Wiele funkcji organizmu człowieka objawia się mechanicznym odkształceniem skóry: rozciąga się,
W ostatnich latach takie ruchy są śledzone za pomocą czujników do noszenia, które potrafią wykryć:
- wysokie napięcie (40-100%): ruch palców, stawów i kończyn;
- średnie napięcie (10-40%): połykanie i ruchy twarzy;
- niski poziom napięcia (<1%–10%): wibracje tętna i strun głosowych.
Aby zapewnić najwyższypoziom przewodności i stabilności, lepiej zastosować PEDOT:PSS – jest to polimerowa mieszanina dwóch jonomerów. Jednym ze składników tej mieszaniny jest sulfonian polistyrenu sodu, który jest sulfonowanym polistyrenem. Jednak niska rozciągliwość folii PEDOT:PSS prowadzi do pogorszenia wydajności opartych na niej urządzeń do noszenia.
Autorzy nowego dzieła stworzyli urządzenie do noszenia,który skutecznie wykrywa różne poziomy napięcia. Aby zmaksymalizować rozciągliwość tego czujnika, oparto go na zasadach skóry węża. Węże mogą rozciągać się kilkukrotnie w stosunku do normalnego rozmiaru ciała, dzieje się tak, ponieważ ich skóra jest pokryta nakładającymi się łuskami. Po przyłożeniu napięcia skale przesuwają się jedna po drugiej i w razie potrzeby można je łatwo przesunąć. Dlatego skóra węża jest niezwykle elastyczna.
Naukowcy wykorzystali tę koncepcję projektupodczas tworzenia własnego czujnika. Nałożyli cienką warstwę PEDOT:PSS i wypiekli taśmą elastomerową. Następnie warstwę tę rozciągnięto o 50%. W wyniku tego procesu na powierzchni warstwy utworzyły się pęknięcia i mikroskopijne kawałki. Te odsłonięte obszary służyły jako miejsca łączenia do nałożenia drugiej cienkiej warstwy PEDOT:PSS. Po nałożeniu drugą warstwę dodatkowo rozciągnięto do 100%. W rezultacie powstały nowe odcinki i wyspy, które w naturalny sposób zbiegły się z obszarami pierwszej warstwy.
Zgodnie z wynikami szeregu eksperymentów wyprodukowano czujnikDobrze zdefiniowane sygnały o zakresie czułości dwóch rzędów wielkości. Sygnały dokładnie odzwierciedlały stopnie i kąty ruchu. Ponadto czujnik wykazał doskonałą przewodność i trwałość.
Można zastosować nowy rozwójdo monitorowania funkcji serca lub układu krążenia, do pomocy osobom mającym trudności z wymawianiem głosu lub połykaniem, a także do rehabilitacji fizycznej lub oceny wyników sportowych.
Czytaj więcej
Wyjaśnił, w jaki sposób wszechświat odbija się w pobliżu czarnych dziur
Masowe zatrucia i nowe wersje śmierci cywilizacji: jak zmieniła się nasza wiedza o Majach
Zmiany orbity Ziemi przyczyniły się do powstania złożonego życia na planecie