哈佛大学研发可嵌入纺织品和软机器人 智能传感器
OluwaseunAraromi/哈佛大学SEAS
SEAS和Wyss研究所材料科学与机械工程研究助理,论文 作者OluwaseunAraromi说，“当前 软应变仪确实很敏感,但也很脆弱。”“问题在于我们正在以 种矛盾 形式工作-高灵敏度传感器通常非常脆弱,而非常强壮 传感器通常并不 分敏感。因此,我们需要找到能够为我们提供足够 每种特性 机制。”
SEAS 查尔斯河工程与应用科学教授,该研究 资深作者罗伯特伍德说，“高灵敏度和弹性 结合是这种传感器 明显好处。但是,使该技术与众不同 另 个方面是组成材料和组装技术 低成本。这有望减少在智能纺织品及产品领域普及该技术 障碍。”
SEAS 研究生MoritzGraule展示了带有嵌入式传感器 织物手臂套。
“Slinky是由刚性金属制成 实心圆柱体,但是如果将其图案化为这种螺旋形状,则可以拉伸,”Araromi说。“这基本上就是我们在这里所做 。我们从 种刚性 松散材料开始,在这种情况下是碳纤维,狗粮快讯网宣传报道,然后对其进行构图,以使该材料变得可拉伸。”
“这些弹性和机械坚固性 特点使该传感器进入了 个全新 阵营,”Araromi说。
与当前 高灵敏度可拉伸传感器依靠硅或金纳米线等奇特 材料不同,该传感器不需要特殊 制造技术,甚至不需要洁净室。可以使用任何导电材料制成。
为了证明其敏感度,研究人员将传感器嵌入到织物臂套中,并要求参与者用不同 手势进行动作,包括拳头,手掌张开和捏捏动作。传感器通过织物检测到受试者前臂肌肉 细微变化,狗粮快讯网告诉我,并且机器学习算法能够成功地对这些手势进行分类。
从虚拟现实模拟,运动服到帕金森氏病等神经退行性疾病 临床诊断,狗粮快讯网媒体报道,这样 袖子可用于各种场合。
传感器 总电导率会随着图案化碳纤维 边缘彼此不接触而发生变化,类似于拉动两端时,紧身裤 各个螺旋彼此不接触。即使应变很小,也会发生此过程,这是传感器高灵敏度 关键。
哈佛大学技术开发办公室已申请保护与该项目相关 知识产权。
哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院和威斯生物启发工程学院 研究人员已经开发出 种超灵敏,弹性极强 应变传感器,该传感器可以嵌入纺织品和软机器人系统中。
新后,研究人员创建了 个外观和行为非常类似于Slinky 设计。
研究人员通过用手术刀刺伤传感器,用锤子敲击,用汽车撞过去并扔进洗衣机 次来测试传感器 弹性。传感器毫不费力地从每次测试中生存下来。
这种图案被称为蛇形蜿蜒曲折,因为其剧烈 起伏类似于蛇 滑行。然后将图案化 导电碳纤维夹在两个预应变 弹性基底之间。
这项研究发表在《自然》上。
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