تسوكوبا، اليابان، 27 فبراير 2024 – (ACN Newswire) – هناك نوع جديد جذري من أجهزة استشعار اللمس المستخدمة في الروبوتات وغيرها من تطبيقات المحاكاة الحيوية (الالكترونية) وهو حساس للغاية لدرجة أنه يعمل حتى بدون الاتصال المباشر بين المستشعر والأشياء التي يتم اكتشافها. فهو يستشعر التداخل في المجال الكهربائي بين الجسم والمستشعر، على مسافة تصل إلى 100 ملم من الجسم. الباحثون في جامعة تشينغداو في الصين، مع متعاونين في أماكن أخرى في الصين وكوريا الجنوبية، وصف ابتكارهم في مجلة علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة.
أصبحت الجلود الإلكترونية عنصرًا حاسمًا في الروبوتات الإلكترونية، مما يسمح لها باكتشاف المحفزات الخارجية والتفاعل معها بسرعة. وهذا يمكن أن يسمح للأنظمة الروبوتية بتحليل شكل الجسم، وإذا لزم الأمر، التقاطه والتلاعب به أيضًا.
تعتمد أجهزة الاستشعار في معظم الأنظمة الحالية على اللمس المباشر مما يسبب تشوهًا فيزيائيًا لطبقة الاتصال، مما يؤدي إلى تغيرات في السعة الكهربائية. ولسوء الحظ، فإن توحيد الاستجابة للمناطق المختلفة يحد من حساسية هذه الأنظمة وقدراتها الشاملة.
يقول شينلين لي من فريق جامعة تشينغداو: "من أجل تحقيق قدر أكبر من الحساسية والتنوع، قمنا بتطوير أفلام مركبة جديدة ذات خصائص كهربائية مدهشة ومفيدة للغاية".
الجانب الأكثر إثارة للدهشة جاء عندما قام الباحثون بدمج مادتين لهما ثابت عازل مرتفع، وهو مقياس لاستجابتهما للمجالات الكهربائية. كان لهذا المركب ثابت عازل منخفض بشكل غير متوقع، وهي نتيجة غير بديهية ومناسبة بشكل مثالي لصنع مستشعر أكثر حساسية للمجالات الكهربائية.
يتكون المركب من كميات صغيرة من نيتريد الكربون الجرافيتي المضاف إلى ثنائي ميثيل سيلوكسان. يمكن تصنيعه ومعالجته بطريقة طباعة ثلاثية الأبعاد محددة، تسمى الطباعة الموزعة، والتي توفر تحكمًا دقيقًا في بنية ونمط الحبر المطبوع عالي اللزوجة. استخدم الفريق هذا لإنشاء شبكة يمكنها استشعار الأشياء على مسافة تتراوح بين 3 و5 ملليمتر من سطح الجسم. لقد اختبروا قدرات الشبكة باستخدام أصابع الباحثين كأشياء يتم اكتشافها، عندما اقتربوا من الشبكة ولكن دون الاتصال الفعلي.
يقول لي: "كان الأداء رائعًا، من حيث الحساسية وسرعة الاستجابة والثبات القوي خلال العديد من دورات الاستخدام". "وهذا يفتح إمكانيات جديدة في مجال الأشياء القابلة للارتداء والجلد الإلكتروني." وتضيف أنها مناسبة لصنع أجهزة الاستشعار المرنة جسديًا اللازمة للتقنيات القابلة للارتداء. ويمكن تطبيق ذلك في المراقبة الطبية، أو الاستخدامات الأكثر عمومية في "إنترنت الأشياء" (IoT) سريع التطور، والذي يتضمن التحكم عن بعد في مجموعة واسعة من الأجهزة.
وقد أتاح دمج شبكة الاستشعار في لوحة الدوائر المطبوعة إمكانية نقل البيانات التي تجمعها عبر شبكات 4G المستخدمة على نطاق واسع بواسطة الهواتف المحمولة.
ويخطط الفريق الآن لتحسين التكنولوجيا بهدف تطوير مدى ملاءمتها للإنتاج الضخم. إنهم يريدون أيضًا استكشاف المزيد من الاحتمالات بما يتجاوز مجرد اكتشاف الشكل والحركة.
على سبيل المثال، تتمتع الوحدات المختلفة في مجموعة المستشعرات بالقدرة على الاستجابة بشكل تسلسلي، مما يوفر إمكانية تحقيق التفاعل بين الإنسان والحاسوب، مثل التعرف على الإيماءات. يعكس أداء المستشعرات في نظام الاتصال وعدم الاتصال أيضًا إمكاناتها في اكتشاف الحركة البشرية، مثل تجنب العوائق ومراقبة المشية، والتي يمكن تطبيقها في الرعاية الطبية الذكية.
مزيد من المعلومات
شينلين لي
جامعة تشينغداو
البريد الإلكتروني xinlin0618@163.com
ورقة: https://doi.org/10.1080/14686996.2024.2311635
حول علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة (STAM)
تنشر مجلة الوصول المفتوح STAM مقالات بحثية متميزة في جميع جوانب علم المواد ، بما في ذلك المواد الوظيفية والهيكلية والتحليلات النظرية وخصائص المواد. https://www.tandfonline.com/STAM
الدكتور ياسوفومي ناكاميشي
مدير النشر STAM
البريد الإلكتروني NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp
الصور والرسومات
بيان صحفي وزعته Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.
الموضوع: ملخص البيان الصحفي
المصدر علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة
القطاعات: الاتصالات ، 5G, الإلكترونيات, العلوم وتقنية النانو
https://www.acnnewswire.com
من شبكة أخبار الشركات الآسيوية
حقوق النشر © 2024 ACN Newswire. كل الحقوق محفوظة. قسم من شبكة أخبار الشركات الآسيوية.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.acnnewswire.com/press-release/english/89222/
