طراحی محققان ایرانی برای ساخت حسگر های نظارت بر بدن

محققان ایرانی روشی نوین برای حسگرهای پوشیدنی مبتنی بر سطح دوره‌ای سه‌گانه ابداع کرده اند که کاربردهای مختلفی برای نظارت بر بدن دارد و می توان از آن برای رصد راه رفتن و تنفس استفاده کرد.

کد خبر: ۱۳۱۰۵۶۹

تاریخ: ۲۳ بهمن ۱۴۰۱ - ۰۷:۲۲

به گزارش پایگاه خبری دانا، رساناهای پوشیدنی «پیزومقاومتی» نرم منجر به تغییر فرایند نظارت بر حرکات بدن انسان شده است. اثر «پیزومقاومتی» در حقیقت تغییر در مقاومت الکتریکی یک نیمه رسانا یا فلز هنگام اعمال کرنش مکانیکی و بر خلاف اثر پیزوالکتریک است. این اثر تنها باعث تغییر در مقاومت الکتریکی می شود، نه در پتانسیل الکتریکی.

رساناهای سلولی که به صورت افزودنی تولید می شوند، اجزای «پیزومقاومتی» مناسبی هستند، زیرا قابلیت تنظیم مکانیکی را ارائه می دهند و مسیرهای نفوذ قابل کنترل را فراهم می کنند.

درهمین راستا محمد ابراهیم ایمانیان، مصطفی کاردان، فاطمه نصراللهی، علی ایمانیان، حسین منتظریان و وحید نصراللهی طی پژوهشی ساختارهای سلولی با مساحت سطح بالا را با معماری‌های مبتنی بر سطح دوره‌ای سه‌گانه (TPMS) مهندسی کردند تا واکنش «پیزومقاومتی» در گجت های پوشیدنی را خود طراحی و تنظیم کنند.

برای این منظور آنها یک فرآیند ساخت ساده و ارزان پیشنهاد کردند که در آن یک تکنیک چاپ سه بعدی مدل‌سازی رسوب ذوب شده برای ساخت ساختارهای سلولی پلی یورتان گرمانرم انعطاف‌پذیر (TPU) استفاده شد.

اتصال داخلی طرح‌های TPMS پوشش یک لایه ای گرافن پیوسته که روی سطوح داخلی TPU از طریق فرآیند غوطه‌وری آسان را فعال می کند. تاثیرات شکل منافذ بر مقاومت پیزو در چهار ساختار مختلف TPMS (یعنی اولیه، الماس، ژیروید و I-WP) بررسی شد.

پس از آن خواص مکانیکی حسگرها از طریق روش‌های تجربی و روش‌های محاسباتی با استفاده از تحلیل اجزا محدود مدل هایپرالاستیک Mooney-Rivlin ارزیابی شدند. در نهایت، محققان به این نتیجه رسیدند که ساختار اولیه ویژگی های «پیزومقاومتی» مناسبی را برای حس راه رفتن و ساختار الماس نتایج مطلوبی را برای نظارت بر تنفس ارائه می دهد.

انتهای پیام/

نازنین خوشقدم - پایگاه خبری دانا