Sensor Fleksibel Revolusioner Menyediakan Keandalan Tak Tertandingi untuk Teknologi Kesehatan Dapat Dikenakan
Sensor Fleksibel Revolusioner Menyediakan Keandalan Tak Tertandingi untuk Teknologi Kesehatan Dapat Dikenakan
Kemampuan pemantauan kesehatan waktu nyata dan sensing robot membutuhkan elektronik lembut, tetapi tantangan menggunakan bahan seperti itu terletak pada keandalan mereka. Sebagai elastis dan lentur, performa mereka kurang dapat diulang. Variasi keandalan dikenal sebagai histeresis. Dipandu oleh teori mekanika kontak, tim peneliti dari NUS telah menemukan bahan sensor baru yang memiliki histeresis yang jauh lebih kecil. Kemampuan ini memungkinkan teknologi kesehatan dapat dikenakan dan sensing robotik yang lebih akurat.
Saat bahan lembut digunakan sebagai sensor kompresi, mereka biasanya menghadapi masalah histeresis yang parah. Sifat material sensor lembut dapat berubah antara sentuhan berulang, yang mempengaruhi keandalan data. Ini membuatnya sulit untuk mendapatkan bacaan yang akurat setiap kali, membatasi aplikasi sensor yang mungkin.
Keberhasilan tim NUS adalah penemuan bahan yang memiliki sensitivitas tinggi, tetapi dengan performa hampir bebas histeresis. Mereka mengembangkan proses untuk pecah tipisan logam menjadi pola cincak yang diinginkan pada bahan fleksibel yang disebut polydimethylsiloxane (PDMS).
Tim mengintegrasikan tipisan logam/PDMS ini dengan elektroda dan substrat untuk sensor piezoresistif dan mengkarakterisasi performanya. Mereka melakukan uji mekanis berulang dan memverifikasi bahwa inovasi desain mereka meningkatkan performa sensor. Penemuan mereka, bernama Tactile Resistive Annularly Cracked E-Skin, atau TRACE, lima kali lebih baik daripada bahan lembut konvensional.
“Dengan desain unik kami, kami mampu mencapai akurasi dan keandalan yang ditingkatkan secara signifikan. Sensor TRACE potensialmente dapat digunakan dalam robotika untuk merasakan tekstur permukaan atau dalam perangkat teknologi kesehatan dapat dikenakan, misalnya, untuk mengukur aliran darah dalam arteri permukaan untuk aplikasi pemantauan kesehatan,” kata Assistant Professor Benjamin Tee.
Langkah selanjutnya untuk tim NUS adalah untuk lebih meningkatkan conformability bahan mereka untuk aplikasi dapat dikenakan yang berbeda dan untuk mengembangkan aplikasi kecerdasan buatan (AI) berdasarkan sensor. “Tujuan jangka panjang kami adalah untuk memprediksi kesehatan kardiovaskular dalam bentuk patch cerdas kecil yang ditempatkan pada kulit manusia. Sensor TRACE ini adalah langkah maju menuju kenyataan itu karena data yang dapat ditangkapnya untuk kecepatan nadi lebih akurat dan juga dapat dilengkapi dengan algoritma machine learning untuk memprediksi tekstur permukaan dengan lebih akurat,” jelas Tee.
Aplikasi lain yang ditargetkan tim NUS untuk dikembangkan termasuk penggunaan dalam prostesis, di mana memiliki antarmuka kulit yang andal memungkinkan respons yang lebih cerdas.
