Moslashuvchan sensorlar: Texnologiyani yumshoq qilish uchun in'ikoslash texnologiyasining yangi avlodi

Kirish: Yumshoq texnologik inqilobdan qiyin

 

An'anaviy taassurotda, elektron qurilmalar har doim qattiq va sovuq, ammo fan va texnologiyalarning rivojlanishi bilan - egiluvchan sensorlar bu in'ikosni jimgina o'zgartirmoqda. Moslashuvchan sensorlar nafaqat sensorning cheklovlari va boshqa insonparvarlik, sog'liqni saqlash monitoringi va boshqa sohalar inqilobiy innovatsion imkoniyatlarni keltirib chiqarmoqda.

Ⅰ. nimaMoslashuvchan sensor?

 

Moslashuvchan sensor bu egiluvchan material bo'lib, u egilib, buklash, cho'zish va boshqa deformatsiyalardan iborat bo'lib, uning funktsiyasiga ta'sir qilmasdan. An'anaviy qattiq sensorlar bilan taqqoslaganda, u quyidagi muhim xususiyatlarga ega:

 

Moddiy xususiyatlar: polimerlar, nanomateriallar, elastererlar va boshqa moslashuvchan substratlardan foydalanish

 

Mexanik xususiyatlar: egib bo'lmaydigan (millimetrlarga egrilik), cho'zilishi mumkin (ba'zi turlar bir necha marta asl uzunlikka cho'zilishi mumkin).

 

Strukturaviy dizayn: ingichka {{0} plyonka, tola yoki uchta {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} {{1} etikal elastik tuzilmasi

 

Funktsiyani saqlash: deformatsiya ostida sezgirlik aniqligini saqlang

 

Moslashuvchan sensorlarning ishlash printsipi an'anaviy sensorlarnikiga o'xshash, shunda u jismoniy (masalan, bosim, harorat, harorat, deformatsiya) yoki kimyoviy miqdorlar o'lchash xususiyatiga aylanadi, ammo bu funksiya bir vaqtning o'zida qanday amalga oshiriladi. Maxsus xususiyat - bu materialning moslashuvchanligi va deformatsiyasini ushlab turish paytida ushbu funktsiyani amalga oshirish.

 

Ⅱ. Yadro turlariMoslashuvchan sensorlar

 

Turli xil aniqlash ob'ektlariga ko'ra moslashuvchan sensorlar quyidagi toifalarga bo'linadi:

1. Egiluvchan bosim sensorlari

Printsip: Qarshilik, qobiliyat, qobiliyat yoki pezoelektrik effektlar orqali bosimni aniqlash

Xususiyatlar: yuqori sezgirlik, og'ir bosimga yorug'lik teginishidan keng bosimni aniqlaydi

Odatda arizalar: elektron teri, aqlli to'qimachilik, aqlli to'qimachilik va boshqalar. Odatda arizalar: elektron teri, aqlli to'qimachilik, robotot gotticice

2. Egiluvchan shtampir sensorlari

Printsip: Materialni cho'zish yoki siqish tufayli elektr qarshilikdagi o'zgarishlarning monitoringi

Xarakteristika: keng deformatsiyalarni o'lchash (800% prinsel uzilishgacha)

Odatda arizalar: Harakat monitoringi, tarkibiy tibbiy sinov, taqiladigan qurilmalar

3. Egiluvchan harorat sensorlari

Printsip: Termoelektrik yoki harorat ta'siriga egalik qiladi

Xususiyatlari: Tarqatilgan haroratni o'lchash uchun murakkab egri sirtlarga moslashtirilishi mumkin

Oddiy dasturlar: tibbiy issiqlik terapiyasi, aqlli termokatik kiyim

4. Egiluvchan biokimyoviy sensorlar

Printsip: Bianecectate elementi yordamida ma'lum kimyoviy modda yoki biomarkerni aniqlash

Xususiyatlar: Tana suyuqligi, haqiqiy - vaqt monitoringi bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqada bo'lishi mumkin

Odatda arizalar: terlarning tarkibini tahlil qilish, jarohatni davolash monitoringi

 

Ⅲ. Asosiy moddiy texnologiyalar uchunMoslashuvchan sensorlar

 

"Flectiti ishtiroking" dagi "Flectiti ishtiroking" ni amalga oshirishning yodgorligi materiallar yangiliklarida:

O'tkazuvchanlik materiallari:

Metall nanovlar (kumush nanovlar, mis nanovlar)

Uglerod - materiallar (grafen, uglerodli nanotubes)

Ishlashuvchan polimerlar (Pedot: Pss, polilanilalar)

Moslashuvchan substratlar:

PDMS (polimetrilaxiloksan)

ECOFLEX SICE Silikon kauchuk

Poliuretan kabi termoplastik elastererlar

Strukturaviy dizayn:

Sezgirlikni kuchaytirish uchun mikrokreditatsiya

Tushilish xususiyatlarini yaxshilash uchun tuzilgan tuzilma

Havo o'tkazuvchanligini oshirish uchun uchta {{0} {{0} {{0} {{0} {{0} {{0} {{0} {{0} {{0} {{0} {{{0} {{0} {{0} {{0} {-

Ushbu materiallar va tarkibiy dizaynlarning ushbu kombinatsiyasi moslashuvchan sensorlarga ajoyib elektr xususiyatlarini saqlab, ajoyib mexanik xususiyatlarga erishishga imkon beradi.

 

IV. Dastur stsenariylariMoslashuvchan sensorlar

 

Moslashuvchan sensorlarning dasturiy istiqbollari juda keng, zamonaviy hayotning deyarli har bir sohasiga kirib boradi:

1. Tibbiyot va sog'liqni saqlash sohalari

Tikuvli tibbiy monitoring: teriga mos keladigan moslashuvchan sensorlar yurak urish tezligi, qonli kislorod, qon bosimi va boshqalar kabi muhim belgilarni doimiy ravishda kuzatib borishi mumkin, bu an'anaviy aqlli daraxtlarga qaraganda aniqroq va qulaydir.

E - Teri: Prozez ventilyatlari uchun Emputantlar yordam berish uchun taktil sezgirlikni tiklashga yordam beradi

Aqlli yaraning xalaqiti: shifobaxsh holatini baholash uchun yaraning harorati, pH, boshqa ko'rsatkichlar

Jarrohlik roboti: Jarrohlik xavfsizligini oshirish uchun yaxshi kuch fikrlarini bildiring

2. Sport va fitness

Aqlli sport kiyimlari: Mushakli sensorlar bilan birgalikda mushaklarning faolligi, post va mashqlar intensivligini kuzatish uchun ajratish uchun kiyim-kechak

Sportning shikastlanishining oldini olish: shikastlanishga olib keladigan noto'g'ri harakatlarning erta ogohlantirishini tahlil qilish uchun harakat naqshlarini tahlil qilish

Professional sportchining malakasini oshirish: o'quv effekti aniqroq va o'quv dasturlarini optimallashtirish.

3. Odam - Kompyuterning o'zaro ta'siri

Moslashuvchan teginish ekran: egiluvchan va egri chiziq qurilmalari uchun egiluvchan teginish sensorlari talab qilinadi.

Imo-ishorani tan olish: qo'lda kiyiladigan moslashuvchan sensorlar murakkab imo-ishorani aniq ushlaydi. Imo-ishorani tan olish: Qo'lda kiyiladigan egiluvchan sensorlar murakkab imo-ishorani aniq ushlaydi

Virtual haqiqat: suvga cho'milish tuyg'usini kuchaytirish uchun tabiiy taktil ahamiyatsiz bo'ling

4. Aqlli uy va buyumlarning Internet

Aqlli mebel: bosimi dazmolinlaridagi - qurilgan aqlli to'garlar uyqu sifatini kuzatishi mumkin

Moslashuvchan elektron teglar: buyumlarning holatini monitoring qilish uchun brifiladigan va deformatsion teglar

Aqlli qadoqlash: Oziq-ovqat tazelini monitoring qilish, tibbiyotni saqlash sharoitlari

5. Sanoat va xavfsizlik

Tarkibiy tibbiy monitoringi: Zaryadlar va samolyotlar kabi tuzilmalarning er yuzasiga zararlangan konsorlar sirtlari

Sanoat robototexnika: moslashuvchan taktil sensorlar robotlarni odamlar bilan xavfsiz hamkorlik qilishga imkon beradi

Aqlli himoya vositalari: ishchilarning xavfli muhitlarga ta'sir qilish

 

V. afzalliklari va muammolariMoslashuvchan sensorlar

 

Muhim afzalliklar:

Taniqli mos: keng murakkab sirtlarga, inson teridan sanoat uskunalari uchun moslashadi

Qulay tajriba: engil vaznli va yumshoq - aworderfiksiz

Multi - funktsional integratsiya: bir nechta sezgir funktsiyalar bir xil moslashuvchan substratda birlashtirilishi mumkin

Bardoshli: takroriy egilishga chidamli, ba'zi mahsulotlar yuzlab minglab binting tsikllariga bardosh bera oladi

Qiyinchiliklar:

Ishlab chiqarish jarayonining murakkabligi. Nanomaterialni tayyorlash va aniq patlar uchun yuqori texnologik miqyosda

Signal barqarorligi: uzoq vaqt charchoq tufayli ishlashi uchun ishlashning buzilishi

Etarli darajada standartlashtirish: umumiy ishlashni baholash standartlari va sinov usullari yo'qligi

Xarajat masalalari: Ba'zi nanomateriallar qimmat va ommaviy ishlab chiqarish jarayoni etuk emas

 

VI. Kelajakdagi rivojlanish tendentsiyalari

 

Moslashuvchan sensor texnologiyasi quyidagi yo'nalishlarda tez rivojlanmoqda:

O'zini o'zi - Power Technology: Ishqozon nanogeneratorlarini yoki energiya hujayralarini energiya avtonomiyasini amalga oshirish uchun birlashtirish

Biogetadiladigan sensorlar: Elektron chiqindilarni kamaytirish uchun so'riladigan materiallardan foydalanish

Ko'p funktsiyali integratsiya: bitta namunada jismoniy, kimyoviy va biologik parametrlarni bir vaqtning o'zida aniqlash

Simsiz va aqlli: simsiz uzatishni va cheklangan hisoblash imkoniyatlarini birlashtirish

Ommaviy ishlab chiqarish texnologiyasi: past - ROL - rulonni - rolni bosib chiqarish uchun Ommaviy ishlab chiqarish jarayoni

Idechexning so'zlariga ko'ra, bozor tadqiqot tashkilotiga ko'ra, 2030 yilga kelib moslashuvchan elektronika bozorida 80 milliard dollardan oshadi, shundan egiluvchan sensorlar muhim ulushni egallaydi.

 

Xulosa: Yumshoqlik dunyoni o'zgartiradi

 

Moslashuvchan sensorlar "qattiq" dan "yumshoq" dan "qattiq" dan "qattiq" gacha o'zgarib turadi, elektron qurilmalar va tirik organizmlar orasidagi chegaralarni xiralashtiradi va sog'liqni saqlash, sport va sanoatning misli ko'rilmagan imkoniyatlarini keltirib chiqaradi. MATERIYA VA ishlab chiqarish texnologiyasidagi yutuqlar bilan moslashuvchan sensorlar smartfonlar, jimgina ommaviy bo'lib, odamlar "yumshoq" usulda texnologiyani o'zgartiradigan va chuqur o'zgarishi kutilmoqda.

Kelajakda biz ko'rishimiz mumkin: yurak xurujining erta ogohlantirishi uchun moslashuvchan sensorning yurak yuzasiga to'liq mos keladi; haqiqiy {{0} - jismoniy mashqlarni tahlil qilish orqali jismoniy mashqlar dasturiga o'zgartirishlar; Keksa va bolalarga xavfsiz munosabatda bo'lish uchun moslashuvchan taktil sensorlar orqali uy robotlari. Ushbu sahnalarni amalga oshirish moslashuvchan sensor texnologiyasida davom etadigan yutuqlardan ajralmasdir. Moslashuvchan sensorlarning davri keldi va bu dunyoni yumshoq, ammo chuqur yo'l bilan anglashimiz yo'lini o'zgartiradi.