تتجلى العديد من وظائف جسم الإنسان في شكل تشوه ميكانيكي للجلد: فهو يمتد،
في السنوات الأخيرة، تم تتبع مثل هذه الحركات باستخدام أجهزة استشعار يمكن ارتداؤها، حيث يمكنها اكتشاف:
- توتر عالي المستوى (40-100٪): حركة الأصابع والمفاصل والأطراف ؛
- التوتر المتوسط (10-40٪): البلع وحركة الوجه.
- الجهد المنخفض (أقل من 1%-10%): اهتزازات النبض والأحبال الصوتية.
من أجل تقديم أعلىمستوى الموصلية والثبات، فمن الأفضل استخدام PEDOT:PSS، وهو عبارة عن خليط بوليمر مكون من اثنين من الأيونمرات. يتكون أحد مكونات هذا الخليط من سلفونات بوليسترين الصوديوم، وهو بوليسترين مسلفن. لكن قابلية التمدد المنخفضة لأفلام PEDOT:PSS تؤدي إلى تدهور أداء الأجهزة القابلة للارتداء المبنية عليها.
ابتكر مؤلفو العمل الجديد جهازًا يمكن ارتداؤه،الذي يكتشف بشكل فعال مستويات الجهد المختلفة. ولتحقيق أقصى قدر من قابلية تمديد هذا المستشعر، فقد اعتمدوا على مبادئ جلد الثعبان. يمكن أن تمتد الثعابين إلى عدة أضعاف حجم جسمها الطبيعي، ويحدث هذا لأن جلدها مغطى بقشور متداخلة. عند تطبيق الجهد الكهربي، تنزلق هذه المقاييس فوق بعضها البعض ويمكن تحريكها بسهولة إذا لزم الأمر. ولذلك فإن جلد الثعبان مرن للغاية.
استخدم الباحثون مفهوم التصميم هذاعند صنع المستشعر الخاص بك. قاموا بتطبيق طبقة رقيقة من PEDOT:PSS وخبزوها بشريط مطاطي. ثم تم تمديد هذه الطبقة بنسبة 50٪. وأدت هذه العملية إلى تكوين شقوق وقطع مجهرية على سطح الطبقة. كانت هذه المناطق المكشوفة بمثابة مواقع ربط لتطبيق طبقة رقيقة ثانية من PEDOT:PSS. بعد التطبيق، تم تمديد الطبقة الثانية إلى 100%. ونتيجة لذلك، تشكلت مساحات وجزر جديدة، والتي تزامنت بشكل طبيعي مع مناطق الطبقة الأولى.
وفقا لنتائج عدد من التجارب، تم إنتاج المستشعرإشارات محددة جيدًا مع نطاق حساسية يبلغ أمرين من حيث الحجم. تعكس الإشارات بدقة درجات وزوايا الحركة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر المستشعر موصلية ومتانة ممتازة.
يمكن استخدام التطوير الجديدلمراقبة وظائف القلب أو الدورة الدموية، ولمساعدة الأشخاص الذين يعانون من صعوبة في النطق أو البلع، ولإعادة التأهيل البدني أو تقييم الأداء الرياضي.
قراءة المزيد
شرح كيف ينعكس الكون بالقرب من الثقوب السوداء
Массовые отравления и новые версии гибели цивилизации: как изменились наши знания о майя
ساهمت التغييرات في مدار الأرض في ظهور حياة معقدة على هذا الكوكب