzékelőkkel ellentétben az ebben a cikkben javasolt szövetnyomás -érzékelő a bemeneti erők széles skálájára reagál 0,02 és 694 Newton között. Ezenkívül a javasolt szövetnyomás -érzékelő öt standard mosás után megtartotta eredeti bemenetének 81,3% -át, jelezve a nyomásérzékelő tartósságát.
Ezenkívül az 1/1, 2/2 és 3/3 RIB kötés feszültségét és áram eredményeit értékelő érzékenységi értékek nagyfeszültség -érzékenységet mutattak 83 és 36 mV/n - 2/2 és 3/3 bordás nyomás. 3 vetülék érzékelő 245% -kal, illetve 50% -kal magasabb érzékenységet mutatott ezekre a nyomásérzékelőkre, összehasonlítva a 24 mV/N vetüléknyomás -érzékelővel 1/1.
Rizs. 3. A teljes ruhás nyomásérzékelő kibővített alkalmazása. Példa egy 2/2 vetélkedő bordából készült, két kör alakú elektróda alá helyezett 2/2 vetéllyel rendelkező botránynyomás -érzékelőre, hogy észlelje az elülső lábat (közvetlenül a lábujjak alatt) és a sarok mozgását. B A sétálási folyamat egyes lépéseinek minden szakaszának vázlatos ábrázolása: sarok leszállás, földelés, lábujj érintkezése és láb emelése. C A feszültség kimeneti jelei a járási lépés minden egyes részére adott válaszként a járási elemzéshez és a járás minden fázisához kapcsolódó D erősített elektromos jelekhez. E A teljes szövetnyomás -érzékelő vázlata, amely akár 12 téglalap alakú pixel sejt, vezetőképes vonalakkal, mintázott, az egyes pixelek egyes jeleinek kimutatására. F A 3D -s térkép az elektromos jelről, amelyet az ujj megnyomásával generálnak minden pixelre. g Az elektromos jelet csak az ujjen sajtolt pixelben detektálják, és más pixelekben nem generálnak oldalsó jelet, megerősítve, hogy nincs áthallás. © Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al. (2022)
Összegezve, ez a tanulmány egy nagyon érzékeny és hordható szövetnyomás -érzékelőt mutat be, amely magában foglalja a PVDF nanofiber piezoelektromos szálakat. A gyártott nyomásérzékelők a bemeneti erők széles skálájával 0,02 és 694 newton.
Ötven nem zümmögést használtunk egy prototípus elektromos fonógépen, és folyamatos nanoszálak szőnyeget készítettünk egy rézrudakon alapuló kötegelt szállítószalaggal. Időszakos kompresszió alatt a gyártott 2/2 vetéleti hem szövet 83 mV/n érzékenységet mutatott, amely körülbelül 245% -kal magasabb, mint az 1/1 vetülék szövet.
A javasolt összes szőtt nyomásérzékelők fiziológiai mozgásoknak vetik alá őket, beleértve a csavarást, a hajlítás, a szorítás, a futás és a gyaloglás alávetésével. Ezenkívül ezek a szövetnyomásmérők összehasonlíthatók a hagyományos szövetekkel a tartósság szempontjából, az eredeti hozamuk kb. 81,3% -át megtartva még 5 standard mosás után. Ezenkívül a gyártott szövetérzékelő hatékony az egészségügyi rendszerben, ha elektromos jeleket generál az ember gyaloglásának folyamatos szegmensei alapján.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al. (2022). Szövet piezoelektromos nyomásérzékelő, az elektroszpun polivinilidén -fluorid nanoszálak alapján, 50 fúvókával, a szövésmintától függően. Rugalmas elektronika NPJ. https://www.nature.com/articles/S41528-022-00203-6.
Jogi nyilatkozat: Az itt kifejtett vélemények a szerző személyes képességeiben vannak, és nem feltétlenül tükrözik az Azom.com Limited T/A Azonetwork nézeteit, a weboldal tulajdonosát és üzemeltetőjét. Ez a nyilatkozat része a weboldal használatának feltételeinek.
Bhavna Kaveti egy tudományos író Hyderabadból, Indiából. Az MSC -t és az MD -t az indiai Vellore Technológiai Intézetből birtokolja. a szerves és orvosi kémiában a mexikói Guanajuato Egyetemen. Kutatási munkája a heterociklusok alapú bioaktív molekulák fejlődéséhez és szintéziséhez kapcsolódik, és tapasztalata van a többlépcsős és többkomponensű szintézis területén. Doktori kutatása során különféle heterociklus-alapú kötött és olvasztott peptidomimetikus molekulák szintézisén dolgozott, amelyek várhatóan a biológiai aktivitás további funkcionalizálására szolgálnak. A disszertációk és a kutatási dokumentumok írása közben feltárta a tudományos írás és a kommunikáció iránti szenvedélyét.
Üreg, Buffner. (2022. augusztus 11.). Teljes szövetnyomás -érzékelő, amelyet hordható egészségügyi megfigyelésre terveztek. Azonano. Beolvasva 2022. október 21 -én a https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544 oldalról.
Üreg, Buffner. „A hordható egészségfigyeléshez tervezett teljes szöveti nyomásérzékelő”. Azonano.2022. október 21..2022. október 21..
Üreg, Buffner. „A hordható egészségfigyeléshez tervezett teljes szöveti nyomásérzékelő”. Azonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544. (2022. október 21 -én).
Üreg, Buffner. 2022. A hordható egészségfigyeléshez tervezett összes Cloth nyomásérzékelő. Azonano, elérhető 2022. október 21 -én, https://www.azonano.com/news.aspx?newsid=39544.
Ebben az interjúban Azonano beszél André Nel professzorral egy olyan innovatív tanulmányról, amelyben részt vesz, amely leírja egy „üvegbuborék” nanokarrier kifejlesztését, amely segíthet a drogoknak a hasnyálmirigy -rákos sejtekbe való belépésében.
Ebben az interjúban Azonano beszél az UC Berkeley King Kong Lee-vel Nobel-díjas technológiájáról, az Optical Jeezers-ről.
Ebben az interjúban a Skywater Technology -val beszélünk a félvezető ipar állapotáról, arról, hogy a nanotechnológia hogyan segíti az ipar alakítását és új partnerségüket.
Az Inoveno PE-550 a legkelendőbb elektroszpináló/permetezőgép a folyamatos nanoszál előállításhoz.
Filmetrics R54 Advanced Lemez ellenállás -leképező eszköz félvezető és kompozit ostyák számára.