Wy brûke cookies om jo ûnderfining te ferbetterjen.Troch troch te gean mei it blêdzjen fan dizze side, stimme jo yn mei ús gebrûk fan cookies.Oanfoljende ynformaasje.
Draachbere druksensors kinne helpe by it kontrolearjen fan minsklike sûnens en realisearjen fan minske-komputer ynteraksje.Ynspanningen binne oanhâldend om druksensors te meitsjen mei in universele apparaatûntwerp en hege gefoelichheid foar meganyske stress.
Study: Weave patroan ôfhinklike tekstyl piëzoelektryske druk transducer basearre op electrospun polyvinylideen fluoride nanofibers mei 50 nozzles.Ofbyldingskredyt: African Studio/Shutterstock.com
In artikel publisearre yn it tydskrift npj Flexible Electronics rapportearret oer de fabryk fan piëzoelektryske druktransducers foar stoffen mei polyetyleentereftalaat (PET) warpgaren en polyvinylidenfluoride (PVDF) weftgaren.De prestaasjes fan 'e ûntwikkele druksensor yn relaasje ta drukmjitting basearre op it weefpatroan wurdt oantoand op in stofskaal fan sawat 2 meter.
De resultaten litte sjen dat de gefoelichheid fan in druksensor optimalisearre mei it 2/2 canard-ûntwerp 245% heger is as dy fan it 1/1 canard-ûntwerp.Derneist waarden ferskate ynputen brûkt om de prestaasjes fan 'e optimalisearre stoffen te evaluearjen, ynklusyf flexion, squeezing, wrinkling, twisting, en ferskate minsklike bewegingen.Yn dit wurk toant in weefsel-basearre druksensor mei in sensorpikselarray stabile perceptuele skaaimerken en hege gefoelichheid.
Rys.1. Tarieding fan PVDF triedden en multyfunksjonele stoffen.in Diagram fan in 50-nozzle electrospinning proses brûkt te produsearjen aligned matten fan PVDF nanofibers, dêr't koperen roeden wurde pleatst yn parallel op in cunewalde riem, en de stappen binne te meitsjen trije braided struktueren út fjouwer-laach monofilament filaments.b SEM byld en diameter ferdieling fan aligned PVDF fezels.c SEM ôfbylding fan in fjouwer-ply garen.d Treksterkte en spanning by breuk fan in fjouwer-ply garen as funksje fan twist.e X-ray diffraksje patroan fan in fjouwer-ply garen toant de oanwêzigens fan alfa en beta fazen.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R., et al.(2022)
De rappe ûntwikkeling fan yntelliginte robots en draachbere elektroanyske apparaten hat oanlieding jûn ta in protte nije apparaten basearre op fleksibele druksensors, en har tapassingen yn elektroanika, yndustry en medisinen ûntwikkelje rap.
Piezo-elektrisiteit is in elektryske lading generearre op in materiaal dat is ûnderwurpen oan meganyske stress.Piëzoelektrisiteit yn asymmetryske materialen makket in lineêre omkearbere relaasje mooglik tusken meganyske stress en elektryske lading.Dêrom, as in stik piëzoelektrysk materiaal fysyk ferfoarme wurdt, wurdt in elektryske lading makke, en oarsom.
Piëzoelektryske apparaten kinne in fergese meganyske boarne brûke om in alternative krêftboarne te leverjen foar elektroanyske komponinten dy't net folle macht konsumearje.It type materiaal en struktuer fan it apparaat binne wichtige parameters foar de produksje fan touch-apparaten basearre op elektromeganyske keppeling.Neist anorganyske materialen mei hege spanning binne meganysk fleksibele organyske materialen ek ûndersocht yn draachbere apparaten.
Polymeren ferwurke ta nanofibers troch elektrospinningmetoaden wurde in protte brûkt as piëzoelektryske enerzjyopslachapparaten.Piëzoelektryske nanofibers fan polymeer fasilitearje de skepping fan stof-basearre ûntwerpstruktueren foar draachbere applikaasjes troch elektromeganyske generaasje te leverjen basearre op meganyske elastisiteit yn in ferskaat oan omjouwings.
Foar dit doel wurde piëzoelektryske polymers in protte brûkt, ynklusyf PVDF en syn derivaten, dy't sterke piëzoelektrisiteit hawwe.Dizze PVDF-fezels wurde tekene en spûnen yn stoffen foar piëzoelektryske tapassingen, ynklusyf sensors en generators.
figuer 2. Grutte gebiet weefsels en harren fysike eigenskippen.Foto fan in grut 2/2 weft rib patroan oant 195 cm x 50 cm.b SEM ôfbylding fan in 2/2 weft patroan besteande út ien PVDF weft interleaved mei twa PET bases.c Modulus en strain by break yn ferskate stoffen mei 1/1, 2/2 en 3/3 weft rânen.d is de hinghoeke mjitten foar de stof.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R., et al.(2022)
Yn it hjoeddeiske wurk, stof generators basearre op PVDF nanofiber filaments wurde konstruearre mei help fan in sekwinsjele 50-jet electrospinning proses, dêr't it brûken fan 50 nozzles fasilitearret de produksje fan nanofiber matten mei help fan in rotearjende riem transportband.Ferskate weavestruktueren wurde makke mei PET-garen, ynklusyf 1/1 (flakte), 2/2 en 3/3 weftribben.
Foarige wurk hat rapportearre it gebrûk fan koper foar glêstried ôfstimming yn 'e foarm fan ôfstimd koperen triedden op glêstried sammel drums.It hjoeddeiske wurk bestiet lykwols út parallelle koperen roeden dy't 1,5 sm útinoar binne op in transportband om te helpen de spinnerets op te rjochtsjen op basis fan elektrostatyske ynteraksjes tusken ynkommende opladen fezels en ladingen op it oerflak fan 'e fezels dy't oan' e koperfaser ferbûn binne.
Oars as earder beskreaun kapasitive of piezoresistive sensoren, reagearret de weefsel druk sensor foarsteld yn dit papier op in breed skala oan ynfier krêften út 0,02 oan 694 Newton.Derneist behâlde de foarstelde stofdruksensor 81,3% fan syn oarspronklike ynput nei fiif standertwaskjen, wat de duorsumens fan 'e druksensor oanjout.
Dêrnjonken lieten gefoelichheidswearden dy't spannings- en aktuele resultaten evaluearje foar 1/1, 2/2 en 3/3 ribstricken sjen litte hege spanningssensitiviteit fan 83 en 36 mV / N oant 2/2 en 3/3 ribdruk.3 weft sensors toande 245% en 50% hegere gefoelichheid foar dizze druk sensors, respektivelik, yn ferliking mei de 24 mV / N weft druk sensor 1/1.
Rys.3. Útwreide tapassing fan fol-doek druk sensor.in foarbyld fan in binnenzool druk sensor makke fan 2/2 weft ribbed stof ynfoege ûnder twa circular elektroden te spoaren foarfoet (krekt ûnder de teannen) en hiel beweging.b Skematyske foarstelling fan elke poadium fan 'e yndividuele stappen yn it kuierproses: heellanding, grûning, teankontakt en skonklift.c Voltage útfier sinjalen yn reaksje op elk diel fan 'e stap stap foar gong analyze en d Amplified elektryske sinjalen ferbûn mei elke faze fan de gong.e Skematyk fan in folsleine weefseldruksensor mei in array fan maksimaal 12 rjochthoekige pikselsellen mei konduktive linen patroan om yndividuele sinjalen fan elke piksel te detektearjen.f In 3D-kaart fan it elektryske sinjaal oanmakke troch in finger op elke piksel te drukken.g In elektryske sinjaal wurdt allinnich ûntdutsen yn de finger-yndrukt piksel, en gjin kant sinjaal wurdt oanmakke yn oare piksels, befêstiget dat der gjin crosstalk.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R., et al.(2022)
Ta beslút, dizze stúdzje toant in heul gefoelige en draachbere weefseldruksensor mei PVDF nanofiber piëzoelektryske filamenten.Produsearre druk sensoren hawwe in breed skala oan ynfier krêften út 0,02 oan 694 Newton.
Fyftich sproeiers waarden brûkt op ien prototype elektryske spinnende masine, en in trochgeande mat fan nanofibers waard produsearre mei help fan in batch conveyor basearre op koperen roeden.Under intermittent kompresje toande de produsearre 2/2 weft hem stof in gefoelichheid fan 83 mV / N, dat is sawat 245% heger as de 1/1 weft zoom stof.
De foarstelde all-woven druksensors kontrolearje elektryske sinjalen troch se te ûnderwerpen oan fysiologyske bewegingen, ynklusyf draaien, bûgen, squeeze, rinne en kuierje.Derneist binne dizze stofdrukmeters te fergelykjen mei konvinsjonele stoffen yn termen fan duorsumens, en behâlde sawat 81,3% fan har oarspronklike opbringst sels nei 5 standert wassen.Derneist is de produsearre weefselsensor effektyf yn it sûnenssoarchsysteem troch elektryske sinjalen te generearjen basearre op trochgeande segminten fan it kuierjen fan in persoan.
Kim, DB, Han, J, Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al.(2022).Stof piëzoelektryske druksensor basearre op elektrospun polyvinylidenfluoride nanofibers mei 50 sproeiers, ôfhinklik fan it weefpatroan.Fleksibele elektroanika npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Disclaimer: De hjir útdrukte opfettings binne dy fan de skriuwer yn syn persoanlike kapasiteit en wjerspegelje net needsaaklik de opfettings fan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, de eigner en operator fan dizze webside.Dizze disclaimer is ûnderdiel fan 'e betingsten fan gebrûk fan dizze webside.
Bhavna Kaveti is in wittenskipsskriuwster út Hyderabad, Yndia.Se hâldt MSc en MD fan it Vellore Institute of Technology, Yndia.yn organyske en medyske skiekunde fan 'e Universiteit fan Guanajuato, Meksiko.Har ûndersyk wurk is besibbe oan de ûntwikkeling en synteze fan bioactive molekulen basearre op heterocycles, en se hat ûnderfining yn multi-stap en multi-komponint synteze.Tidens har doktoraal ûndersyk wurke se oan 'e synteze fan ferskate op heterocycle-basearre bûne en fusearre peptidomimetyske molekulen dy't nei ferwachting it potensjeel hawwe om biologyske aktiviteit fierder te funksjonalisearjen.By it skriuwen fan dissertaasjes en ûndersykspapieren ferkende se har passy foar wittenskiplik skriuwen en kommunikaasje.
Cavity, Buffner.(11 augustus 2022).Folsleine stofdruksensor ûntworpen foar draachbere sûnensmonitoring.AZonano.21 oktober 2022 ophelle fan https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Cavity, Buffner."In all-tissue druksensor ûntworpen foar draachbere sûnensmonitoring".AZonano.21 oktober 2022.21 oktober 2022.
Cavity, Buffner."In all-tissue druksensor ûntworpen foar draachbere sûnensmonitoring".AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(Fan 21 oktober 2022).
Cavity, Buffner.2022. All-cloth druk sensor ûntwurpen foar wearable sûnens monitoring.AZoNano, tagong 21 oktober 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Yn dit fraachpetear praat AZoNano mei professor André Nel oer in ynnovative stúdzje dêr't hy belutsen is, dy't de ûntwikkeling beskriuwt fan in "glêzen bubble" nanodrager dy't medisinen helpe kin by it ynfieren fan pankoazekankersellen.
Yn dit ynterview praat AZoNano mei King Kong Lee fan UC Berkeley oer syn Nobelpriiswinnende technology, optyske pincet.
Yn dit ynterview prate wy mei SkyWater Technology oer de steat fan 'e semiconductor-yndustry, hoe't nanotechnology helpt om de yndustry te foarmjen, en har nije partnerskip.
Inoveno PE-550 is de bêst ferkeapjende elektrospinning / spuitmasine foar trochgeande nanofiberproduksje.
Filmetrics R54 Avansearre sheet ferset mapping ark foar semiconductor en gearstalde wafers.