TSUKUBA, Nhật Bản, ngày 27 tháng 2024 năm XNUMX – (ACN Newswire) – Một loại cảm biến cảm ứng hoàn toàn mới dành cho robot và các ứng dụng mô phỏng sinh học (bionic) khác rất nhạy, nó hoạt động ngay cả khi không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa cảm biến và các vật thể được phát hiện. Nó cảm nhận được sự giao thoa trong điện trường giữa một vật thể và cảm biến, ở khoảng cách lên tới 100 mm tính từ vật thể. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Thanh Đảo ở Trung Quốc, cùng với các cộng tác viên ở những nơi khác ở Trung Quốc và Hàn Quốc, mô tả sự đổi mới của họ trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến.
Da điện tử đã trở thành một yếu tố quan trọng trong robot sinh học, cho phép chúng phát hiện và phản ứng kịp thời với các kích thích bên ngoài. Điều này có thể cho phép các hệ thống robot phân tích hình dạng của vật thể và nếu cần, cũng có thể nhặt và thao tác với vật thể đó.
Các cảm biến trong hầu hết các hệ thống hiện nay dựa vào sự tiếp xúc trực tiếp gây ra biến dạng vật lý của lớp tiếp xúc, dẫn đến thay đổi điện dung. Thật không may, tính đồng nhất của phản ứng đối với các khu vực khác nhau đã hạn chế độ nhạy và khả năng tổng thể của các hệ thống như vậy.
Xinlin Li thuộc nhóm Đại học Thanh Đảo cho biết: “Để mang lại độ nhạy và tính linh hoạt cao hơn, chúng tôi đã phát triển các màng tổng hợp mới có các đặc tính điện rất hữu ích và đáng ngạc nhiên”.
Khía cạnh đáng ngạc nhiên nhất xảy ra khi các nhà nghiên cứu kết hợp hai vật liệu có hằng số điện môi cao – thước đo phản ứng của chúng đối với điện trường. Hỗn hợp này có hằng số điện môi thấp bất ngờ, một kết quả phản trực giác, lý tưởng để chế tạo cảm biến nhạy hơn với điện trường.
Hỗn hợp bao gồm một lượng nhỏ than chì cacbon nitrit được thêm vào polydimethylsiloxan. Nó có thể được chế tạo và xử lý bằng một phương pháp in 3D cụ thể, được gọi là in phân phối, mang lại khả năng kiểm soát tốt cấu trúc và kiểu mẫu của mực in có độ nhớt cao. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng điều này để tạo ra một mạng lưới có thể cảm nhận được các vật thể khi cách bề mặt vật thể đó từ 5 đến 100 mm. Họ đã kiểm tra khả năng của lưới bằng cách sử dụng ngón tay của các nhà nghiên cứu làm vật thể được phát hiện khi họ đến gần lưới nhưng không thực sự tiếp xúc.
Li cho biết: “Hiệu suất vượt trội xét về độ nhạy, tốc độ phản hồi và độ ổn định mạnh mẽ qua nhiều chu kỳ sử dụng”. “Điều này mở ra những khả năng mới trong lĩnh vực thiết bị đeo và da điện tử.” Cô nói thêm rằng nó phù hợp để chế tạo các cảm biến linh hoạt về mặt vật lý cần thiết cho công nghệ thiết bị đeo. Chúng có thể được áp dụng để theo dõi y tế hoặc sử dụng rộng rãi hơn trong 'internet vạn vật' (IoT) đang phát triển nhanh chóng, liên quan đến việc điều khiển từ xa nhiều loại thiết bị.
Việc kết hợp lưới cảm biến vào bảng mạch in cho phép dữ liệu mà nó thu thập được truyền qua mạng 4G được sử dụng rộng rãi trên điện thoại di động.
Nhóm nghiên cứu hiện có kế hoạch cải tiến công nghệ nhằm phát triển tính phù hợp của nó cho sản xuất hàng loạt. Họ cũng muốn khám phá những khả năng xa hơn ngoài việc chỉ phát hiện hình dạng và chuyển động.
Ví dụ: các đơn vị khác nhau trong mảng cảm biến có khả năng phản hồi tuần tự, mang đến khả năng thực hiện tương tác giữa người và máy tính, chẳng hạn như nhận dạng cử chỉ. Hiệu suất của các cảm biến trong hệ thống tiếp xúc và không tiếp xúc cũng phản ánh tiềm năng của nó trong việc phát hiện chuyển động của con người, như tránh chướng ngại vật và theo dõi dáng đi, có thể được áp dụng trong chăm sóc y tế thông minh.
Muốn biết thêm thông tin
Xinlin Li
Đại học Thanh Đảo
Email: xinlin0618@163.com
Giấy: https://doi.org/10.1080/14686996.2024.2311635
Giới thiệu về Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến (STAM)
Tạp chí truy cập mở STAM xuất bản các bài báo nghiên cứu nổi bật về tất cả các khía cạnh của khoa học vật liệu, bao gồm vật liệu chức năng và cấu trúc, phân tích lý thuyết và đặc tính của vật liệu. https://www.tandfonline.com/STAM
Tiến sĩ Yasufumi Nakamichi
Giám đốc xuất bản STAM
Email: NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp
Ảnh & đồ họa
Thông cáo báo chí được phân phối bởi Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.
Chủ đề: Tóm tắt thông cáo báo chí
nguồn: Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến
Các ngành: Viễn thông, 5G, Thiết bị điện tử, Khoa học & Công nghệ nano
https://www.acnnewswire.com
Từ Mạng Tin tức Doanh nghiệp Châu Á
Bản quyền © 2024 ACN Newswire. Đã đăng ký Bản quyền. Một bộ phận của Asia Corporate News Network.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/89222/
