Robotica e IA fisica
Ricercatori di Harvard sviluppano un sensore autoalimentato per robot morbidi e abbigliamento intelligente
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I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un termometro morbido, estensibile e autoalimentato che può essere integrato in robot intelligenti ed elettronica estensibile.
La ricerca è stata pubblicata sul Proceedings of the National Academy of Sciences.
Zhigang Suo è il professore titolare della cattedra Allen E. e Marilyn M. Puckett di Meccanica e Materiali alla SEAS e autore senior dello studio.
“Abbiamo sviluppato sensori di temperatura morbidi con alta sensibilità e tempo di risposta rapido, aprendo nuove possibilità per creare nuove interfacce uomo-macchina e robot morbidi nel settore sanitario, ingegneria e intrattenimento”, ha dichiarato Suo.
Struttura del Termometro
Il termometro ha tre parti: un elettrolita, un elettrodo e un materiale dielettrico che li separa. L’interfaccia elettrolita/dielettrico accumula ioni, e l’interfaccia dielettrico/elettrodo accumula elettroni.
Con il disequilibrio di carica tra i due, si forma una nuvola ionica nell’elettrolita. Questa nuvola ionica cambia spessore e genera una tensione quando la temperatura cambia. Mentre la tensione è sensibile alla temperatura, è insensibile all’estensione.
Personalizzazione del Sensore
Yecheng Wang è un ricercatore post-dottorato alla SEAS e autore principale del documento.
“Poiché il design è così semplice, ci sono molte diverse modalità per personalizzare il sensore, a seconda dell’applicazione”, ha dichiarato Wang. “È possibile scegliere materiali diversi, disposti in modi diversi e ottimizzati per compiti diversi”.
I ricercatori potevano disporre l’elettrolita, il dielettrico e l’elettrodo in configurazioni diverse, il che ha portato a quattro progetti per il sensore di temperatura. Lo hanno testato integrandolo in una pinza morbida prima di misurare la temperatura di un uovo sodo caldo. I sensori erano più sensibili dei termometri termoelettrici tradizionali e potevano rispondere ai cambiamenti di temperatura in 10 millisecondi.
“Abbiamo dimostrato che questi sensori possono essere realizzati piccoli, stabili e persino trasparenti”, ha dichiarato Wang.
Il termometro può misurare temperature comprese tra -100 e 200 gradi Celsius a seconda dei materiali utilizzati.
“Questa piattaforma altamente personalizzabile potrebbe aprire nuovi sviluppi per abilitare e migliorare l’internet di tutto e di tutti”, ha dichiarato Suo.
