Zmijska koža nadahnula je širok raspon osjetljivosti

Mnoge funkcije ljudskog tijela manifestiraju se u obliku mehaničke deformacije kože: rasteže se,

mišići se savijaju ili pokreću. Ove mehaničke promjene mogu se pronaći i pratiti mjerenjem razine stresa na različitim točkama u tijelu.

Posljednjih godina takvi se pokreti prate pomoću nosivih senzora; oni mogu otkriti: 

  • visoka napetost (40-100%): kretanje prstiju, zglobova i udova;
  • srednja napetost (10-40%): gutanje i pokreti lica;
  • niska razina napona (<1%–10%): puls i vibracije glasnica.

U cilju pružanja najvišegrazini vodljivosti i stabilnosti, bolje je koristiti PEDOT:PSS—ovo je polimerna mješavina dva ionomera. Jedna komponenta u ovoj smjesi sastoji se od natrijevog polistiren sulfonata, koji je sulfonirani polistiren. No niska rastezljivost PEDOT:PSS filmova dovodi do pogoršanja performansi nosivih uređaja koji se temelje na njemu.&nbsp;

Autori novog rada stvorili su nosivi uređaj,koji učinkovito otkriva različite razine napona. Kako bi povećali rastezljivost ovog senzora, temeljili su ga na principima zmijske kože. Zmije se mogu rastegnuti nekoliko puta više od normalne veličine tijela, to se događa jer je njihova koža prekrivena ljuskama koje se preklapaju. Kada je doveden napon, ove ljuske klize jedna preko druge i lako se pomiču ako je potrebno. Stoga je zmijska koža izrazito elastična.&nbsp;

Istraživači su koristili ovaj koncept dizajnaprilikom izrade vlastitog senzora. Nanijeli su tanak sloj PEDOT:PSS i zapekli ga elastomernom trakom. Ovaj sloj je zatim rastegnut za 50%. Taj je proces rezultirao stvaranjem pukotina i mikroskopskih komadića na površini sloja. Ova izložena područja poslužila su kao mjesta vezivanja za nanošenje drugog tankog sloja PEDOT:PSS. Nakon nanošenja, drugi sloj je dodatno razvučen do 100%. Zbog toga su nastali novi potezi i otoci koji su se prirodno poklapali s područjima prvog sloja.&nbsp;

Prema rezultatima brojnih eksperimenata, senzor je proizveoDobro definirani signali s rasponom osjetljivosti od dva reda veličine. Signali su točno odražavali stupnjeve i kutove kretanja. Osim toga, senzor je pokazao izvrsnu vodljivost i izdržljivost.

Novi razvoj se može koristitiza praćenje srčanih ili krvožilnih funkcija, za pomoć osobama koje imaju poteškoća s vokalizacijom ili gutanjem te za fizičku rehabilitaciju ili procjenu atletske izvedbe.

Čitaj više

Objasnio kako se svemir odražava u blizini crnih rupa

Masovno trovanje i nove verzije civilizacijske smrti: kako se promijenilo naše znanje o Mayama

Promjene u Zemljinoj orbiti pridonijele su nastanku složenog života na planeti