حسگر کشش‌پذیری که از هیدروژل ساخته شده است
پژوهشگران چین، نوعی حسگر کشش‌پذیر ابداع کرده‌اند که از هیدروژل ساخته شده و می‌تواند به ساخت تجهیزات الکترونیکی و ربات‌های نرم کمک کند.
به گزارش ایسنا و به نقل از تک‌اکسپلور، پیشرفت‌های اخیر در حوزه فناوری، به رشد و افزایش ابزارهای پیچیده الکترونیکی کمک می‌کنند. برخی از این ابزار جدید به خصوص ابزار پوشیدنی و ربات‌های نرم، به تجهیزات الکترونیکی انعطاف‌پذیری مانند حسگر، عملگر مکانیکی و ابرخازن نیاز دارند.
پژوهشگران "دانشگاه ژنگژو"(Zhengzhou University) و "دانشگاه پکینگ"(PKU) چین، نوعی حسگر هیدروژلی جدید کشش‌پذیر و فشرده ابداع کرده‌اند که می‌توان آن را برای ساخت فناوری‌های نرم و انعطاف‌پذیر با قابلیت حس کردن به کار برد. این فناوری‌ها، ابزاری مانند ردیاب سلامت و پوست رباتیک را شامل می‌شوند. این حسگر به سادگی ساخته می‌شود و بسیار کارآمد است و همین ویژگی‌ها موجب می‌شوند که برای کاربرد در مقیاس بزرگ، کارآمد باشند.
پژوهشگران، این حسگر را با پخش کردن یکنواخت "پودر نانو فیبر کربن"(CFP) در هیدروژلی از جنس "پلی وینیل الکل"(PVA) ابداع کردند. تاکنون اثبات شده که پلی وینیل الکل به خاطر داشتن ویژگی‌های مکانیکی کارآمد، ماده امیدوارکننده‌ای برای ابداع تجهیزات الکترونیکی انعطاف‌پذیر است و قابلیت تجزیه زیستی را نیز دارد.
پژوهشگران با پخش کردن پودر نانو فیبر کربن در هیدروژل پلی وینیل الکل، توانستند کشش مکانیکی ماده را تقویت کنند و رسانایی الکتریکی آن را افزایش دهند. آنها در این پروژه، روش موسوم به "چرخه ذوب و انجماد" را به کار گرفتند که ماده را به صورت مکرر منجمد و ذوب می‌کند.
هیدروژل تولید شده طی این فرآیند، قابلیت کشش و فشردگی بالایی را نشان داد. این ویژگی‌ها موجب می‌شوند که هیدروژل، ماده ایده‌الی برای ابداع تجهیزات الکترونیکی بسیار انعطاف‌پذیر باشد که می‌توانند برای رسیدن به قابلیت حسی مطلوب، کشیده یا فشرده شوند.
این روش را می‌توان برای ساخت حسگرهای کم‌هزینه‌ای به کار برد که قابلیت کشش و فشرده شدن را دارند و می‌توانند به شناسایی بسیاری از رفتارها و فعالیت‌های انسان کمک کنند.
حسگرهایی که با استفاده از این راهبرد جدید ساخته می‌شوند، می‌توانند خم شدن یا کشش عضلات، تنفس و بلعیدن را به دقت در کاربر ردیابی کنند. این حسگرها می‌توانند تغییرات فشار را که هنگام راه رفتن یا حرکت کردن انسان اتفاق می‌افتند، احساس کنند.
پژوهشگران، این حسگرها را برای چندین منظور به کار بردند. آنها حسگر را روی مچ کاربر قرار دادند تا کشش و فشرده شدن عضلات او را ردیابی کنند و سپس برای ردیابی بلعیدن غذا، حسگر را روی گلوی کاربر قرار دادند. حسگر برای بررسی راه رفتن کاربر، زیر کفش او نصب شد و همچنین روی معده کاربر قرار گرفت تا تنفس او را ردیابی کند.
این حسگر را می‌توان در آینده، برای ابداع ابزارهای پوشیدنی جدید مانند ساعت‌های هوشمند یا حسگر ردیابی سلامت به کار برد و یا از آن برای ساخت پوست الکترونیکی کشش‌پذیر با قابلیت‌های پیشرفته حسی استفاده کرد.
این پژوهش، در مجله "Macromolecular Materials and Engineering" به چاپ رسید.
انتهای پیام
