Cercetătorii de la Harvard Dezvoltă un Senzor Autonom pentru Roboți Moi, Îmbrăcăminte Inteligentă

Cercetătorii de la Școala de Inginerie și Științe Aplicate Harvard John A. Paulson (SEAS) au dezvoltat un termometru moale, extensibil, autonom, care poate fi integrat în roboți inteligenți și electronice extensibile. 

Cercetarea a fost publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Zhigang Suo este profesor Allen E. și Marilyn M. Puckett de mecanică și materiale la SEAS și autor senior al lucrării. 

“Am dezvoltat senzori de temperatură moi cu sensibilitate ridicată și timp de răspuns rapid, deschizând noi posibilități de a crea noi interfețe om-mașină și roboți moi în sănătate, inginerie și divertisment,” a spus Suo.

Structura Termometrului

Termometrul are trei părți: un electrolit, un electrod și un material dielectric care le separă. Interfața electrolit/dielectric acumulează ioni, iar interfața dielectric/electrod acumulează electrozi. 

Din cauza dezechilibrului de sarcină între cele două, rezultă un nor de ioni în electrolit. Acest nor de ioni se schimbă în grosime și generează tensiune atunci când temperatura se schimbă. Deși tensiunea este sensibilă la temperatură, ea este insensibilă la întindere.

Personalizarea Senzorului

Yecheng Wang este un cercetător postdoctoral la SEAS și autor principal al lucrării.

“Deoarece proiectarea este atât de simplă, există multe moduri diferite de a personaliza senzorul, în funcție de aplicație,” a spus Wang. “Puteți alege materiale diferite, aranjate în moduri diferite și optimizate pentru sarcini diferite.”

Cercetătorii au putut aranja electrolitul, materialul dielectric și electrodul în configurații diferite, ceea ce a rezultat în patru proiecte pentru senzorul de temperatură. Au testat-o prin integrarea senzorului într-un sistem de prindere moale, înainte de a măsura temperatura unui ou fiert fierbinte. Senzorii au fost mai sensibili decât termometrele termoelectrice tradiționale și au putut răspunde la schimbări de temperatură în 10 milisecunde.

“Am demonstrat că acești senzori pot fi realizați mici, stabili și chiar transparenti,” a spus Wang.

Termometrul poate măsura temperaturi de până la 200 de grade Celsius sau atât de reci ca -100 de grade Celsius, în funcție de materialele utilizate. 

“Această platformă extrem de personalizabilă ar putea deschide noi dezvoltări pentru a permite și a îmbunătăți internetul tuturor și a tuturor,” a spus Suo.