Deneyiminizi geliştirmek için tanımlama bilgileri kullanıyoruz.Bu siteye göz atmaya devam ederek çerez kullanımımızı kabul etmiş olursunuz.Ek Bilgiler.
Giyilebilir basınç sensörleri, insan sağlığının izlenmesine ve insan-bilgisayar etkileşiminin gerçekleştirilmesine yardımcı olabilir.Üniversal cihaz tasarımına ve mekanik strese karşı yüksek duyarlılığa sahip basınç sensörleri oluşturma çalışmaları devam etmektedir.
Çalışma: 50 nozullu elektrospun poliviniliden florür nanoliflere dayalı dokuma modeline bağlı tekstil piezoelektrik basınç dönüştürücü.Görüntü Kredisi: Afrika Stüdyosu/Shutterstock.com
npj Flexible Electronics dergisinde yayınlanan bir makale, polietilen tereftalat (PET) çözgü iplikleri ve poliviniliden florür (PVDF) atkı iplikleri kullanan kumaşlar için piezoelektrik basınç transdüserlerinin imalatı hakkında rapor veriyor.Geliştirilen basınç sensörünün örgü desenine dayalı basınç ölçümüne ilişkin performansı, yaklaşık 2 metrelik bir kumaş ölçeğinde gösterilmektedir.
Sonuçlar, 2/2 standart tasarım kullanılarak optimize edilmiş bir basınç sensörünün hassasiyetinin, 1/1 standart tasarımdan %245 daha yüksek olduğunu göstermektedir.Ek olarak, optimize edilmiş kumaşların performansını değerlendirmek için esneme, sıkma, buruşma, bükülme ve çeşitli insan hareketleri dahil olmak üzere çeşitli girdiler kullanıldı.Bu çalışmada, sensör piksel dizisine sahip doku tabanlı bir basınç sensörü, kararlı algısal özellikler ve yüksek hassasiyet sergiler.
Pirinç.1. PVDF ipliklerinin ve çok işlevli kumaşların hazırlanması.Bakır çubukların bir konveyör bandına paralel olarak yerleştirildiği ve adımların dört katmanlı monofilament filamanlardan üç örgülü yapı hazırlamak olduğu, PVDF nano liflerinin hizalanmış keçelerini üretmek için kullanılan 50 nozullu bir elektro eğirme işleminin bir diyagramı.b Hizalanmış PVDF liflerinin SEM görüntüsü ve çap dağılımı.c Dört katlı bir ipliğin SEM görüntüsü.d Bükümün bir fonksiyonu olarak dört katlı bir ipliğin kopma anındaki çekme mukavemeti ve gerinim.e Dört katlı bir ipliğin alfa ve beta fazlarının varlığını gösteren X-ışını kırınım modeli.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H.R ve ark.(2022)
Akıllı robotların ve giyilebilir elektronik cihazların hızlı gelişimi, esnek basınç sensörlerine dayalı birçok yeni cihazın ortaya çıkmasına neden oldu ve bunların elektronik, endüstri ve tıp alanındaki uygulamaları hızla gelişiyor.
Piezoelektrik, mekanik strese maruz kalan bir malzeme üzerinde üretilen bir elektrik yüküdür.Asimetrik malzemelerdeki piezoelektrik, mekanik stres ve elektrik yükü arasında doğrusal tersinir bir ilişkiye izin verir.Bu nedenle, bir piezoelektrik malzeme parçası fiziksel olarak deforme olduğunda, bir elektrik yükü oluşturulur ve bunun tersi de geçerlidir.
Piezoelektrik cihazlar, az güç tüketen elektronik bileşenler için alternatif bir güç kaynağı sağlamak üzere serbest bir mekanik kaynak kullanabilir.Cihazın malzemesi ve yapısı, elektromekanik bağlantıya dayalı dokunmatik cihazların üretimi için temel parametrelerdir.Yüksek voltajlı inorganik materyallere ek olarak, giyilebilir cihazlarda mekanik olarak esnek organik materyaller de araştırılmıştır.
Elektroeğirme yöntemleriyle nanoliflere işlenen polimerler, piezoelektrik enerji depolama cihazları olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.Piezoelektrik polimer nanolifler, çeşitli ortamlarda mekanik esnekliğe dayalı elektromekanik üretim sağlayarak giyilebilir uygulamalar için kumaş tabanlı tasarım yapılarının oluşturulmasını kolaylaştırır.
Bu amaçla, güçlü piezoelektrikliğe sahip PVDF ve türevleri dahil olmak üzere piezoelektrik polimerler yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu PVDF lifleri, sensörler ve jeneratörler dahil olmak üzere piezoelektrik uygulamalar için kumaşlara çekilir ve bükülür.
Şekil 2. Geniş alan dokuları ve fiziksel özellikleri.195 cm x 50 cm'ye kadar büyük 2/2 atkı nervürü modelinin fotoğrafı.b İki PET tabanı ile serpiştirilmiş bir PVDF atkısından oluşan 2/2 atkı modelinin SEM görüntüsü.c 1/1, 2/2 ve 3/3 atkı kenarlı çeşitli kumaşlarda kopma modülü ve gerinim.d kumaş için ölçülen askı açısıdır.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H.R ve ark.(2022)
Mevcut çalışmada, PVDF nanofiber filamanlara dayalı kumaş üreteçleri, 50 nozül kullanımının dönen bir bantlı konveyör bant kullanarak nanofiber keçelerin üretimini kolaylaştırdığı sıralı bir 50 jet elektrospinleme işlemi kullanılarak inşa edilmiştir.1/1 (düz), 2/2 ve 3/3 atkı nervürleri dahil olmak üzere PET ipliği kullanılarak çeşitli dokuma yapıları oluşturulur.
Önceki çalışma, fiber toplama tamburları üzerinde hizalanmış bakır teller şeklinde fiber hizalaması için bakırın kullanıldığını bildirmiştir.Bununla birlikte, mevcut çalışma, gelen yüklü lifler ile bakır liflere bağlı liflerin yüzeyindeki yükler arasındaki elektrostatik etkileşimlere dayalı olarak düzelerin hizalanmasına yardımcı olmak için bir taşıma bandı üzerinde 1,5 cm aralıklarla yerleştirilmiş paralel bakır çubuklardan oluşmaktadır.
Daha önce açıklanan kapasitif veya piezodirençli sensörlerin aksine, bu yazıda önerilen doku basıncı sensörü, 0,02 ila 694 Newton arasındaki çok çeşitli giriş kuvvetlerine yanıt verir.Ek olarak, önerilen kumaş basınç sensörü, beş standart yıkamadan sonra orijinal girişinin %81,3'ünü koruyarak basınç sensörünün dayanıklılığını gösterir.
Ayrıca 1/1, 2/2 ve 3/3 nervürlü örgü için voltaj ve akım sonuçlarını değerlendiren hassasiyet değerleri, 2/2 ve 3/3 nervür basıncına karşı 83 ve 36 mV/N gibi yüksek voltaj hassasiyeti göstermiştir.3 atkı sensörü, 24 mV/N atkı basıncı sensörü 1/1 ile karşılaştırıldığında, bu basınç sensörleri için sırasıyla %245 ve %50 daha yüksek hassasiyet göstermiştir.
Pirinç.3. Tam kumaş basınç sensörünün genişletilmiş uygulaması.a Ön ayak (ayak parmaklarının hemen altında) ve topuk hareketini algılamak için iki dairesel elektrot altına yerleştirilmiş 2/2 atkılı nervürlü kumaştan yapılmış bir iç taban basınç sensörü örneği.b Yürüme sürecindeki bireysel adımların her bir aşamasının şematik gösterimi: topuk inişi, yere basmak, parmak teması ve bacak kaldırma.c Yürüyüş analizi için yürüyüş adımının her bir bölümüne yanıt olarak voltaj çıkış sinyalleri ve d Yürüyüşün her aşamasıyla ilişkili güçlendirilmiş elektrik sinyalleri.e Her bir pikselden ayrı ayrı sinyalleri algılamak için desenli iletken hatlara sahip 12 adede kadar dikdörtgen piksel hücresi dizisine sahip bir tam doku basınç sensörünün şeması.f Her piksele bir parmak basılarak oluşturulan elektrik sinyalinin 3B haritası.g Yalnızca parmakla basılan pikselde bir elektrik sinyali algılanır ve diğer piksellerde herhangi bir yan sinyal üretilmez, bu da karışma olmadığını doğrular.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H.R ve ark.(2022)
Sonuç olarak, bu çalışma, PVDF nanofiber piezoelektrik filamanları içeren oldukça hassas ve giyilebilir bir doku basınç sensörünü göstermektedir.Üretilen basınç sensörleri, 0,02 ila 694 Newton arasında geniş bir giriş kuvvetleri aralığına sahiptir.
Bir prototip elektrikli eğirme makinesinde elli nozül kullanıldı ve bakır çubuklara dayalı bir kesikli konveyör kullanılarak sürekli bir nano elyaf hasırı üretildi.Aralıklı sıkıştırma altında, üretilen 2/2 atkılı kenar kumaşı, 1/1 atkılı kenarlı kumaştan yaklaşık %245 daha yüksek olan 83 mV/N'lik bir hassasiyet gösterdi.
Önerilen tamamen dokuma basınç sensörleri, elektrik sinyallerini döndürme, bükme, sıkıştırma, koşma ve yürüme gibi fizyolojik hareketlere tabi tutarak izler.Ek olarak, bu kumaş basınç göstergeleri, 5 standart yıkamadan sonra bile orijinal verimlerinin yaklaşık %81,3'ünü koruyarak, dayanıklılık açısından geleneksel kumaşlarla karşılaştırılabilir.Ayrıca üretilen doku sensörü, bir kişinin yürüyüşünün sürekli bölümlerine dayalı olarak elektrik sinyalleri üreterek sağlık sisteminde etkilidir.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, ve diğerleri.(2022).Dokuma desenine bağlı olarak 50 nozüllü elektrospun poliviniliden florür nanoliflerine dayalı kumaş piezoelektrik basınç sensörü.Esnek elektronik npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Feragatname: Burada ifade edilen görüşler, yazarın kişisel kapasitesi dahilindedir ve bu web sitesinin sahibi ve işletmecisi olan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork'ün görüşlerini yansıtması gerekmez.Bu feragatname, bu web sitesinin kullanım koşullarının bir parçasıdır.
Bhavna Kaveti, Hindistan, Haydarabad'dan bir bilim yazarıdır.Hindistan'daki Vellore Institute of Technology'den MSc ve MD sahibidir.Meksika'daki Guanajuato Üniversitesi'nden organik ve tıbbi kimyada.Araştırma çalışmaları, heterosikllere dayalı biyoaktif moleküllerin geliştirilmesi ve sentezi ile ilgilidir ve çok adımlı ve çok bileşenli sentez konusunda deneyime sahiptir.Doktora araştırması sırasında, biyolojik aktiviteyi daha fazla işlevselleştirme potansiyeline sahip olması beklenen çeşitli heterosikl bazlı bağlı ve kaynaşık peptidomimetik moleküllerin sentezi üzerinde çalıştı.Tezler ve araştırma makaleleri yazarken bilimsel yazı ve iletişime olan tutkusunu keşfetti.
Boşluk, Buffner.(11 Ağustos 2022).Giyilebilir sağlık izleme için tasarlanmış tam kumaş basınç sensörü.AZonano.21 Ekim 2022 tarihinde https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544 adresinden erişildi.
Boşluk, Buffner."Giyilebilir sağlık izleme için tasarlanmış tüm dokuları kapsayan bir basınç sensörü".AZonano.21 Ekim 2022 .21 Ekim 2022 .
Boşluk, Buffner."Giyilebilir sağlık izleme için tasarlanmış tüm dokuları kapsayan bir basınç sensörü".AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(21 Ekim 2022 itibariyle).
Boşluk, Buffner.2022. Giyilebilir sağlık izleme için tasarlanmış tamamen kumaştan basınç sensörü.AZoNano, 21 Ekim 2022'de erişildi, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Bu röportajda AZoNano, Profesör André Nel ile ilaçların pankreas kanseri hücrelerine girmesine yardımcı olabilecek bir "cam kabarcık" nanotaşıyıcının gelişimini açıklayan yenilikçi bir çalışma hakkında konuşuyor.
Bu röportajda AZoNano, UC Berkeley'den King Kong Lee ile Nobel ödüllü teknolojisi optik cımbız hakkında konuşuyor.
Bu röportajda SkyWater Technology ile yarı iletken endüstrisinin durumu, nanoteknolojinin endüstriyi şekillendirmeye nasıl yardımcı olduğu ve yeni ortaklıkları hakkında konuşuyoruz.
Inoveno PE-550, sürekli nano elyaf üretimi için en çok satan elektrospinning/püskürtme makinesidir.
Filmmetrics R54 Yarı iletken ve kompozit gofretler için gelişmiş tabaka direnci haritalama aracı.