Революционный ультрачувствительный стойкий датчик деформации для умных текстилей

Чтобы умные текстили будущего выжили, их компоненты должны быть устойчивы. Разработан ультрачувствительный, стойкий датчик деформации для встраивания в текстиль и мягкие робототехнические системы.

Дизайн, вдохновленный «Слинки»

Структура напоминает пружину «Слинки»: жесткий цилиндр, спиралевидный узор делает его растяжимым. Исследователи взяли жесткий объемный материал — углеродное волокно — и нанесли змеевидный (serpentine meander) узор, напоминающий ползание змеи. Узористые проводящие волокна поместили между двумя предварительно натянутыми эластичными подложками.

Принцип чувствительности

Общая проводимость меняется, когда края узора теряют контакт друг с другом, как витки «Слинки» при растяжении. Это происходит даже при малых деформациях, что и дает высокую чувствительность.

Преимущества над аналогами

В отличие от чувствительных датчиков на экзотических материалах (кремний, золотые нанопроводники), новый датчик не требует специальных технологий или чистых комнат. Можно использовать любой проводящий материал. Протестирован на устойчивость: уколы скальпелем, удары молотком, переезд автомобилем, 10 циклов стирки — датчик остался нетронутым.

Демонстрация и применение

Датчик в тканевом рукаве фиксировал микродеформации предплечья при жестах (кулак, ладонь, щипок). ML-алгоритм успешно классифицировал жесты. Применение: VR, спортивная одежда, клиническая диагностика нейродегенеративных заболеваний (Паркинсон).

Низкая стоимость материалов и сборки. Исследуется интеграция в одежду для непрерывных биомеханических и физиологических измерений в течение дня.

Демо на Tech Briefs TV: здесь. Контакт: Leah Burrows, email, 617-496-1351.