پوست الکتریکی حساس، متشکل از نانوسیمها

محققان KAUST نشان دادهاند که یک پوست نرم مصنوعی و متشکل از الکترونیکهای انعطافپذیر میتواند درک رباتهای مسیری را افزایش دهد تا محیط اطرافشان تعامل برقرار کنند. این تیم موفق شدهاست چگونگی رسانایی الکتریکی و سنجش کرنش به یک ماده منفرد جاسازیشده در یک پوست پلیمر کشسان را پردازش کند. این اکتشاف میتواند کاربردهایی در دستگاههای الکترونیکی پوشیدنی داشته باشد.
هنگامیکه یک حیوان یکی از اعضای بدن خود را منبسط میکند، شبکهای از اعصاب و سنسورها در پوست، بازخوردی را ارائه میدهند که به جهتگیری عضو در فضا و برقراری تعامل آن با محیط اطراف کمک میکند.
Gilles Lubineau، سرپرست این مطالعه، گفت: “ایجاد شبکهای از حسگرهای کرنش و سیمکشی ارتباطی در یک پوست مصنوعی انعطافپذیر، به رباتها بازخورد حسی مشابه میدهد و به آنها کمک میکند تا به طور مستقل در محیط هدایت شوند”
Ragesh Chellattoan، یکی از همکاران این پروژه، ادامه داد: “تاکنون، محققین از مواد مختلفی برای سنجش و هدایت اجزای شبکه، افزودن هزینه و پیچیدگی به فرآیند ساخت استفاده کردند. هدف ما این است که اتصال حسگری و شبکهای را در یک ماده ایجاد کنیم.”
این تیم یک ماده مصنوعی متشکل از یک پلیمر انعطافپذیر را تولید کردهاست که در آن نانوسیمهای نقره بهکار رفتهاست. هر نانوسیم بهصورت مستقل قابلیت هدایت الکتریکی دارد اما مقاومت بالا اتصالات بین آنها، رسانایی کلی ماده را محدود میکند.
هنگامیکه مواد خم میشوند و نانوسیمها از هم جدا میشوند (طوریکه شبکه نانوسیم بهعنوان یک سنسور فشار عمل میکند)، مقاومت بهطور قابل ملاحضهای افزایش مییابد. اما این رفتار میتواند تغییر کند. استفاده از یک ولتاژ DC باعث میشود شبکه نانوسیم در نقاط مقاومت بالا که محل تلاقی نانوسیمها است، بسیار داغ شود. این گرمایش موضعی در اتصال نانوسیمهای همجوار و تشکیل یک شبکه اتصالی محکم با رسانایی بسیار بالا که در کشیده شدن و خم شدن مقاوم است، نقش دارد.
دکتر Chellattoan افزود: “جوش الکتریکی هزاران نقطه اتصالی شبکه را در عرض ۳۰ ثانیه بهم متصل میکند. تغییر چگونگی عرضه جریان در کنترل تعیین رسانایی بخشهای مختلف نقش دارد.”
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله