Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Senzor napätia v „smart tkanine“ kombinuje tuhosť a citlivosť

Senzor napätia v „smart tkanine“ kombinuje tuhosť a citlivosť
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
17. 11. 2020
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Na sledovanie pohybu nositeľov sú takzvané inteligentné tkaniny zvyčajne vybavené senzormi na meranie napätia. No tieto snímače bývajú často neprakticky krehké. Vedcom z Harvardovej univerzity sa však podarilo vytvoriť nový senzor, ktorý v sebe kombinuje tuhosť aj citlivosť.

Srdcom prototypového zariadenia je skupina elektricky vodivých uhlíkových vlákien, ktoré sú vložené medzi dva vopred napnuté listy elastického polyméru. Jednotlivé vlákna sú potom usporiadané do vzoru známeho ako hadovitá vlnovka. To znamená, že ako zvlnené telo hada sa pohybujú tam a späť zo strany na stranu.

Výsledkom je, že pole z uhlíkových vlákien sa pri ťahaní z jedného alebo z druhého konca roztiahne. Keď sa vlákna odtiahnu ďalej od seba, elektrická vodivosť snímača sa zodpovedajúcim spôsobom zníži. Preto je možné neustálym sledovaním elektrického prúdu, ktorý prechádza zariadením, určiť, aké veľké napätie zažíva.

Spolu s nositeľnými zariadeniami by si senzor mohol nájsť uplatnenie aj v oblasti mäkkej robotiky.

Senzor je navyše veľmi citlivý a dokonca aj nepatrné pohyby tkaniny vyvolajú meranie. Podľa vedcov zvyčajne existuje u takýchto zariadení kompromis, pri ktorom sa zvyšuje ich krehkosť spolu s citlivosťou. Tento vysoko citlivý snímač napätia však údajne dokáže prežiť náraz kladivom, prejazd autom, bodnutie skalpelom či 10 pracích cyklov v práčke. Navyše, na rozdiel od iných senzorov, ktoré ponúkajú podobnú citlivosť, tento „harvardský“ neobsahuje drahé materiály a ani si nevyžaduje špeciálne výrobné zariadenia.

Detailný pohľad na vzorované vodivé uhlíkové vlákna snímača.

Počas laboratórnych testov bolo senzorické zariadenie integrované do textilného puzdra, ktoré nosil dobrovoľník. Táto technológia pritom dokázala detegovať zmeny v namáhaní spojené s napnutím predlaktia tejto osoby, aby dokázala identifikovať gestá ruky vrátane zatvorenej päste, otvorenej dlane a pohybu zvierania.

Záber na textilné puzdro s integrovaným senzorickým zariadením, ktoré by si mohlo nájsť použitie v aplikáciách, ako sú simulácie virtuálnej reality, športové oblečenie či klinická diagnostika.