Сверхпрочный датчик для умного текстиля

03.11.2020

Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона А. Полсона и Института биологической инженерии Висса (США) разработали сверхчувствительный и надежный датчик, который можно встраивать в спортивную "умную" одежду, медицинские приборы или VR-устройства, сообщает пресс-служба Гарвардской SEAS.

"Современные мягкие тензодатчики действительно чувствительны, но также очень хрупки, - сказал Олувасеун Арароми, научный сотрудник в области материаловедения и машиностроения в SEAS и Институте Висса и ведущий автор статьи. - Проблема в том, что мы работаем в оксюморонной парадигме: высокочувствительные датчики обычно очень хрупкие, а очень прочные датчики обычно не очень чувствительны. Поэтому нам нужно было найти механизмы, которые позволили бы нам получить достаточное количество каждого свойства".

Решая эту проблему, исследователи разработали такой дизайн датчика, чтобы он был одновременно и прочным, и чувствительным. В отличие от современных растяжимых датчиков, которые созданы на основе экзотических материалов, таких как кремний или золотые нанопровода, этот датчик не требует специальных технологий производства или даже чистой комнаты. В данном случае его сделали из углеродного волокна.

Исследователи проверили устойчивость датчика, ударив его скальпелем, молотком, переехав его автомобилем и бросив в стиральную машину десять раз. Датчик ни разу не пострадал.

Чтобы продемонстрировать его чувствительность, ученые встроили датчик в тканевый рукав, который надели участнику тестирования. Его попросили делать различные жесты, в том числе сжимать руку в кулак, раскрывать или сжимать ладони. Датчики обнаружили небольшие изменения в мышцах предплечья испытуемого через ткань, и алгоритм машинного обучения смог успешно определить эти жесты.

<< Назад: Пленочные конденсаторы ECQUA класса X2 04.11.2020

>> Вперед: Квантовые компьютеры для решения глобальных проблем 03.11.2020

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 Соевый автомобиль 11.01.2002 Американские ученые предлагают заменить часть металлических деталей автомобильного двигателя деталями, сделанными из сои. В США ежегодно образуется излишек соевого масла порядка шести миллионов тонн, и этот избыток куда-то надо девать. Новый материал состоит на 80% из соевого масла, остальное - эпоксидная смола, кремний, углеродное волокно, стекловолокно и отвердитель. Детали, изготовленные из сои, имеют такую же прочность, как алюминиевые, но они вдвое легче и на 30% дешевле. Новый материал особенно пригоден для изготовления мелких деталей сложной формы, не подвергающихся сильному нагреву. Правда, процесс изготовления пока очень длителен: на создание небольшого болта уходит 3-4 часа.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025