Робототехніка та фізичний ШІ
Дослідники Гарварду розробили самопідживлюваний датчик для м’яких роботів та розумного одягу
Додайте Unite.AI до бажаних джерел у Google
Дослідники Гарвардської школи інженерії та прикладних наук (SEAS) розробили м’який, розтяжний, самопідживлюваний термометр, який можна інтегрувати до м’яких роботів та розтяжної електроніки.
Дослідження було опубліковано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Zhigang Suo є професором механіки та матеріалознавства в SEAS і старшим автором статті.
“Ми розробили м’які термічні датчики з високою чутливістю та швидкою реакцією, відкриваючи нові можливості для створення нових інтерфейсів людини та машини та м’яких роботів у сфері охорони здоров’я, інженерії та розваг,” сказав Suo.
Структура термометра
Термометр складається з трьох частин: електроліту, електрода та діелектричного матеріалу, який їх відокремлює. Електроліт/діелектричний інтерфейс накопичує іони, а діелектричний/електродний інтерфейс накопичує електрони.
Зарядний дисбаланс між ними призводить до утворення іонного хмара в електроліті. Цей іонний хмар змінює товщину та генерує напругу при зміні температури. Хоча напруга чутлива до температури, вона нечутлива до розтяжності.
Настройка датчика
Yecheng Wang є постдокторантом в SEAS і першим автором статті.
“Оскільки дизайн так простий, існує багато різних способів налаштувати датчик, залежно від застосування,” сказав Wang. “Ви можете вибрати різні матеріали, розташувати їх по-різному та оптимізувати для різних завдань.”
Дослідники могли розташувати електроліт, діелектричний матеріал та електрон у різних конфігураціях, що призвело до чотирьох дизайнів для термічного датчика. Вони протестували його, інтегруючи датчик у м’який захват перед вимірюванням температури гарячого вареного яйця. Датчики були більш чутливими, ніж традиційні термоелектричні термометри, та могли реагувати на зміни температури протягом 10 мілісекунд.
“Ми продемонстрували, що ці датчики можуть бути зроблені малими, стабільними та навіть прозорими,” сказав Wang.
Термометр може вимірювати температури до 200 градусів Цельсія або так низько, як -100 градусів Цельсія, залежно від матеріалів, які використовуються.
“Ця високо настраївана платформа може відкрити нові можливості для створення та вдосконалення інтернету всього та всіх,” сказав Suo.
