Loading...

Создан чувствительный датчик, похожий на змеиную кожу
Piqsels

Носимые на теле датчики могут отслеживать различные процессы в нашем организме. Например, движение пальцев, суставов и конечностей, глотание и мимику, а также пульс и вибрации голосовых связок. Китайские и американские ученые разработали устройство, которое лучше считывает движения наших мышц и тканей за счет своей особой эластичности. Работа опубликована в журнале Matter.

Многие функции организма человека проявляются в виде механической деформации кожи: она растягивается, сгибается, под ней движутся мышцы. Эти механические изменения можно отследить, если измерять уровни напряжения в различных точках по всему телу.

Для того чтобы обеспечить высочайший уровень проводимости и стабильности, лучше использовать полимерную смесь из двух иономеров PEDOT:PSS. Один компонент в этой смеси состоит из сульфоната полистирола натрия, который представляет собой сульфированный полистирол. Но низкая растяжимость пленок PEDOT:PSS приводит к ухудшению производительности носимых устройств на его основе.

Авторы в новой работе разработали носимое устройство, которое эффективно обнаруживает различный уровень напряжения. Чтобы максимально увеличить растяжимость этого датчика, авторы взяли за основу принципы работы змеиной кожи. Змеи могут растягиваться в несколько раз по сравнению с их нормальным размером тела. Это происходит из-за того, что их кожа покрыта перекрывающимися чешуйками. При напряжении эти чешуйки скользят друг по другу и легко смещаются при необходимости. Поэтому кожа змей исключительно эластичная.

По результатам ряда экспериментов датчик выдавал четко определенные сигналы с диапазоном чувствительности в два порядка. Сигналы точно отражали градусы и углы движений. Кроме того, датчик продемонстрировал отличную проводимость и долговечность.

Новую разработку можно использовать для отслеживания здоровья сердца и кровеносных сосудов, сердечных или кровеносных функций, для оказания помощи людям, которые испытывают трудности с пением, говорением или глотанием, а также при физической реабилитации или оценке спортивных результатов.