מיר ניצן קיכלעך צו פֿאַרבעסערן אייער דערפאַרונג. דורך פאָרזעצן צו בלעטערן דעם וועבזייטל, שטימט איר צו צו אונדזער נוצן פון קיכלעך. נאָך אינפֿאָרמאַציע.
טראָגבאַרע דרוק סענסאָרן קענען העלפֿן מאָניטאָרירן מענטשלעכע געזונט און רעאַליזירן מענטש-קאָמפּיוטער אינטעראַקציע. עס ווערן אָנגעהאַלטן השתדלות צו שאַפֿן דרוק סענסאָרן מיט אַ וניווערסאַלן מיטל פּלאַן און הויך סענסיטיוויטי צו מעכאַנישן דרוק.
שטודיע: וועב מוסטער אָפענגיק טעקסטיל פּיעזאָעלעקטריש דרוק טראַנסדוסער באַזירט אויף עלעקטראָספּון פּאָליווינילידען פלאָריד נאַנאָפייבערס מיט 50 נאַזאַלז. בילד קרעדיט: אפריקאנער סטודיאָ/Shutterstock.com
אן ארטיקל ארויסגעגעבן אין דעם זשורנאל npj Flexible Electronics באריכטעט וועגן דער פאבריקאציע פון ​​פּיעזאָעלעקטרישע דרוק טראַנסדוסער פאר שטאפן ניצנדיק פּאָליעטילען טעראַפטאַלאַט (PET) וואָרפּ פֿעדעם און פּאָליווינילידען פלאָריד (PVDF) וועפט פֿעדעם. די פאָרשטעלונג פון דעם דעוועלאָפּירטן דרוק סענסאָר אין באַצוג צו דרוק מעסטונג באַזירט אויף דעם וועב מוסטער ווערט דעמאָנסטרירט אויף אַ שטאָף וואָג פון אַרום 2 מעטער.
די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די סענסיטיוויטי פון אַ דרוק סענסאָר אָפּטימיזירט ניצן די 2/2 קאַנאַרד פּלאַן איז 245% העכער ווי די פון די 1/1 קאַנאַרד פּלאַן. אין דערצו, פאַרשידענע ינפּוץ זענען געניצט צו אָפּשאַצן די פאָרשטעלונג פון די אָפּטימיזירטע שטאָף, אַרייַנגערעכנט בייגן, קוועטשן, רינגקאַלינג, טוויסטינג, און פאַרשידענע מענטשלעכע באַוועגונגען. אין דעם אַרבעט, אַ געוועב-באזירט דרוק סענסאָר מיט אַ סענסאָר פּיקסעל אַרעי ווייזט סטאַבילע פּערסעפּטשוואַל קעראַקטעריסטיקס און הויך סענסיטיוויטי.
רייז. 1. צוגרייטונג פון PVDF פֿעדעם און מולטיפונקציאָנעלע שטאָף. א דיאַגראַם פון אַ 50-נאָזל עלעקטראָספּיננינג פּראָצעס געניצט צו פּראָדוצירן אַליינד מאַטעס פון PVDF נאַנאָפייבערס, וווּ קופּער שטאַנגען זענען געשטעלט אין פּאַראַלעל אויף אַ קאַנווייער גאַרטל, און די טריט זענען צו צוגרייטן דרייַ געפלאָכטענע סטרוקטורן פון פיר-שיכטיקע מאָנאָפילאַמענט פילאַמענטן. ב SEM בילד און דיאַמעטער פאַרשפּרייטונג פון אַליינד PVDF פייבערס. ג SEM בילד פון אַ פיר-שיכטיקן יאַרן. ד ציען שטאַרקייט און שפּאַנונג ביי ברעכן פון אַ פיר-שיכטיקן יאַרן ווי אַ פונקציע פון ​​טוויסט. e X-שטראַל דיפראַקשאַן מוסטער פון אַ פיר-שיכטיקן יאַרן ווייַזונג די בייַזייַן פון אַלפאַ און ביתא פאַסעס. © קים, DB, האַן, דזש., סונג, SM, קים, MS, טשוי, BK, פּאַרק, SJ, האָנג, H. R et al. (2022)
די שנעלע אַנטוויקלונג פון אינטעליגענטע ראָבאָטן און טראָגבאַרע עלעקטראָנישע דעוויסעס האָט געגעבן אָנהייב צו פילע נייע דעוויסעס באַזירט אויף פלעקסיבלע דרוק סענסאָרן, און זייערע אַפּליקאַציעס אין עלעקטראָניק, אינדוסטריע און מעדיצין אַנטוויקלען זיך שנעל.
פּיעזאָעלעקטריק איז אַן עלעקטרישע לאָדונג וואָס ווערט גענערירט אויף אַ מאַטעריאַל וואָס ווערט אונטערגעוואָרפן צו מעכאַנישן דרוק. פּיעזאָעלעקטריק אין אַסימעטרישע מאַטעריאַלן ערמעגליכט אַ לינעאַרע אומקערלעכע באַציִונג צווישן מעכאַנישן דרוק און עלעקטרישע לאָדונג. דעריבער, ווען אַ שטיק פּיעזאָעלעקטריש מאַטעריאַל ווערט פיזיש דעפאָרמירט, ווערט אַן עלעקטרישע לאָדונג באַשאַפֿן, און פֿאַרקערט.
פּיעזאָעלעקטרישע דעוויסעס קענען נוצן אַ פרייע מעכאַנישע מקור צו צושטעלן אַן אַלטערנאַטיווע מאַכט מקור פֿאַר עלעקטראָנישע קאָמפּאָנענטן וואָס קאָנסומירן ווייניק מאַכט. דער טיפּ מאַטעריאַל און סטרוקטור פון די דעווייס זענען שליסל פּאַראַמעטערס פֿאַר דער פּראָדוקציע פון ​​ריר דעוויסעס באַזירט אויף עלעקטראָמעכאַנישע קאַפּלינג. אין אַדישאַן צו הויך וואָולטידזש ינאָרגאַניק מאַטעריאַלס, מעכאַניש פלעקסאַבאַל אָרגאַניק מאַטעריאַלס זענען אויך יקספּלאָרד אין וועראַבאַל דעוויסעס.
פּאָלימערן פּראַסעסט אין נאַנאָפייבערז דורך עלעקטראָספּינינג מעטאָדן ווערן וויידלי געניצט ווי פּיעזאָעלעקטרישע ענערגיע סטאָרידזש דעוויסעס. פּיעזאָעלעקטרישע פּאָלימער נאַנאָפייבערז ערלייכטערן די שאַפונג פון שטאָף-באזירט פּלאַן סטראַקטשערז פֿאַר וועראַבאַל אַפּלאַקיישאַנז דורך צושטעלן עלעקטראָמעטשאַניקאַל דזשענעריישאַן באזירט אויף מעטשאַניקאַל ילאַסטיסאַטי אין אַ פאַרשיידנקייַט פון ינווייראַנמאַנץ.
פֿאַר דעם צוועק ווערן פּיעזאָעלעקטרישע פּאָלימערן ברייט גענוצט, אַרייַנגערעכנט PVDF און זייַנע דעריוואַטיוון, וואָס האָבן שטאַרקע פּיעזאָעלעקטריציטעט. די PVDF פֿאַזערס ווערן געצויגן און געשפּינט אין שטאָף פֿאַר פּיעזאָעלעקטרישע אַפּליקאַציעס אַרייַנגערעכנט סענסאָרן און דזשענעראַטאָרן.
פיגור 2. גרויסע שטח געוועבן און זייערע פיזישע אייגנשאפטן. פאטאגראפיע פון ​​א גרויסן 2/2 וועפט ריב מוסטער ביז 195 ס״מ x 50 ס״מ. ב SEM בילד פון א 2/2 וועפט מוסטער באשטייענדיק פון איין PVDF וועפט אריינגעפלאכטן מיט צוויי PET באזעס. ג מאדולוס און שפּאַנונג ביי ברעכן אין פארשידענע שטאפן מיט 1/1, 2/2 און 3/3 וועפט ברעגן. ד איז דער הענג ווינקל געמאסטן פארן שטאָף. © קים, דב, האַן, דזש., סונג, ס״מ, קים, מ״ס, טשוי, ב״ק, פּאַרק, ס״דזש, האָנג, ה. ר עט על. (2022)
אין דער איצטיקער ארבעט, ווערן שטאָף דזשענעראַטאָרן באַזירט אויף PVDF נאַנאָפיבער פילאַמענטן קאָנסטרויִרט מיט אַ סיקווענטשעל 50-דזשעט עלעקטראָספּינינג פּראָצעס, וואו די נוצן פון 50 נאַזאַלז ערלייכטערט די פּראָדוקציע פון ​​נאַנאָפיבער מאַטעס מיט אַ ראָטירנדיק גאַרטל קאַנווייער גאַרטל. פֿאַרשידענע וויוו סטרוקטורן ווערן באשאפן מיט PET פֿאָדעם, אַרייַנגערעכנט 1/1 (פּשוט), 2/2 און 3/3 וועפט ריבס.
פריערדיגע ארבעט האט געמאלדן די נוצן פון קופער פאר פיברע אויסריכטונג אין דער פארעם פון אויסגעריכטע קופער דראטן אויף פיברע זאמלונג טרומען. אבער, די יעצטיגע ארבעט באשטייט פון פאראלעלע קופער שטאנגען 1.5 סענטימעטער אפגעטיילט אויף א קאנווייער בעלט צו העלפן אויסריכטן די שפינערס באזירט אויף עלעקטראסטאטישע אינטעראקציעס צווישן אנקומענדיקע געלאדענע פיבערס און לאדונגען אויף דער אויבערפלאך פון די פיבערס וואס זענען אנגעהענגט צו די קופער פיברע.
אנדערש ווי פריער באשריבענע קאפאציטיווע אדער פּיעזאָרעזיסטיווע סענסארן, רעאגירט דער געוועב דרוק סענסאר פארגעשלאגן אין דעם פאפיר צו א ברייטן קייט פון אינפוט כוחות פון 0.02 ביז 694 ניוטאנס. דערצו, האט דער פארגעשלאגענער שטאָף דרוק סענסאר אויפגעהאלטן 81.3% פון זיין ארגינעלן אינפוט נאך פינף סטאנדארט וואשן, וואס ווייזט אויף די הארטקייט פון דעם דרוק סענסאר.
דערצו, סענסיטיוויטי ווערטן וואָס עוואַלויִרן וואָלטאַזש און קראַנט רעזולטאַטן פֿאַר 1/1, 2/2, און 3/3 ריפּ שטריקערייַ האָבן געוויזן הויך וואָלטאַזש סענסיטיוויטי פון 83 און 36 mV/N צו 2/2 און 3/3 ריפּ דרוק. 3 וועפט סענסאָרן האָבן דעמאָנסטרירט 245% און 50% העכער סענסיטיוויטי פֿאַר די דרוק סענסאָרן, ריספּעקטיוולי, קאַמפּערד צו די 24 mV/N וועפט דרוק סענסאָר 1/1.
רייז. 3. פארברייטערטע אנווענדונג פון א פול-שטאָף דרוק סענסאָר. א ביישפּיל פון א ינסאָל דרוק סענסאָר געמאכט פון 2/2 וועפט ריבד שטאָף ינסערטאַד אונטער צוויי קייַלעכדיק עלעקטראָדז צו דעטעקט פאָרפוס (גלייך אונטער די פינגער) און פּיאַטע באַוועגונג. ב סכעמאַטיש רעפּרעזענטאַציע פון ​​יעדער בינע פון ​​די יחיד טריט אין די גיין פּראָצעס: פּיאַטע לאַנדינג, גראַונדינג, פינגער קאָנטאַקט און פוס הייבן. ג וואָולטידזש אַוטפּוט סיגנאַלז אין ענטפער צו יעדער טייל פון די גאַנג שריט פֿאַר גאַנג אַנאַליסיס און ד פארשטארקט עלעקטרישע סיגנאַלז פארבונדן מיט יעדער פאַסע פון ​​די גאַנג. ה סכעמאַטיש פון א פול געוועב דרוק סענסאָר מיט אַן אַרעי פון אַרויף צו 12 רעכטעקיק פּיקסעל סעלז מיט קאַנדאַקטיוו שורות פּאַטערנד צו דעטעקט יחיד סיגנאַלז פון יעדער פּיקסעל. ו א 3D מאַפּע פון ​​די עלעקטרישע סיגנאַל דזשענערייטאַד דורך דריקן אַ פינגער אויף יעדער פּיקסעל. ז אן עלעקטריש סיגנאַל איז בלויז דעטעקטעד אין די פינגער-דריקט פּיקסעל, און קיין זייַט סיגנאַל איז דזשענערייטאַד אין אנדערע פּיקסעלס, קאַנסטאַטטינג אַז עס איז קיין קראָסטאָק. © קים, דב, האַן, דזש., סונג, סם, קים, מ.ס., טשוי, ב.ק., פּאַרק, סדזש, האָנג, ה. ר. עט על. (2022)
אין מסקנא, די שטודיע ווייזט א העכסט סענסיטיוון און טראָגבארן געוועב דרוק סענסאָר וואָס נעמט אריין PVDF נאַנאָפייבער פּיעזאָעלעקטרישע פילאַמענץ. פאַבריצירטע דרוק סענסאָרן האָבן אַ ברייטן קייט פון אַרייַנשרייַב כוחות פון 0.02 ביז 694 ניוטאָן.
פופציק נאַזאַלז זענען גענוצט געוואָרן אויף איין פּראָטאָטיפּ עלעקטרישע שפּינמאַשין, און אַ קאָנטינויִערלעכע מאַטע פון ​​נאַנאָפֿייבערס איז פּראָדוצירט געוואָרן מיט אַ באַטש קאַנווייער באַזירט אויף קופּער שטאַנגען. אונטער ינטערמיטאַנט קאַמפּרעשאַן, האָט דער פאַבריצירט 2/2 וועפט העם שטאָף געוויזן אַ סענסיטיוויטי פון 83 mV/N, וואָס איז וועגן 245% העכער ווי דער 1/1 וועפט העם שטאָף.
די פארגעשלאגענע אל-געוועבט דרוק סענסארן מאָניטאָרירן עלעקטרישע סיגנאַלן דורך זיי אונטערווארפן צו פיזיאָלאָגישע באַוועגונגען, אַרייַנגערעכנט דרייען, בייגן, קוועטשן, לויפן און גיין. אין דערצו, די שטאָף דרוק גיידזשעס זענען פאַרגלייַכלעך צו קאַנווענשאַנאַל שטאָף אין טערמינען פון געווער, ריטיינינג בעערעך 81.3% פון זייער אָריגינעל טראָגן אפילו נאָך 5 נאָרמאַל וואַשיז. אין דערצו, די מאַניאַפאַקטשערד געוועב סענסאָר איז עפעקטיוו אין די געזונטהייט סיסטעם דורך דזשענערייטינג עלעקטרישע סיגנאַלן באזירט אויף קאַנטיניואַס סעגמאַנץ פון אַ מענטש 'ס גיין.
קים, דב, האַן, דזש., סונג, ס.מ., קים, מ.ס., טשוי, ב.ק., פּאַרק, ס.דזש., האָנג, ה.ר., עט אַל. (2022). שטאָף פּיעזאָעלעקטריש דרוק סענסאָר באַזירט אויף עלעקטראָספּון פּאָליווינילידען פלאָריד נאַנאָפייבערס מיט 50 נאַזאַלז, דיפּענדינג אויף די וויוו מוסטער. פלעקסאַבאַל עלעקטראָניק npj. https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
אָפּלייקענונג: די מיינונגען וואָס ווערן דאָ אויסגעדריקט זענען די פון דעם מחבר אין זיין פּערזענלעכער קאַפּאַציטעט און שפּיגלען נישט אָפּ די מיינונגען פון AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, דער אייגענטימער און אָפּעראַטאָר פון דעם וועבזייטל. די אָפּלייקענונג איז טייל פון די תּנאים פון נוצן פון דעם וועבזייטל.
בהאַוונאַ קאַוועטי איז אַ וויסנשאַפֿט־שרײַבערין פֿון הײַדעראַבאַד, אינדיע. זי האָט אַ MSc און MD פֿון וועלאָר אינסטיטוט פֿון טעכנאָלאָגיע, אינדיע, אין אָרגאַנישער און מעדיצינישער כעמיע פֿון דער אוניווערסיטעט פֿון גואַנאַדזשואַטאָ, מעקסיקאָ. איר פֿאָרשונג־אַרבעט איז פֿאַרבונדן מיט דער אַנטוויקלונג און סינטעז פֿון ביאָאַקטיווע מאָלעקולן באַזירט אויף העטעראָסיקלען, און זי האָט דערפֿאַרונג אין מולטי־סטעפּ און מולטי־קאָמפּאָנענט־סינטעז. בעת איר דאָקטאָראַט־פֿאָרשונג, האָט זי געאַרבעט אויף דער סינטעז פֿון פֿאַרשידענע העטעראָסיקל־באַזירטע געבונדענע און פֿאַרשמעלצטע פּעפּטידאָמימעטישע מאָלעקולן, וואָס מען ערוואַרטעט וועלן האָבן דעם פּאָטענציאַל צו ווײַטער פֿונקציאָנאַליזירן ביאָלאָגישע אַקטיוויטעט. בשעת זי האָט געשריבן דיסערטאַציעס און פֿאָרשונג־אַרבעטן, האָט זי אויסגעפֿאָרשט איר לייַדנשאַפֿט פֿאַר וויסנשאַפֿטלעכער שרײַבן און קאָמוניקאַציע.
קאַוויטי, באַפֿנער. (11טן אויגוסט, 2022). פֿולשטענדיקער שטאָף דרוק סענסאָר דיזיינד פֿאַר טראָגבאַר געזונט מאָניטאָרינג. AZonano. גענומען 21סטן אָקטאָבער, 2022 פֿון https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
קאַוויטי, באַפֿנער. "אַן אַל-געוועב דרוק סענסאָר דיזיינד פֿאַר טראָגבאַר געזונט מאָניטאָרינג". אַזאָנאַנאָ.21סטן אקטאבער, 2022.21סטן אקטאבער, 2022.
קאַוויטי, באַפֿנער. "אַן אַל-געוועב דרוק סענסאָר דיזיינד פֿאַר טראָגבאַר געזונט מאָניטאָרינג". AZonano. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544. (פון 21סטן אָקטאָבער 2022).
קאַוויטי, באַפֿנער. 2022. אַל-שטאָף דרוק סענסאָר דיזיינד פֿאַר טראָגבאַר געזונט מאָניטאָרינג. AZoNano, אַקסעסט 21 אָקטאָבער 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
אין דעם אינטערוויו רעדט AZoNano מיט פּראָפעסאָר אַנדרע נעלי וועגן אַן אינאָוואַטיווער שטודיע אין וועלכער ער איז באַטייליקט, וואָס באַשרײַבט די אַנטוויקלונג פֿון אַ "גלאָז בלאָז" נאַנאָטראַגער וואָס קען העלפֿן מעדיקאַמענטן אַרײַנטרעטן אין פּאַנקרעאַטישע ראַק צעלן.
אין דעם אינטערוויו רעדט AZoNano מיט UC Berkeley'ס קינג קאנג לי וועגן זיין נאבעל פרייז-געווינענדיקע טעכנאָלאָגיע, אָפּטישע פּינצעטן.
אין דעם אינטערוויו רעדן מיר מיט SkyWater טעכנאָלאָגיע וועגן דעם צושטאַנד פון דער האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע, ווי נאַנאָטעכנאָלאָגיע העלפֿט צו פֿאָרמען די אינדוסטריע, און זייער נייע פּאַרטנערשאַפֿט.
Inoveno PE-550 איז די בעסט-סעלינג עלעקטראָספּינינג/שפּריץ מאַשין פֿאַר קאָנטינויִערלעך נאַנאָפייבער פּראָדוקציע.
פילמעטריקס R54 אַוואַנסירטע בויגן קעגנשטעל מאַפּינג געצייַג פֿאַר האַלב-קאָנדוקטאָר און קאָמפּאָזיט וועיפערס.