Veel functies van het menselijk lichaam manifesteren zich in de vorm van mechanische vervorming van de huid: deze strekt zich uit,
De afgelopen jaren zijn dergelijke bewegingen gevolgd met behulp van draagbare sensoren; ze kunnen het volgende detecteren:
- hoge spanning (40-100%): beweging van vingers, gewrichten en ledematen;
- gemiddelde spanning (10–40%): slikken en beweging van het gezicht;
- laag spanningsniveau (<1%–10%): trillingen van de pols en de stembanden.
Om het hoogste te biedenniveau van geleidbaarheid en stabiliteit is het beter om PEDOT:PSS te gebruiken – dit is een polymeermengsel van twee ionomeren. Eén component in dit mengsel bestaat uit natriumpolystyreensulfonaat, dat is gesulfoneerd polystyreen. Maar de lage rekbaarheid van PEDOT:PSS-films leidt tot verslechtering van de prestaties van draagbare apparaten die daarop zijn gebaseerd.
De auteurs van het nieuwe werk hebben een draagbaar apparaat gemaakt,die effectief verschillende spanningsniveaus detecteert. Om de rekbaarheid van deze sensor te maximaliseren, baseerden ze deze op de principes van slangenhuid. Slangen kunnen zich uitstrekken tot meerdere malen hun normale lichaamsgrootte, dit gebeurt omdat hun huid bedekt is met overlappende schubben. Wanneer er spanning op staat, schuiven deze schubben over elkaar heen en zijn indien nodig gemakkelijk te verplaatsen. Daarom is slangenhuid extreem elastisch.
Onderzoekers gebruikten dit ontwerpconceptbij het maken van uw eigen sensor. Ze brachten een dunne laag PEDOT:PSS aan en bakten deze met elastomere tape. Deze laag werd vervolgens met 50% uitgerekt. Dit proces resulteerde in de vorming van scheuren en microscopisch kleine stukjes op het oppervlak van de laag. Deze blootgestelde gebieden dienden als hechtingsplaatsen voor het aanbrengen van een tweede dunne laag PEDOT:PSS. Na het aanbrengen werd de tweede laag verder uitgerekt tot 100%. Als gevolg hiervan ontstonden nieuwe stukken en eilanden, die op natuurlijke wijze samenvielen met de gebieden van de eerste laag.
Volgens de resultaten van een aantal experimenten heeft de sensor geproduceerdGoed gedefinieerde signalen met een gevoeligheidsbereik van twee ordes van grootte. De signalen weerspiegelden nauwkeurig de graden en hoeken van de beweging. Bovendien vertoonde de sensor uitstekende geleidbaarheid en duurzaamheid.
Er kan gebruik worden gemaakt van nieuwe ontwikkelingenvoor het monitoren van hart- of bloedsomloopfuncties, om mensen te helpen die moeite hebben met vocaliseren of slikken, en voor fysieke revalidatie of beoordeling van atletische prestaties.
Lees verder
Uitgelegd hoe het heelal wordt weerkaatst in de buurt van zwarte gaten
Massavergiftiging en nieuwe versies van de dood van de beschaving: hoe onze kennis over de Maya's veranderde
Veranderingen in de baan van de aarde hebben bijgedragen aan de opkomst van complex leven op de planeet