Sensor Regangan Ultra-Sensitif dan Tahan Lama Revolusioner untuk Tekstil Cerdas
Jika tekstil cerdas di masa depan akan bertahan, komponennya perlu tahan lama. Peneliti telah mengembangkan sensor regangan ultra-sensitif dan tahan lama yang dapat disematkan dalam tekstil dan sistem robotika lunak.
Peneliti menciptakan desain yang terlihat dan berperilaku sangat mirip dengan Slinky — silinder logam keras yang saat diformasi menjadi bentuk spiral, menjadi dapat meregang. Peneliti memulai dengan bahan bulk keras — dalam hal ini serat karbon — dan diformasi sedemikian rupa sehingga bahan menjadi dapat meregang. Pola ini dikenal sebagai serpentine meander karena kelanjutan tajamnya mirip dengan gerakan merayap ular. Serat karbon konduktif yang diformasi kemudian disandwich di antara dua substrat elastis yang telah diregang sebelumnya.
Konduktivitas listrik keseluruhan sensor berubah ketika tepi serat karbon yang diformasi keluar dari kontak satu sama lain, mirip dengan cara spiral individu Slinky keluar dari kontak satu sama lain ketika Anda menarik kedua ujungnya. Proses ini terjadi bahkan dengan sejumlah regangan kecil, yang merupakan kunci ke sensitivitas tinggi sensor.
Berbeda dengan sensor meregang sensitif tinggi saat ini yang bergantung pada bahan eksotis seperti silikon atau nanowires emas, sensor ini tidak membutuhkan teknik manufaktur khusus atau bahkan ruangan bersih. Ini dapat dibuat menggunakan bahan konduktif apa pun. Peneliti menguji daya tahan sensor dengan menusuknya dengan skapel, memukulnya dengan palu, menjalankan mobil melintasi, dan melemparkannya ke dalam mesin cuci 10 kali. Sensor keluar dari setiap tes tanpa rusak.
Untuk menunjukkan sensitivitasnya, peneliti menyematkan sensor di lengan kain dan meminta peserta untuk membuat berbagai gerakan dengan tangan mereka termasuk tinju, telapak tangan terbuka, dan gerakan jepit. Sensor mendeteksi perubahan kecil pada otot lengan bawah subjek melalui kain dan algoritma machine learning dapat dengan sukses mengklasifikasikan gerakan ini. Lengan tersebut dapat digunakan dalam semua hal mulai dari simulasi realitas virtual dan pakaian olahraga, hingga diagnosis klinis untuk penyakit neurodegeneratif seperti Penyakit Parkinson.
Aspek lain yang membedakan teknologi ini adalah biaya rendah dari bahan konstituen dan metode perakitan. Peneliti mengeksplorasi bagaimana sensor dapat diintegrasikan ke dalam pakaian karena antarmuka intim yang memberikan kepada tubuh manusia. Sensor dapat melakukan pengukuran biomekanik dan fisiologis sepanjang hari seseorang, yang tidak mungkin dengan pendekatan saat ini.
Tonton demo sensor di Tech Briefs TV di sini. Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Leah Burrows di alamat email ini dilindungi dari spambot. Anda memerlukan JavaScript untuk melihatnya.; 617-496-1351.
