Peneliti menemukan sensor yang fleksibel dan sangat andal
Semiconductor

Peneliti menemukan sensor yang fleksibel dan sangat andal


Patch sensor TRACE yang fleksibel dapat dipasang pada kulit untuk mengukur aliran darah di arteri superfisial. Kredit: Universitas Nasional Singapura

Pemantauan kesehatan waktu nyata dan kemampuan penginderaan robot memerlukan elektronik lunak, tetapi tantangan untuk menggunakan bahan tersebut terletak pada keandalannya. Tidak seperti perangkat kaku, elastis dan lentur membuat kinerjanya kurang dapat diulang. Variasi reliabilitas dikenal sebagai histeresis.

Dipandu oleh teori mekanika kontak, tim peneliti dari National University of Singapore (NUS) menemukan bahan sensor baru yang memiliki histeresis yang jauh lebih sedikit. Kemampuan ini memungkinkan teknologi kesehatan yang dapat dikenakan dan penginderaan robotik lebih akurat.

Tim peneliti, yang dipimpin oleh Asisten Profesor Benjamin Tee dari Institute for Health Innovation & Technology di NUS, mempublikasikan hasil mereka di jurnal bergengsi. Prosiding National Academy of Sciences pada 28 September 2020.

Sensitivitas tinggi, sensor tekanan histeresis rendah

Saat bahan lunak digunakan sebagai sensor tekan, biasanya bahan tersebut menghadapi masalah histeresis yang parah. Sifat material sensor lunak dapat berubah di antara sentuhan berulang, yang memengaruhi keandalan data. Hal ini membuat sulit untuk mendapatkan pembacaan yang akurat setiap saat, sehingga membatasi kemungkinan aplikasi sensor.

Terobosan tim NUS adalah penemuan material yang memiliki sensitivitas tinggi, tetapi dengan performa yang hampir bebas histeresis. Mereka mengembangkan proses untuk memecahkan film tipis logam menjadi pola berbentuk cincin yang diinginkan pada bahan fleksibel yang disebut polydimethylsiloxane (PDMS).

Peneliti NUS menemukan sensor yang fleksibel dan sangat andal

Patch sensor TRACE dapat digunakan pada jari-jari tangan robotik untuk pengenalan tekstur. Kredit: Universitas Nasional Singapura

Tim mengintegrasikan film metal / PDMS ini dengan elektroda dan substrat untuk sensor piezoresistif dan menandai kinerjanya. Mereka melakukan pengujian mekanis berulang, dan memverifikasi bahwa inovasi desain mereka meningkatkan kinerja sensor. Penemuan mereka, bernama Tactile Resistive Annularly Cracked E-Skin, atau TRACE, lima kali lebih baik daripada bahan lunak konvensional.

“Dengan desain unik kami, kami dapat mencapai keakuratan dan keandalan yang meningkat secara signifikan. Sensor TRACE berpotensi dapat digunakan dalam robotika untuk melihat tekstur permukaan atau perangkat teknologi kesehatan yang dapat dikenakan, misalnya untuk mengukur aliran darah di arteri superfisial untuk pemantauan kesehatan. aplikasi “kata Asst Prof Tee, yang juga dari NUS Department of Material Science and Engineering.

Langkah selanjutnya

Langkah selanjutnya bagi tim NUS adalah untuk lebih meningkatkan kesesuaian material mereka untuk berbagai aplikasi yang dapat dikenakan, dan mengembangkan aplikasi kecerdasan buatan (AI) berdasarkan sensor.

“Tujuan jangka panjang kami adalah untuk memprediksi kesehatan kardiovaskular dalam bentuk tambalan pintar kecil yang dipasang pada kulit manusia. Sensor TRACE ini merupakan langkah maju menuju kenyataan tersebut karena data yang dapat ditangkapnya untuk kecepatan denyut nadi lebih akurat, dan bisa juga dilengkapi dengan algoritma pembelajaran mesin untuk memprediksi tekstur permukaan dengan lebih akurat, ”jelas Asst Prof Tee.

Aplikasi lain yang ingin dikembangkan oleh tim NUS termasuk penggunaan dalam prostetik, di mana memiliki antarmuka kulit yang andal memungkinkan respons yang lebih cerdas.


Sensor tekanan histeresis yang sangat seragam dan rendah untuk meningkatkan penerapan praktis


Informasi lebih lanjut:
Haicheng Yao dkk, Skin elektronik taktil lembut yang hampir bebas histeresis untuk perangkat yang dapat dikenakan dan pembelajaran mesin yang andal, Prosiding National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073 / pnas. 2010989117

Disediakan oleh National University of Singapore

Kutipan: Peneliti menemukan sensor yang fleksibel dan sangat andal (2020, 2 November), diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-flexible-highly-reliable-sensor.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : http://54.248.59.145/