Naudodami 3D spausdintą medžiagą, jautrią elektriniams laukams, mokslininkai sukūrė naują jutiklį, kuris gali tiksliai atpažinti ir atskirti objektus, esančius iki 10 centimetrų (maždaug keturių colių) atstumu, nereikia jų fiziškai liesti. Bekontaktis jutiklinis jutiklis gali suteikti naują jautrumo lygį į žmones panašiai robotikai.
Per pastaruosius kelerius metus buvo padaryta didelė pažanga gaminant elektroniką, kuri gali sulenkti, pasukti ir sulankstyti, todėl atsirado daugybė funkcionalių nešiojamų prietaisų. Suprantama, kad naujo lygio jutiklinių jutiklių integravimas į elektroninę žmogaus odą tapo pagrindiniu aspektu, kurį galima naudoti robotikos, sveikatos ir technologijų srityse.
Elektroninė oda su integruota bekontakčio jutimo technologija gali būti naudinga daugeliui. Pavyzdžiui, galimybė pamojuoti pirštu ar gestais paleisti programinę įrangą būtų labai patogu – ypač žmonėms, kurie fiziškai negali laikyti įrenginio. Arba žmonės, turintys regėjimo negalią, galėtų saugiai apeiti kliūtis. Ši funkcija, žinoma, gali būti taikoma bet kuriam įrenginiui, prijungtam prie daiktų interneto (IoT).
Dauguma dabartinių jutiklinių jutiklių priklauso nuo tiesioginio objekto palietimo, kad būtų sukurta išmatuojama fizinė deformacija ir atitinkama jutiklio jėga. Tačiau nauju tyrimu, kurį atliko Kinijos Čingdao universiteto mokslininkai, galbūt priartėjome prie bekontakčio jutimo. Jie sukūrė jutiklinį jutiklį, kuris yra toks jautrus, kad veikia be tiesioginio kontakto tarp jo ir aptinkamo objekto.
„Siekdami didesnio jautrumo ir universalumo, sukūrėme naujas kompozicines plėveles, pasižyminčias stebinančiomis ir labai naudingomis elektrinėmis savybėmis“, – sakė vienas iš atitinkamų tyrimo autorių Xinlin Li.
Norėdami sukurti savo sudėtines plėveles, mokslininkai sujungė nedidelį kiekį grafitinės anglies nitrido (GCN) su polidimetilsiloksanu (PDMS), 3D atspausdintu į tinklelį. Keista, kad sujungus šias dvi medžiagas su didele dielektrine konstanta – gebėjimo kaupti elektros energiją elektriniame lauke matą – gaunama medžiaga, kurios dielektrinė konstanta yra maža, taigi ir jutiklis, jautresnis elektriniams laukams.
Bingxiang Li ir kt.
Išbandę tinklelio galimybes naudodami savo pirštus kaip aptinkamus objektus, tyrėjai nustatė, kad tinklelis pajuto pirštus nuo 0,5 iki 10 cm (0,2–3,9 colio) atstumu ir nereikėjo jų fiziškai liesti, aiškiai identifikavo pirštą kaip 3D objektas. Išbandęs jį ant apskrito stalo ir trikampės prizmės, jutiklis galėjo tiksliai atpažinti ir atskirti skirtingas formas ir judesius.
„Našumas buvo puikus jautrumo, reakcijos greičio ir tvirto stabilumo požiūriu per daugelį naudojimo ciklų“, – sakė Li. „Tai atveria naujas galimybes nešiojamų objektų ir elektroninės odos srityje.
Sėkmingai sukūrę jutiklius, mokslininkai juos integravo į spausdintinę plokštę, kad sukurtų vieningą sistemą, galinčią nuotoliniu būdu stebėti žmogaus judesius. Ant riešo pritvirtinama elektroninė oda su naujais jutikliais, užtikrinančia nuolatinį ryšį su įrenginiu, skirtu fiksuoti ir belaidžiu būdu perduoti objektų 3D formą į išmaniuosius telefonus, išmaniuosius laikrodžius ir kompiuterius realiuoju laiku, naudojant 4G technologiją.
Tyrėjai planuoja patobulinti jutimo technologiją, siekdami ją masiškai gaminti. Jie taip pat ištirs ne tik formos ir judėjimo aptikimo galimybes.
Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Pažangių medžiagų mokslas ir technologija.
Šaltinis: ACN Newswire