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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Запущен гибридный самолет 05.01.2015 Промежуточным звеном для адаптации водителей и смены приоритетов автопроизводителей для плавного перехода мировой индустрии от чисто бензиновых и дизельных авто к транспортным средствам с электрической установкой можно назвать так называемые "гибриды", совмещающие в себе сразу два силовых агрегата. Однако в таком случае электромотор зачастую выполняет вспомогательную функцию, включаясь в работу вместо ДВС в режиме малых нагрузок. Кроме того, экономить топливо помогает и применяемая в гибридных автомобилях система рекуперативного торможения, позволяя восполнять заряд аккумулятора при торможении для питания электромотора бесплатной энергией. По аналогичному принципу исследователи из Кембриджского университета совместно со специалистами корпорации Boeing разработали первую в мире гибридную версию самолета, представив миру более экологическую модификацию компактного одноместного летательного аппарата с уменьшенным расходом топлива. Испытательные полеты детища Boeing и британских конструкторов успешно завершились несколько дней назад. Выбранная для проекта концепция функционирует по той же схеме, по которой работает электромотор в машинах-гибридах. Конструкция самолета предусматривает установку одного поршневого авиационного двигателя и электромотора, который активизируется и обеспечивает дополнительную тягу лишь в определенных случаях. К ним относятся взлет, набор высоты, а также различного рода критические ситуации, когда возникает необходимость в дополнительной мощности. Во время полета в штатном режиме осуществляется подзарядка батарей от поршневого двигателя. За счет выбора максимально сбалансированного режима работы основной силовой установки и наличия дополнительной электрической тяги инженеры сумели добиться до 30 % экономии горючего. На данном этапе технология далека от серийного внедрения на коммерческих лайнерах, но уже сейчас она демонстрирует весьма неплохие результаты. Тестовые полеты гибридного самолета проходили в воздушном пространстве Великобритании, однако высота полетов самолета ограничилась скромными 500 м. "Несмотря на то, что гибридные авто стали доступными еще десять лет назад, развитие гибридной авиации сдерживалось технологиями изготовления современных аккумуляторов. До недавнего времени батареи были слишком тяжелыми, громоздкими и не обладали при таких габаритных размерах должной емкостью. С появлением усовершенствованных литий-полимерных аккумуляторов ситуация изменилась, что позволило воплотить концепцию небольшого гибридного самолета в реальность уже сегодня", - поделился своим видением ситуации руководитель проекта Доктор Пол Робертсон (Dr. Paul Robertson) из Кембриджского университета.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025