Robotikk og fysisk AI
Harvard-forskere utvikler sensor med egen strømforsyning for myke roboter og smarte klær
Legg til Unite.AI blant dine foretrukne kilder på Google
Forskere ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) har utviklet et mykt, strekkbart termometer med egen strømforsyning som kan integreres i smarte roboter og strekkbare elektroniske enheter.
Forskningen ble publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences.
Zhigang Suo er innehaver av Allen E. og Marilyn M. Puckett-professoratet i mekanikk og materialer ved SEAS og seniorforfatter av artikkelen.
“Vi har utviklet myke temperatursensorer med høy følsomhet og rask responstid, noe som åpner nye muligheter for å skape nye menneske–maskin-grensesnitt og myke roboter i helse, ingeniørvitenskap og underholdning,” sa Suo.
Struktur på termometeret
Termometeret har tre deler: en elektrolytt, en elektrode og et dielektrisk materiale som skiller dem. Elektrolytt/dielektrisk grenseflaten akkumulerer ioner, og grenseflaten mellom dielektrikum og elektrode akkumulerer elektroner.
Med ladningsubalansen mellom de to, resulterer det i en ionisk sky i elektrolytten. Denne ioniske skyen endrer tykkelse og genererer spenning når temperaturen endres. Mens spenningen er følsom for temperatur, er den uavhengig av strekk.
Tilpasse sensoren
Yecheng Wang er en postdoktor ved SEAS og første forfatter av artikkelen.
“Fordi designet er så enkelt, er det så mange forskjellige måter å tilpasse sensoren på, avhengig av applikasjonen,” sa Wang. “Du kan velge forskjellige materialer, arrangert på forskjellige måter og optimalisert for forskjellige oppgaver.”
Forskerne kunne arrangere elektrolytten, dielektrikum og elektroden i forskjellige konfigurasjoner, som resulterte i fire design for temperatursensoren. De testet det ved først å integrere sensoren i en myk griper før de målte temperaturen på et varmt, hardkokt egg. Sensorene var mer følsomme enn tradisjonelle termoelektriske termometre, og de kunne respondere på endringer i temperatur innen 10 millisekunder.
“Vi demonstrerte at disse sensorene kan lages små, stabile og til og med gjennomsiktige,” sa Wang.
Termometeret kan måle temperaturer opp til 200 grader Celsius eller så kalde som -100 grader Celsius, avhengig av hvilke materialer som brukes.
“Denne svært tilpasningsbare plattformen kan gi nye fremskritt for å aktivere og forbedre internettet for alt og alle,” sa Suo.
