Инновационный датчик мягкого давления решает наиболее сложные проблемы на месторождениях

В последние годы технология медицинского зондирования сделала большой шаг вперед:были разработаны носимые устройства, которые могут отслеживать пульс, работу мозга, биомаркеры пота и многое другое. Однако у существующих носимых датчиков давления есть одна большая проблема:даже малейшее давление, такое легкое, как обтягивающая рубашка с длинным рукавом поверх датчика, может сбить их с толку.

Инженеры из Техаса решили эту проблему, которая беспокоила специалистов в течение многих лет. И они сделали это, внедрив первый в мире гибридный сенсорный подход, который позволяет устройству обладать свойствами двух основных типов сенсоров, используемых сегодня.

Область гибких датчиков давления чрезвычайно переполнена, и через два десятилетия мы столкнулись с узким местом, потому что никто не мог найти компромисс между давлением и чувствительностью», — сказал Наньшу Лу, ​​доцент кафедры аэрокосмической техники и инженерной механики. первый датчик, способный использовать новый гибридный режим, чтобы выдерживать давление без значительного снижения чувствительности."

Мягкие датчики давления сегодня обычно состоят из трех слоев — деформируемый чувствительный слой, зажатый между парой электродов. Эти датчики обычно относятся к одной из двух категорий — пьезоемкостные и пьезорезистивные.

Команда Лу использовала электропроводящий и высокопористый нанокомпозит в качестве чувствительного слоя и добавила к датчику дополнительный изолирующий слой, что дало ему возможности обоих типов датчиков. Это новое гибридное распознавание позволяет ему лучше противостоять давлению.

"Когда мы применяем внешнее давление, чувствительность падает, но остается на уровне других датчиков при нулевом давлении", – сказал Лу.

Лу долгое время была пионером в этой области сенсорики, прежде всего благодаря своей технологии электронных татуировок — серии устройств, которые настолько легкие и растяжимые, что их можно размещать над сердцем, мозгом или мышцами в течение длительного периода времени практически без усилий. дискомфорт.

Сейчас она работает над тем, чтобы позволить сенсорному материалу обернуть практически любой объект и придать ему чувствительность человеческой кожи. Наиболее очевидным применением является обертывание рук и пальцев роботов, чтобы дать им возможность распознавать объекты, прикасаясь к ним. Но есть много других вещей, которые он мог бы сделать. «Применения могут быть неограниченными», — сказал Лу. «Растягивающаяся электронная кожа может быть обернута практически вокруг любого объекта».