سنسور کشسان و خودترمیم با پلیمر هوشمند و فلز مایع گالینستان

به گفته hackster

خلاصه‌ی نکات کلیدی

• حسگر جدیدی با قابلیت خودترمیم پس از قطع شدن توسعه یافته است.
• این حسگر شیب سنج از پلیمر خودترمیم و فلز مایع گالینستان ساخته شده است.
• ترمیم کامل پس از قطع شدن در دمای اتاق در ۲۴ ساعت و با گرما در ۴ ساعت امکان‌پذیر است.

معرفی

با افزایش محبوبیت دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی برای کاربردهایی از جمله پایش سلامت تا واقعیت مجازی، نیازمند حسگرهای نرم و قابل کشش هستیم که بتوانند به بدن بچسبند و با حرکات آن منطبق شوند. سنسورهای شیب سنج مخصوصاً برای کاربردهای پوشیدنی اهمیت زیادی دارند زیرا اطلاعات دقیقی درباره حرکت و وضعیت بدن فراهم می‌کنند. با این حال، حسگرهای موجود اغلب شکننده هستند و به سرعت خراب می‌شوند.

طراحی و مکانیزم عملکرد

تیمی از پژوهشگران در دانشگاه وریجه بروکسل یک حسگر شیب سنج کشسان و خودترمیم را توسعه داده‌اند که با بدن حرکت کرده و بدون ایجاد ناراحتی دقت داده‌های کششی را ثبت می‌کند. این حسگر حتی پس از قطع شدن به دو نیم، می‌تواند با فشرده‌سازی دوباره ترمیم شود.

• پلیمر بر پایه فرایند پیوند شیمیایی دیلس-آلدر ساخته شده و قابلیت «به خاطر سپردن» ساختار اولیه خود را دارد.
• داخل این پوسته خودترمیم، یک آلیاژ فلز مایع رسانا به نام گالینستان قرار دارد که سازگار با بدن و قابل استفاده در کنار بدن انسان است.

نتایج / اندازه‌گیری‌ها

بحث و محدودیت‌ها

این فناوری امکان استفاده از حسگرهای کششی در محیط‌ها و کاربردهای گوناگون، از جمله پزشکی توانبخشی، پایش عملکرد ورزشی، و رباتیک نرم را ارائه می‌دهد. با ترمیم‌پذیری عالی، این حسگرها می‌توانند طول عمر بیشتری داشته باشند، اما هنوز محدودیت‌هایی مانند نیاز به زمان برای ترمیم و بررسی‌های بیشتر روی سازگاری بلند مدت با بدن وجود دارد.

• مزایا: قابلیت انطباق با حرکت بدن، ترمیم خودکار، و استفاده ایمن در کنار بدن انسان.
• محدودیت‌ها: نیاز به زمان برای ترمیم، امکان نیاز به بررسی‌های بیشتر برای تأیید سازگاری بلندمدت.

جمع‌بندی و گام‌های بعدی

این تحقیقات پایه‌ای برای توسعه حسگرهای کششی نوآورانه‌تر تأمین می‌کند که می‌توانند در شرایط و خواستگاه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گیرند. تیم تحقیقاتی پشت این پروژه آماده تجاری‌سازی است و با تأسیس شرکت Valence Technologies به دنبال گسترش استفاده از این فناوری در صنایع گوناگون، از جمله پزشکی، ورزش، و رباتیک است.

منبع :