ساخت حسگر لمسی بسیار حساس بدون نیاز به لمس

به تازگی محققان با استفاده از یک ماده پرینت سه بعدی حساس به میدان های الکتریکی، حسگر جدیدی ساخته اند که می تواند اشیاء را در فاصله 10 سانتی متری بدون نیاز به تماس فیزیکی به دقت تشخیص دهد.

گزارش کردن تکناکاین حسگر لمسی غیرلمسی می تواند سطح جدیدی از حساسیت را به روبات های انسان نما ارائه دهد.

در چند سال گذشته شاهد پیشرفت قابل توجهی در تولید وسایل الکترونیکی بوده ایم که می توانند خم شوند، بپیچند و تا شوند که در نتیجه طیف وسیعی از ابزارهای پوشیدنی کاربردی به وجود آمده است. ادغام حسگرهای لمسی پیشرفته در پوست الکترونیکی انسان به یک زمینه مهم با کاربردهای بالقوه در رباتیک، سلامت و فناوری تبدیل شده است.

پوست الکترونیکی با فناوری حسگر بدون لمس یکپارچه می تواند برای بسیاری از کارها خبرجو باشد. به عنوان مثال، با این فناوری، امکان تکان دادن انگشت یا اشاره برای راه اندازی نرم افزار بسیار راحت خواهد بود، به خصوص برای افرادی که نمی توانند به صورت فیزیکی دستگاهی را در دست بگیرند. همچنین با استفاده از این سنسور افراد کم بینا می توانند با خیال راحت در اطراف موانع حرکت کنند. البته این قابلیت را می توان به هر دستگاهی که به اینترنت اشیا (IoT) متصل است تعمیم داد.

اکثر حسگرهای لمسی فعلی برای ایجاد تغییر شکل فیزیکی قابل اندازه گیری و نیروی متناظر بر حسگر به لمس مستقیم یک جسم متکی هستند، اما به لطف مطالعه جدید محققان دانشگاه چینگدائو در چین، ممکن است یک گام به سنجش غیر تماسی نزدیک‌تر شده باشیم. محققان یک حسگر لمسی ساخته اند که بسیار حساس است و نیازی به تماس مستقیم بین خود و جسم مورد شناسایی ندارد.

شینین لی، یکی از نویسندگان مربوطه این مطالعه گفت: برای دستیابی به حساسیت و تطبیق پذیری بیشتر، ما مجموعه ای از فیلم های کامپوزیتی جدید با خواص الکتریکی شگفت انگیز و بسیار خبرجو ایجاد کرده ایم.

محققان برای ایجاد فیلم های کامپوزیتی خود، مقادیر کمی از نیترید کربن گرافیتی (GCN) را با پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) در یک شبکه چاپ سه بعدی کردند. در کمال تعجب، آنها به این نتیجه رسیدند که ترکیب این دو ماده با ثابت دی الکتریک بالا، معیاری برای ذخیره انرژی الکتریکی در میدان الکتریکی، منجر به ماده ای با ثابت دی الکتریک پایین و در نتیجه حسگر حساس تری نسبت به میدان های الکتریکی شد.

با آزمایش قابلیت های شبکه با استفاده از انگشتان خود به عنوان اشیاء در حال شناسایی، محققان به این نتیجه رسیدند که شبکه می تواند انگشتان را در فاصله 0.5 تا 10 سانتی متری بدون نیاز به لمس فیزیکی حس کند و به وضوح انگشت را به عنوان یک جسم تشخیص می دهد. شناسایی بعدی این حسگر با آزمایش آن بر روی یک میز دایره ای و یک منشور مثلثی، توانست اشکال و حرکات مختلف را به دقت تشخیص دهد.

لی گفت: «عملکرد این سنسور از نظر حساسیت، سرعت پاسخ و پایداری قوی در بسیاری از چرخه‌های استفاده فوق‌العاده بود. این امر فرصت های جدیدی را در پوشیدنی ها و پوست الکترونیکی باز می کند.

پس از عملکرد موفقیت‌آمیز حسگرهای خود، محققان آن‌ها را در یک برد مدار چاپی ادغام کردند تا یک سیستم یکپارچه ایجاد کنند که قادر به نظارت از راه دور حرکت انسان است. پوست الکترونیکی حاوی حسگرهای جدید به مچ دست متصل می‌شود و اتصال ثابتی را با دستگاهی که برای ضبط و انتقال بی‌سیم شکل سه‌بعدی اشیا به تلفن‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند و رایانه‌ها در زمان واقعی با استفاده از فناوری 4G اختصاص داده شده است، تضمین می‌کند.

محققان قصد دارند فناوری سنجش را با هدف تولید انبوه اصلاح کنند. آنها همچنین احتمالات فراتر از تشخیص شکل و حرکت را بررسی خواهند کرد.

این مطالعه در مجله علوم پایه منتشر شد.

نوشته ساخت حسگر لمسی بسیار حساس بدون نیاز به لمس اولین بار در Oneknock – اخبار دنیای تکنولوژی. ظاهر شد.