Mnoho funkcí lidského těla se projevuje ve formě mechanické deformace kůže: natahuje se,
V posledních letech jsou takové pohyby sledovány pomocí nositelných senzorů, dokážou detekovat:
- vysoké napětí (40-100%): pohyb prstů, kloubů a končetin;
- střední napětí (10–40%): polykání a pohyb obličeje;
- nízké napětí (<1%–10%): pulzy a vibrace hlasivek.
S cílem poskytnout nejvyššíúroveň vodivosti a stability, je lepší použít PEDOT:PSS — jedná se o polymerní směs dvou ionomerů. Jednu složku v této směsi tvoří polystyrensulfonát sodný, což je sulfonovaný polystyren. Nízká roztažnost fólií PEDOT:PSS však vede ke zhoršení výkonu nositelných zařízení na ní založených.
Autoři nového díla vytvořili nositelné zařízení,který efektivně detekuje různé úrovně napětí. Aby maximalizovali roztažnost tohoto senzoru, založili jej na principech hadí kůže. Hadi se mohou natáhnout na několikanásobek své normální velikosti těla, k tomu dochází proto, že jejich kůže je pokryta překrývajícími se šupinami. Když je přivedeno napětí, tyto váhy po sobě kloužou a lze je v případě potřeby snadno přesunout. Hadí kůže je proto extrémně elastická.
Výzkumníci použili tento designový konceptpři výrobě vlastního senzoru. Nanesli tenkou vrstvu PEDOT:PSS a zapekli elastomerovou páskou. Tato vrstva byla následně natažena o 50 %. Tento proces vedl ke vzniku trhlin a mikroskopických kousků na povrchu vrstvy. Tyto exponované oblasti sloužily jako spojovací místa pro aplikaci druhé tenké vrstvy PEDOT:PSS. Po aplikaci byla druhá vrstva dále natažena na 100 %. V důsledku toho vznikly nové úseky a ostrůvky, které se přirozeně shodovaly s plochami první vrstvy.
Podle výsledků řady experimentů senzor vyrobilDobře definované signály s rozsahem citlivosti dvou řádů. Signály přesně odrážely stupně a úhly pohybu. Senzor navíc prokázal vynikající vodivost a odolnost.
Lze použít nový vývojpro monitorování srdečních nebo oběhových funkcí, pro pomoc lidem, kteří mají potíže s hlasitostí nebo polykáním, a pro fyzickou rehabilitaci nebo hodnocení sportovního výkonu.
Přečtěte si více
Vysvětlil, jak se vesmír odráží v blízkosti černých děr
Hromadná otrava a nové verze smrti civilizace: jak se změnily naše znalosti o Mayech
Změny na oběžné dráze Země přispěly ke vzniku složitého života na planetě