Гибкие датчики

28.06.2011

Из эластомера можно делать миниатюрные устройства, с помощью которых умные материалы будут "чувствовать" давление и прикосновение. Умный дом, самопаркующаяся машина, медицинский робот или робот-прислуга, одежда, помогающая движению...

Все эти устройства, воплощающие мечты фантастов XX века, невозможны без датчиков - радаров, электронных носов, датчиков присутствия, движения, давления, термометров и много чего еще. Разработкой миниатюрных датчиков занято огромное число исследователей во всем мире.

Инженеры из вюрцбургского Фраунгоферовского института исследований силикатов во главе с доктором Хольгером Безе создали гибкий датчик давления. Он состоит из слоя эластомера, к сторонам которого приделаны гибкие электроды. В эластомере молекулы полимера образуют более или менее плотную трехмерную сетку, что определяет его жесткость. Под нагрузкой сетка деформируется, толщина полимерной прослойки меняется, и при этом меняется ее электропроводность, что и можно зафиксировать.

Эластомеры столь упруги, что могут двукратно сокращать свой объем под нагрузкой. Одно из возможных применений - датчик, позволяющий определить позу человека в автомобильном кресле: ее важно знать при срабатывании подушки безопасности в случае аварии. Установив датчики в полу, можно заметить, что человек подошел слишком близко к опасному оборудованию, а встроив в одежду - проанализировать последовательность движений (это поможет спортсменам улучшать свои результаты).

В общем, поскольку упругость эластомеров меняется в широких пределах, из них можно изготовить множество недорогих датчиков для самых разных целей.

<< Назад: Какая книга экологичнее 01.07.2011

>> Вперед: Lenovo ThinkPad X1 27.06.2011

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Новая форма материи - жидкое стекло 07.01.2021 Ученые из Констанцского университета в Германии заявили об открытии нового состояния материи - жидкого стекла. Атомы этого вещества демонстрируют странное поведение, которое химики наблюдали впервые. Речь идет о Конденсате Бозе - Эйнштейна, который образуется при охлаждении частиц до сверхнизких температур и может проявлять квантовые свойства. Довольно распространено ошибочное мнение о том, что стекло - это жидкость. Да, на одном из этапов создания стекла некоторые минералы (чаще всего - кварцевый песок, кальцинированную соду, доломит, известняк и другие) нагревают до текучего состояния. Химики из Констанцского университета в Германии подтвердили, что атомы стекла можно заставить двигаться, открыв тем самым новое состояние вещества, которое пока называют "жидкое стекло". Согласно результатам нового исследования, смеси некоторых твердых частиц в жидкостях могут двигаться, образуя состояние жидкого стекла. Ученые подтвердили, что проанализированные ими частицы вещества при более высоких концентрациях блокируют друг друга от вращения, но все же могут двигаться. Что недопустимо для атомов обычного стекла. "При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к образованию стекловидных состояний, в которых частицы сгруппировались в локальные структуры с аналогичной ориентацией", - объясняет ведущий автор исследования Андреас Зумбуш. Ранее ученые прогнозировали возможность открытия жидкого стекла, и новое исследование немецких химиков подтверждает, что подобные процессы движения атомов могут происходит в стеклообразующих системах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025