Датчик из эластичного материала

23 Авг 2009

Прозрачный датчик настолько эластичен, что может быть растянутый вдвое за начальную длину и потом снова возвращен в исходное положение без изменения формы. Он может использоваться в протезах конечностей, робототехнике и сенсорных экранах компьютеров. Такая кожа использует прозрачную пленку, которая состоит из одностенных

углеродных нанотрубок, которые действуют как крошечные пружины, что позволяет также точно измерять приложенную к ним силу.

«Этот датчик может регистрировать давление от простого сжатия между большим и указательным пальцами до давления в два раза большего, которое оказывает слон, стоя на одной ноге», говорит Даррен Липома – исследователь лаборатории Зенани Бао – адъюнкт-профессора химической инженерии в Университета Стэнфорда. «При этом не остается следов от любой деформации».

Описанный в Nature Nanotechnology датчик содержит ключевой элемент – прозрачную пленку из углеродных «нано-пружин», которая образуетсятут путем распыления нанотрубок в жидкой суспензии на тонкий слой силикона, который потом растягивается.

Датчики состоят из двух слоев силикона, покрытого нанотрубками, ориентированными так, что покрытия находятся друг против друга со слоем более легко деформированного типа силикона между ними.

Средний слой силикона сохраняет электрический заряд так же, как аккумулятор. Когда давление оказывается на датчик, средний слой силикона сжимается, что изменяет количество электрических зарядов, которые могут быть в нем сохранены. Это изменение определяется двумя пленками из углеродных нанотрубок, которые действуют как положительные и отрицательные клеммы на типичном автомобильном аккумуляторе или фонарик батареи.

Изменение, которое улавливается пленками из нанотрубок, позволяет датчику передавать «ощущение». Когда датчик сжимается или расширяется, две нанопленки сближаются, и может казаться, что трудно определить, какой тип деформации происходит – сжатие или растяжение.

Исследовательская группа Бао раньше создавала датчики, настолько чувствительны, что они были способны обнаруживать давление «значительно ниже давления, которое оказывает 20 миллиграммовая мясная муха». Новый прибор не так чувствителен, так как акцент делался на прозрачность и способность растягиваться.

Интересное в мире

 

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Информация, расположенная на сайте, является интеллектуальной собственностью владельца сайта либо интеллектуальной собственностью указанных первоисточников информации и охраняется российскими законами об авторском праве и интелектуальной собственности, а также международными договорами РФ.

Познавательный портал МИР-Х