استفاده از روش تازدن گرافن برای تولید حسگر مقاوم

تاریخ : ۱۴ آبان ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۱۳۰

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران با استفاده از کریگامی (Kirigami) اقدام به ساخت ماده‌ای مناسب برای حسگری کردند. این ماده در برابر فشارهای طبیعی بدن مقاوم است و نویز ایجاد نمی‌کند.

هر قدر حسگرهای پوشیدنی رایج‌تر می‌شوند، نیاز به ماده‌ای مقاوم در برابر صدمات ناشی از فشار طبیعی بدن، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. برای این منظور پژوهشگران دانشگاه ایلینویز از روشی به نامه کریگامی برای تولید مواد مقاوم در برابر فشار استفاده کردند و در نهایت محصولی با سازگاری بیشتر در برابر جنبش ساختند.

کریگامی شبیه به اوریگامی بوده که در آن محققان از گرافن استفاده کردند تا با تازدن این ماده بتوانند حسگرهای مناسب برای دستگاه‌های پوشیدنی ارائه کنند.

نام از محققان این پروژه می‌گوید: « برای دستیابی به نتایج حسگری بهتر، لازم است که جنبش شما سیگنال اضافه تولید نکند. ما در این پروژه از کریگامی برای ایجاد ماده‌ای استفاده کردیم که می‌تواند عملکرد بهتری نسبت به مواد رایج دارد. این طراحی ویژه بسیار موثر بوده و می‌تواند سیگنال‌های مورد نظر را از جنبش‌های ناخواسته جدا کند.»

برای دستیابی به این نتایج، محققان شبیه‌سازی‌های مختلفی را انجام دادند و در نهایت نرم‌افزار آنلاینی را برای نانوساخت استفاده کردند. این نرم‌افزار به محققان اجازه می‌دهد تا شبیه‌سازی لازم را انجام داده و بعد اقدام به تولید محصول مورد نظر کنند.

هنگامی که تیم طراحی نتایج مثبتی از شبیه‌سازی به دست آورد، آنگاه وارد بخش آزمایشگاهی کار شد. در این بخش محققان از گرافن استفاده کردند که ساختار نازکی داشته و در برابر شکسته شدن مقاوم است. این گروه گرافن را در میان دو لایه پلی‌آمیدی به صورت ساندویچ در آوردند.

نام می‌گوید: « از آنجا که گرافن نسبت به تغییرات بیرونی حساس است و عین حال یک ماده تقریبا رسانای انعطاف‌پذیر است از آن می‌توان برای تولید حسگر استفاده کرد.»

این گروه تحقیقاتی دریافتند که با استفاده از کریگامی می‌توان گرافن را به صورتی در آورد که تغییر شکل آن هیچ تغییری در حالت الکتریکی گرافن ایجاد نکند. آنها دریافتند که این ساختار به فشار 240 درصد نسبت به حالت عادی و 720 درجه پیچش، حساسیتی نشان نمی‌دهد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Kirigami-inspired strain-insensitive sensors based on atomically-thin materials در نشریه Material Today به چاپ رسیده است.

منبع : https://techxplore.com/news/2019-10-kirigami-method-wearable-sensors.html

نظر شما