Бид таны туршлагыг сайжруулахын тулд күүки ашигладаг.Энэ сайтыг үргэлжлүүлэн үзэх замаар та бидний күүки ашиглахыг зөвшөөрч байна.Нэмэлт мэдээлэл.
Зүүж болох даралт мэдрэгч нь хүний ​​эрүүл мэндийг хянах, хүн-компьютерийн харилцан үйлчлэлийг хэрэгжүүлэхэд тусалдаг.Бүх нийтийн төхөөрөмж дизайнтай, механик стресст өндөр мэдрэмжтэй даралт мэдрэгчийг бий болгох хүчин чармайлт үргэлжилсээр байна.
Судалгаа: Нэхмэлийн хэв маягаас хамааралтай нэхмэлийн пьезоэлектрик даралт хувиргагч, 50 хошуутай, цахилгаан ээрмэл поливинилиден фторын нано утас дээр суурилсан.Зургийн зээл: Африкийн студи/Shutterstock.com
Npj Flexible Electronics сэтгүүлд хэвлэгдсэн нийтлэлд полиэтилен терефталат (PET) утас болон поливинилиден фторид (PVDF) сүлжмэл утас ашиглан даавуунд зориулсан пьезоэлектрик даралт хувиргагчийг үйлдвэрлэсэн тухай мэдээлсэн байна.Нэхмэлийн загвар дээр суурилсан даралтын хэмжилттэй холбоотой боловсруулсан даралт мэдрэгчийн гүйцэтгэлийг ойролцоогоор 2 метрийн даавууны масштабаар харуулав.
Үр дүн нь 2/2 канард дизайныг ашиглан оновчтой болгосон даралт мэдрэгчийн мэдрэмж нь 1/1 канард дизайнаас 245% илүү байгааг харуулж байна.Нэмж дурдахад, уян хатан байдал, шахалт, үрчлээс, мушгирах, хүний ​​янз бүрийн хөдөлгөөн зэрэг оновчтой даавууны гүйцэтгэлийг үнэлэхийн тулд янз бүрийн оролтыг ашигласан.Энэхүү ажилд мэдрэгч бүхий пикселийн массив бүхий эдэд суурилсан даралт мэдрэгч нь тогтвортой мэдрэх шинж чанар, өндөр мэдрэмжийг харуулдаг.
Цагаан будаа.1. PVDF утас, олон үйлдэлт даавууг бэлтгэх.a PVDF нано фибрээс тэгшитгэсэн дэвсгэр үйлдвэрлэхэд ашигладаг 50 цорго бүхий цахилгаан ээрэх процессын диаграмм, зэс савааг туузан дамжуулагч дээр зэрэгцүүлэн байрлуулсан бөгөөд дөрвөн давхаргат монофиламент утаснаас гурван сүлжмэл бүтцийг бэлтгэх үе шатууд юм.б PVDF утаснуудын SEM дүрс ба диаметрийн тархалт.c Дөрвөн давхар утаснуудын SEM зураг.г Дөрвөн давхар утсыг мушгих үед суналтын бат бэх ба суналт.e Дөрвөн давхар утаснуудын рентген туяаны дифракцийн загвар нь альфа ба бета үе шат байгааг харуулж байна.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Ухаалаг роботууд болон зүүдэг электрон төхөөрөмжүүдийн хурдацтай хөгжил нь уян даралт мэдрэгч дээр суурилсан олон шинэ төхөөрөмжүүдийг бий болгож, электроник, үйлдвэрлэл, анагаах ухаанд хэрэглэх нь хурдацтай хөгжиж байна.
Пьезо цахилгаан гэдэг нь механик стресст өртдөг материал дээр үүссэн цахилгаан цэнэг юм.Тэгш бус материал дахь пьезо цахилгаан нь механик ачаалал ба цахилгаан цэнэгийн хоорондох шугаман урвуу хамаарлыг бий болгодог.Тиймээс, пьезоэлектрик материалын нэг хэсэг нь бие махбодийн хувьд гажигтай үед цахилгаан цэнэг үүсдэг ба эсрэгээр.
Пьезоэлектрик төхөөрөмжүүд нь бага эрчим хүч хэрэглэдэг электрон эд ангиудыг өөр эрчим хүчний эх үүсвэрээр хангахын тулд үнэгүй механик эх үүсвэрийг ашиглаж болно.Материалын төрөл, төхөөрөмжийн бүтэц нь цахилгаан механик холболт дээр суурилсан мэдрэгчтэй төхөөрөмжийг үйлдвэрлэх гол параметрүүд юм.Өндөр хүчдэлийн органик бус материалаас гадна механик уян хатан органик материалыг өмсөж болох төхөөрөмжид мөн судалсан.
Электроспинингийн аргаар нано шилэн болгон боловсруулсан полимеруудыг пьезо цахилгаан эрчим хүч хадгалах төхөөрөмж болгон өргөн ашигладаг.Пьезоэлектрик полимер нано шилэн материалууд нь янз бүрийн орчинд механик уян чанарт суурилсан цахилгаан механик үүслийг бий болгосноор элэгддэг хэрэглээнд зориулагдсан даавуунд суурилсан дизайны бүтцийг бий болгоход тусалдаг.
Энэ зорилгоор пьезоэлектрик полимерүүдийг өргөн ашигладаг бөгөөд үүнд PVDF ба түүний деривативууд нь хүчтэй пьезо цахилгаантай байдаг.Эдгээр PVDF утаснууд нь мэдрэгч, генератор зэрэг пьезоэлектрик хэрэглээнд зориулж даавуунд татагдаж, ээрэгддэг.
Зураг 2. Том талбайн эдүүд, тэдгээрийн физик шинж чанарууд.195 см х 50 см хүртэл том 2/2 сүлжмэл хавирганы хээтэй зураг.b Хоёр PET суурьтай холбосон нэг PVDF нэхээсээс бүрдэх 2/2 нэхэх хээний SEM зураг.c 1/1, 2/2, 3/3 сүлжих ирмэг бүхий төрөл бүрийн даавуунд эвдрэх үеийн модуль ба суналт.d нь даавуунд хэмжсэн өлгөөтэй өнцөг.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Энэхүү ажлын хүрээнд PVDF нанофибер утаснууд дээр суурилсан даавууны генераторуудыг дараалсан 50 тийрэлтэт цахилгаан ээрэх процессыг ашиглан бүтээсэн бөгөөд 50 хошуу ашиглах нь эргэдэг туузан дамжуулагч туузыг ашиглан нанофибер дэвсгэр үйлдвэрлэхэд хялбар болгодог.1/1 (энгийн), 2/2 ба 3/3 нэхэх хавирга зэрэг PET утсыг ашиглан янз бүрийн нэхэх бүтцийг бий болгодог.
Өмнөх ажил нь эслэг цуглуулах бөмбөр дээр зэрэгцүүлсэн зэс утас хэлбэрээр шилэн шугамд зэсийг ашигласан гэж мэдээлсэн.Гэсэн хэдий ч одоогийн ажил нь туузан дамжуулагч дээр бие биенээсээ 1.5 см-ийн зайд байрлуулсан параллель зэс саваагаас бүрдэх бөгөөд зэс утаснуудын гадаргуу дээр ирж буй цэнэглэгдсэн утас ба цэнэгийн хоорондох цахилгаан статик харилцан үйлчлэлд тулгуурлан ээрэх хэсгүүдийг тэгшитгэх болно.
Өмнө нь тайлбарласан багтаамжтай эсвэл пьезорезисттив мэдрэгчээс ялгаатай нь энэ нийтлэлд санал болгож буй эдийн даралт мэдрэгч нь 0.02-аас 694 Ньютон хүртэлх өргөн хүрээний оролтын хүчинд хариу үйлдэл үзүүлдэг.Нэмж дурдахад, санал болгож буй даавууны даралтын мэдрэгч нь таван стандарт угаалга хийсний дараа анхны орцын 81.3% -ийг хадгалсан нь даралт мэдрэгчийн бат бөх чанарыг харуулж байна.
Нэмж дурдахад 1/1, 2/2, 3/3 хавирганы сүлжмэлийн хүчдэл ба гүйдлийн үр дүнг үнэлэх мэдрэмжийн утгууд нь 83 ба 36 мВ/Н-ийн өндөр хүчдэлийн мэдрэгчийг 2/2 ба 3/3 хавирганы даралтыг харуулсан.24 мВ/Н нэхэх даралт мэдрэгч 1/1-тэй харьцуулахад 3 нэхэх мэдрэгч нь эдгээр даралт мэдрэгчүүдийн хувьд 245% ба 50% илүү мэдрэмжийг харуулсан.
Цагаан будаа.3. Бүрэн даавууны даралт мэдрэгчийн өргөтгөсөн хэрэглээ.a 2/2 нэхээстэй хавиргатай даавуугаар хийсэн улавчны даралт мэдрэгчийн жишээ нь хоёр дугуй электродын доор суурилуулсан хөлийн урд хэсэг (хөлийн хурууны яг доор) болон өсгийн хөдөлгөөнийг илрүүлэх.б Алхах үйл явцын үе шат бүрийг бүдүүвчээр дүрсэлсэн: өсгийгөөр буух, газардуулах, хөлийн хуруунд хүрэх, хөл өргөх.c Алхалтын алхмын хэсэг тус бүрд хариу үйлдэл үзүүлэх хүчдэлийн гаралтын дохионууд болон алхалтын үе шат бүртэй холбоотой олшруулсан цахилгаан дохионууд.e Пиксел бүрээс тус тусад нь дохиог илрүүлэхийн тулд дамжуулагч шугам бүхий 12 хүртэлх тэгш өнцөгт пикселийн эсийн массив бүхий эдийн даралт мэдрэгчийн бүдүүвч зураг.f Пиксел бүр дээр хуруугаа дарснаар үүссэн цахилгаан дохионы 3D зураг.g Цахилгаан дохио нь зөвхөн хуруугаараа дарагдсан пикселд илрэх ба бусад пикселүүдэд хажуугийн дохио үүсэхгүй бөгөөд энэ нь хөндлөн огтлолцол байхгүй гэдгийг баталж байна.© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
Дүгнэж хэлэхэд, энэхүү судалгаа нь PVDF нанофибер пьезоэлектрик утас агуулсан өндөр мэдрэмжтэй, элэгддэг эдийн даралт мэдрэгчийг харуулж байна.Үйлдвэрлэсэн даралт мэдрэгч нь 0.02-аас 694 Ньютон хүртэлх өргөн хүрээний оролтын хүчтэй байдаг.
Нэг загварын цахилгаан ээрэх машинд 50 хошууг ашигласан бөгөөд зэс бариул дээр суурилсан конвейер ашиглан тасралтгүй нано шилэн даавууг үйлдвэрлэсэн.Завсарлагатай шахалтын үед үйлдвэрлэсэн 2/2 сүлжмэл захын даавуу нь 83 мВ/Н-ийн мэдрэмжийг харуулсан бөгөөд энэ нь 1/1 сүлжих захын даавуунаас 245% орчим өндөр байна.
Санал болгож буй бүх нэхмэл даралт мэдрэгч нь цахилгаан дохиог мушгих, нугалах, шахах, гүйх, алхах зэрэг физиологийн хөдөлгөөнд оруулан хянадаг.Нэмж дурдахад эдгээр даавууны даралт хэмжигч нь бат бөх чанараараа ердийн даавуутай харьцуулах боломжтой бөгөөд стандарт 5 удаа угаасан ч анхны ургацынхаа 81.3% -ийг хадгалдаг.Нэмж дурдахад, үйлдвэрлэсэн эд эсийн мэдрэгч нь хүний ​​алхаж буй тасралтгүй сегмент дээр үндэслэн цахилгаан дохио үүсгэх замаар эрүүл мэндийн системд үр дүнтэй байдаг.
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al.(2022).Нэхмэлийн хэв маягаас хамааран 50 хошуутай, цахилгаан ээрмэл поливинилиден фторын нано утас дээр суурилсан даавууны пьезоэлектрик даралт мэдрэгч.Уян цахилгаан хэрэгсэл npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
Анхааруулга: Энд илэрхийлсэн үзэл бодол нь зохиогчийнх нь хувийн үзэл бодол бөгөөд энэ вэбсайтын эзэмшигч, оператор AZoM.com Limited T/A AZoNetwork-ийн үзэл бодлыг тусгах албагүй.Энэхүү татгалзал нь энэ вэбсайтыг ашиглах нөхцлийн нэг хэсэг юм.
Бхавна Кавети бол Энэтхэгийн Хайдарабад хотын шинжлэх ухааны зохиолч юм.Тэрээр Энэтхэгийн Веллоре технологийн дээд сургуульд магистр, докторын зэрэг хамгаалсан.Мексикийн Гуанахуатогийн их сургуулийн органик болон эмийн химийн чиглэлээр.Түүний судалгааны ажил нь гетероцикл дээр суурилсан био идэвхит молекулыг боловсруулах, нийлэгжүүлэхтэй холбоотой бөгөөд олон шатлалт, олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн синтезийн туршлагатай.Тэрээр докторын судалгааныхаа үеэр биологийн идэвхжилийг цаашид идэвхжүүлэх боломжтой гетероцикл дээр суурилсан янз бүрийн холбосон болон ууссан пептидомиметик молекулуудын синтез дээр ажилласан.Диссертаци, судалгааны өгүүлэл бичиж байхдаа тэрээр шинжлэх ухааны бичих, харилцах хүсэл тэмүүллээ судалжээ.
Хөндий, Буффнер.(2022 оны 8-р сарын 11).Нэхмэлийн бүрэн даралт мэдрэгч нь өмсөж болох эрүүл мэндийг хянах зориулалттай.Азонано.2022 оны 10-р сарын 21-нд https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544-с авсан.
Хөндий, Буффнер."Эрүүл мэндийн байдлыг хянах зориулалттай бүх эд эсийн даралт мэдрэгч".Азонано.2022 оны аравдугаар сарын 21.2022 оны аравдугаар сарын 21.
Хөндий, Буффнер."Эрүүл мэндийн байдлыг хянах зориулалттай бүх эд эсийн даралт мэдрэгч".Азонано.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.(2022 оны 10-р сарын 21-ний байдлаар).
Хөндий, Буффнер.2022. Бүх даавуун даралт мэдрэгч нь өмсөж болох эрүүл мэндийг хянах зориулалттай.AZoNano, 2022 оны 10-р сарын 21-нд хандсан, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
Энэхүү ярилцлагадаа AZoNano профессор Андре Нелтэй өөрийн оролцож буй шинэлэг судалгааныхаа талаар ярилцаж, нойр булчирхайн хорт хавдрын эсүүдэд эмийг нэвтрүүлэхэд тусалдаг "шилэн бөмбөлөг" нано зөөвөрлөгчийг хөгжүүлэх талаар тайлбарлав.
Энэ ярилцлагадаа AZoNano UC Berkeley-ийн Кинг Конг Литэй Нобелийн шагналт технологи болох оптик хясааныхаа талаар ярилцав.
Энэ удаагийн ярилцлагаар бид SkyWater Technology-тэй хагас дамжуулагчийн салбарын байдал, нанотехнологи нь салбарыг төлөвшүүлэхэд хэрхэн тусалж байгаа болон тэдний шинэ түншлэлийн талаар ярилцлаа.
Inoveno PE-550 бол тасралтгүй нано фибр үйлдвэрлэх зориулалттай цахилгаан ээрэх/шүрших хамгийн сайн борлуулалттай машин юм.
Filmetrics R54 Хагас дамжуулагч ба нийлмэл хавтанцарт зориулсан хуудасны эсэргүүцлийн дэвшилтэт зураглалын хэрэгсэл.