با كاركردی شبیه پوست؛
ساخت سنسوری برای اندازه گیری فشار
بازار پرواز: یک محقق که برای وزن کردن فرزند تازه به دنیا آمده اش با ترازوهای معمولی مشکل داشت، سنسوری ساخت که می تواند با حساسیت بالا کوچکترین تغییرات فشار را اندازه گیری نماید.
به گزارش بازار پرواز به نقل از مهر، تقاضای رو به افزایشی برای سنسورهای فشاری که قادر به تحلیل و بررسی و شبیه سازی لمس انسان باشند، وجود دارد. یکی از چالش هایی که مهندسان با آن روبرو هستند، دشواری در ساخت نوعی سنسور مقرون به صرفه و بسیار حساس است که برای کاربردهایی مانند تشخیص پالس های ظریف و عملکرد اندام های روباتیک با وضوح فوق العاده ضروری هستند. تیمی از پژوهشگران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا سنسوری را توسعه داده اند که قادر به انجام تمام این کارها است.
لری چنگ که با جیمز ال. هندرسون جونیور، در این پروژه همکاری دارد، می گوید: این سنسور می تواند فشار کوچکی را تشخیص دهد. قیاسی که من دوست دارم از آن استفاده کنم این است که این سنسور مگس را روی یک فیل تشخیص می دهد. می تواند کوچکترین تغییر فشار را اندازه گیری نماید، درست مانند کاری که پوست ما با لمس انجام می دهد.
چنگ برای توسعه این سنسور از یک تجربه بسیار شخصی الهام گرفت: تولد دومین دخترش. دختر چنگ بلا فاصله بعد از تولد ۱۰ درصد از وزن بدن خودرا از دست داد، بدین سبب دکتر از او خواست که هر دو روز یک دفعه نوزاد را وزن کند تا هرگونه کاهش یا افزایش وزن اضافی را کنترل کند. چنگ اهتمام کرد این کار را با وزن کردن خود بر روی یک ترازو معمولی خانگی انجام دهد و سپس خودرا در صورتیکه دخترش را در آغوش گرفته بود وزن کرد تا وزن نوزاد را اندازه گیری نماید.
چنگ اظهار داشت: من متوجه شدم که وقتی دخترم را در پتو انداختم و وزن کردم، با زمانی که دیگر او را در آغوش نمی گرفتم، تغییر وزن مشاهده نمی گردد. به نظر می رسید که این ترازو برای چنین کاری، کار نمی کند و تغییر فشار را تشخیص نمی دهد.
پس از آزمودن خیلی از روش های مختلف، آنها دریافتند که استفاده از یک سنسور فشار متشکل از میکروساختارهای هرمی و یک لایه یونی فوق العاده نازک برای ارائه پاسخ خازنی امیدوارکننده ترین روش است.
با این حال، یک مشکل مداوم وجود داشت که آنها با آن مواجه بودند. حساسیت بالای میکروساختارها با افزایش فشار کاهش پیدا می کند و میکروساختارهای تصادفی که از اجسام طبیعی الگوبرداری شده اند منجر به تغییر شکل غیرقابل کنترل و محدوده خطی باریک می شوند. به عبارت ساده، هنگامی که فشار به سنسور اعمال می شود، شکل سنسور را تغییر می دهد و در نتیجه ناحیه تماس بین میکروساختارها را تغییر می دهد و خوانش ها را از بین می برد.
برای مقابله با این چالش ها، دانشمندان الگوهای میکروساختاری طراحی کردند که می توانند محدوده خطی را بدون کاهش حساسیت بالا برند، آنها این سنسور را انعطاف پذیر کردند، بدین سبب همچنان می توانست در شیب فشارهای موجود در دنیای واقعی عمل کند.
منبع: بازار پرواز
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب