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Os pesquisadores de NUS desenvolvem a sensibilidade alta, baixo sensor da pressão da histerese

A monitoração de saúde do tempo real e as capacidades da detecção dos robôs exigem a eletrônica macia, mas um desafio de usar tais materiais encontra-se em sua confiança. Ao contrário dos dispositivos rígidos, ser elástico e flexível faz seu desempenho menos repetível. A variação na confiança é sabida como a histerese.

Guiado pela teoria de mecânicos do contacto, uma equipe dos pesquisadores da universidade nacional de Singapura (NUS) veio acima com um material novo do sensor que tivesse significativamente menos histerese. Esta capacidade permite uma tecnologia wearable mais exacta da saúde e a detecção robótico.

A equipa de investigação, conduzida pelo T de Benjamin do professor adjunto do instituto para a inovação da saúde & da tecnologia em NUS, publicou seus resultados nas continuações prestigiosas do jornal da Academia Nacional das Ciências o 28 de setembro de 2020.

Sensibilidade alta, baixo sensor da pressão da histerese

Quando os materiais macios são usados como sensores compressivos, enfrentam geralmente edições severas da histerese. As propriedades materiais do sensor macio podem mudar entre toques repetidos, que afecta a confiança dos dados. Isto fá-lo que desafia para obter todas as vezes readouts exactos, limitando as aplicações possíveis dos sensores.

A descoberta da equipe de NUS é a invenção de um material que tenha a sensibilidade alta, mas com um desempenho quase histerese-livre. Desenvolveram um processo para rachar filmes finos do metal em testes padrões circulares desejáveis em um material flexível chamado o polydimethylsiloxane (PDMS).

A equipe integrou este filme de metal/PDMS com eléctrodos e carcaças para um sensor piezoresistente e caracterizou seu desempenho. Conduziram repetiram o teste mecânico, e verificaram que sua inovação do projecto melhorou o desempenho do sensor. Sua invenção, nomeada Tátil Resistive rachou anular a E-Pele, ou o TRAÇO, é cinco melhores materiais macios do que convencionais das épocas.

Com nosso projecto original, nós podíamos conseguir a precisão e a confiança significativamente melhoradas. O sensor do TRAÇO poderia potencial podia ser usado na robótica para perceber a textura de superfície ou em dispositivos wearable da tecnologia da saúde, por exemplo para medir a circulação sanguínea em artérias superficiais para aplicações da monitoração de saúde.”

Prof. Benjamin T de Asst, departamento de NUS da ciência e da engenharia de materiais

Passos seguintes

O passo seguinte para a equipe de NUS é melhorar mais o conformability de seu material para aplicações wearable diferentes, e desenvolver as aplicações da inteligência (AI) artificial baseadas nos sensores.

“Nosso objetivo a longo prazo é prever a saúde cardiovascular sob a forma de uma correcção de programa esperta minúscula que seja colocada na pele humana. Este sensor do TRAÇO é uma etapa para a frente para essa realidade porque os dados que pode capturar para velocidades do pulso são mais exactos, e podem igualmente ser equipados com os algoritmos de aprendizagem da máquina para prever mais exactamente texturas da superfície,” prof. explicado T de Asst.

Outras aplicações que a equipe de NUS aponta se tornar incluem usos nas próteses, onde ter uma relação segura da pele permite uma resposta mais inteligente.

Source:
Journal reference:

Yao, H., et al. (2020) Near–hysteresis-free soft tactile electronic skins for wearables and reliable machine learning. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2010989117.