حسگر جدیدی که به درد ساختن پوشاک هوشمند و ربات‌ نرم می‌خورد

حسگر را درون گیره نرمی گذاشتند و دمای تخم‌مرغ آب‌پز داغی را اندازه‌گیری کردند

با تغییر دما، غلظت ابر یونی تغییر می‌کند و جریان الکتریکی پدید می‌آید که به دما حساس است، ولی به کشش نه - eurekalert.org

محققان دماسنج خودتوان و انعطاف‌پذیری ساخته‌اند و این پیشرفت می‌تواند به ساختن نسل آینده ربات‌های نرم، پوشاک‌های هوشمند، و دستگاه‌های پزشکی سازگار با بدن انسان منجر شود.

اکثر اجزایی که از قدیم برای عملیات حسگری در ربات‌ها و پوشاک هوش‌مند به کار می‌رفته‌اند، انعطاف‌ناپذیرند، اما محققان دانشگاه هاروارد می‌گویند حسگرهای نرم و جدیدی که ساخته‌اند دارای حساسیت بالایی هستند و قابلیت انعطاف‌شان، اختلالی در قابلیت حسگری دما ایجاد نمی‌کند.

ژیگنگ سو، نویسنده ارشد مقاله‌ای در آن باره، گفت «حسگر دمایی از جنس نرم ساخته‌ایم که بسیار حساس است و در مدت کمی واکنش نشان می‌دهد. بدین ترتیب، امکان جدیدی برای ساختن واسط‌های جدید بین انسان و ماشین و ربات‌های نرم به وجود آمده که در حوزه  بهداشت و درمان، مهندسی و سرگرمی کاربرد دارد.»

ربات نرم حرکات انسان یا حیوان را تقلید می‌کند و در زمینه‌های مختلفی، از جمله تشخیص پزشکی و مدیریت حوادث، کاربرد دارد.

پژوهشگران می‌گویند اختراع حسگرهایی که کش می‌آید، ما را به ساختن چنین ربات‌هایی بسیار نزدیک‌تر می‌کند.

این دماسنج جدید که وصف آن روز دوشنبه در نشریه پی‌ناس (PNAS) منتشر شد، از سه قسمت، شامل الکترولیت، الکترود و مواد عایق دی‌الکتریکی تشکیل شده است که بین این دو بخش قرار دارد.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

به گفته محققان، یون‌ها روی صفحه حايل میان الکترولیت و دی‌الکتریک جمع می‌شوند و الکترون‌ها روی صفحه حایل میان الکترود و دی‌الکتریک.

در آن مقاله آمده است که بر هم خوردن تعادل بار الکتریکی بین این دو سطح باعث پدیدار شدن ابر یونی در الکترولیت می‌شود.

با تغییر دما، غلظت ابر یونی تغییر می‌کند و جریان الکتریکی پدید می‌آید که به دما حساس است، ولی به کشش نه.

یه‌چنگ ونگ، از نویسندگان آن مقاله، گفت: «به دلیل سادگی در طراحی این حسگر می‌توان بسته به کاربردش تنظیمات مختلفی در آن اعمال کرد. می‌توان آن را از مواد متفاوتی ساخت و به روش‌های مختلف برای کاربردهای مختلف تغییر داد و بهینه کرد.» یه‌چنگ ونگ در حال حاضر مشغول گذراندن دوره پسادکترای خود در آن دانشگاه است. 

این محققان با سامان دادن الکترولیت، دی‌الکتریک، و الکترودها در پیکربندی‌های مختلف، توانستند حسگر انعطاف‌پذیر دما را در چهار طرح مختلف بسازند.

در یکی از آزمایش‌ها، آنان این حسگر را درون گیره نرمی تعبیه کردند و دمای تخم‌مرغ آب‌پز داغی را اندازه‌گیری کردند.

به گفته آنان، این دماسنج می‌تواند دماهای بالایی را تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد یا برودت‌هایی را تا منفی ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری کند و سرعت این حسگرها هم چنان زیاد است که در عرض حدود ۱۰ میلی‌ثانیه به تغییرات دما واکنش نشان می‌دهند.

دکتر وانگ می‌گوید: «نشان دادیم که این حسگرها را می‌توان طوری ساخت که کوچک، پایدار، و حتی شفاف باشند.»

این محققان معتقدند که حسگرهای جدید دما می‌توانند امکانات جدیدی برای ساخت واسط‌های انسان-ماشین و ربات‌های نرم دارای کاربرد در حوزه مهندسی و درمان پدید آورند.

دکتر سو در آن باره می‌افزاید: «این بستر دارای قابلیت سفارشی‌سازی بالایی است و با تحولات جدیدی که ایجاد می‌کند، می‌تواند «اینترنت همه‌چیز و همه‌کس» را میسر کند و توسعه دهد.

© The Independent

بیشتر از تکنولوژی