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:

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Робот-бариста Jarvis 29.05.2026

Американский стартап Artly представил роботизированного баристу по имени Jarvis, который уже работает в кафе Muji в Портленде. Эта система не просто механически готовит кофе - она старается максимально точно воспроизводить технику и навыки чемпионов кофейного мастерства, превращая авторский кофе в стабильный и масштабируемый продукт. Основателем кофейной философии проекта стал Джо Янг, занимающий должность Chief Coffee Officer в Artly. Выросший в Китае, он впервые попробовал кофе только в 2007 году во время учебы в Оклендском университете в Новой Зеландии. Сначала эспрессо привлек его как самый бюджетный напиток в меню, но постепенно интерес перерос в профессиональную страсть. Джо Янг стал победителем нескольких национальных чемпионатов США по обжарке кофе, приготовлению напитков и лате-арту. Для обучения Jarvis команда Artly применила систему захвата движений. На руку Джо Янга установили специальные датчики, которые записывали каждое движение при наливании молока и создании лате ...>>

Генетический резервный план растений 28.05.2026

Многие растения обладают удивительной способностью адаптироваться к самым суровым условиям окружающей среды. Одним из скрытых механизмов их выносливости оказалась полиплоидия - наличие более двух наборов хромосом в клетках. Это явление, распространенное среди растений, но редкое у животных, может действовать как эволюционный страховочный фонд. Новое исследование показывает, что именно дополнительные копии генома помогали цветковым растениям неоднократно переживать масштабные климатические кризисы на протяжении миллионов лет. Ученые проанализировали геномы 470 видов покрытосеменных растений и выявили 132 древних события полного удвоения генома. Эти события не были случайными: они четко группировались вокруг периодов глобальных экологических потрясений. Среди них - мелово-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, палеоцен-эоценовый термический максимум, эоцен-олигоценовый переход, среднемиоценовое климатическое нарушение и океанические аноксические события. Исследован ...>>

Мгновенная диагностика сердца прямо на теле 28.05.2026

В эпоху носимых устройств медицина все ближе подходит к настоящему реальному времени. Представьте прибор, который не просто собирает данные о сердце, а мгновенно анализирует их прямо на коже человека, без задержек на передачу информации в облако. Именно такое инновационное решение разработали исследователи из Чикагского университета. Они создали эластичный вычислительный пластырь, способный проводить сложные медицинские расчеты непосредственно на теле пациента за миллисекунды. Новое устройство имитирует свойства человеческой кожи: оно невероятно гибкое и может свободно растягиваться вместе с движениями тела. В его основе лежат массивы органических электрохимических транзисторов, которые выполняют нейроморфные вычисления, то есть работают по принципам, близким к работе человеческого мозга. Благодаря этому пластырь обрабатывает биосигналы локально, без необходимости отправлять данные на внешние серверы, что особенно важно для скорости и конфиденциальности. Ученые уверены, что такая ...>>

Эволюционное объяснение ведущей правой руки 27.05.2026

Почему подавляющее большинство людей предпочитает работать правой рукой? Этот вопрос интересовал ученых на протяжении многих лет. Хотя леворукость встречается у представителей разных культур и эпох, примерно 90% населения планеты остаются правшами. Недавнее исследование, проведенное специалистами Оксфордского университета, предлагает убедительное эволюционное объяснение этого феномена, связывая его с ключевыми этапами развития наших предков. Ученые из Оксфорда собрали и проанализировали обширный массив данных о более чем 2000 приматах, представляющих 41 вид. Они изучили особенности поведения обезьян и человекообразных приматов, применяя статистические модели эволюционных связей. Это позволило проверить различные гипотезы о происхождении предпочтения одной руки и понять, когда и почему у людей сформировалась устойчивая правосторонняя доминантность. Результаты показали, что преимущество одной руки само по себе не является исключительно человеческой чертой. Многие приматы демонстрир ...>>

Случайная новость из Архива Робот-летучая мышь 02.03.2014 Американские инженеры впервые проанализировали механику полета летучих мышей и в ближайшем будущем используют собранные данные для создания робота, который умеет летать в воздухе и маневрировать так же, как и его живой рукокрылый "предок", говорится в статье в журнале Physics of Fluids. "Как правило, летучие мыши бывают очень подвижными и юркими и обладают способностью менять траекторию полета очень быстро, что помогает им быстро маневрировать и ловить жертв во время полета. Нас заинтересовало, как они это делают", - заявил Данеш Тафти из Технологического института Виргинии в Блэкбурге (США). Тафти и его коллеги раскрыли тайны полета летучих мышей, изучив анатомию, механические свойства и манеру движения крыльев у крыланов, крупных летучих мышей из семейства Pteropodidae. Эти летучие мыши, несмотря на достаточно крупные крылья размахом в 40 см, обладают относительно небольшой массой - около 30 г. Небольшая масса и большие крылья могут создавать серьезные проблемы с сильными порывами ветра. Авторы статьи обнаружили, что летучие мыши справляются с ними, постоянно меняя форму и размеры крыла во время взмахов вверх и вниз. К примеру, летучие мыши увеличивают площадь крыла на 30% во время взмахов вниз для максимального использования "полезных" потоков воздуха и уменьшают его на аналогичное значение при взмахах вверх, что минимизирует тянущие вниз силы. Благодаря этому крылья крыланов генерируют в 2-3 раза больше подъемной силы, чем аналогичные по площади крылья планера. "В ближайшем будущем мы разберем эти, казалось бы, сложные движения крыльев на простые элементы, что необходимо для создания робота-"летучей мыши". Кроме того, мы планируем изучить и другие движения летучих мышей, такие как полет по прямой линии и быстрые маневры. И главным вопросом будет то, сможем ли мы использовать эти сведения для создания автономного летательного аппарата", - заключает Тафти.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026