तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो. ही साइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापराशी सहमत आहात. अतिरिक्त माहिती.
घालण्यायोग्य दाब सेन्सर मानवी आरोग्यावर लक्ष ठेवण्यास आणि मानवी-संगणक परस्परसंवाद साकार करण्यास मदत करू शकतात. सार्वत्रिक उपकरण डिझाइन आणि यांत्रिक ताणासाठी उच्च संवेदनशीलता असलेले दाब सेन्सर तयार करण्याचे प्रयत्न चालू आहेत.
अभ्यास: ५० नोझल्ससह इलेक्ट्रोस्पन पॉलीव्हिनिलिडीन फ्लोराइड नॅनोफायबरवर आधारित विणकाम नमुना अवलंबून टेक्सटाइल पायझोइलेक्ट्रिक प्रेशर ट्रान्सड्यूसर. प्रतिमा क्रेडिट: आफ्रिकन स्टुडिओ/शटरस्टॉक.कॉम
एनपीजे फ्लेक्सिबल इलेक्ट्रॉनिक्स या जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या एका लेखात पॉलीइथिलीन टेरेफ्थालेट (पीईटी) वार्प यार्न आणि पॉलीव्हिनिलिडीन फ्लोराइड (पीव्हीडीएफ) वार्प यार्न वापरून कापडांसाठी पायझोइलेक्ट्रिक प्रेशर ट्रान्सड्यूसरच्या निर्मितीवर अहवाल देण्यात आला आहे. विणण्याच्या नमुन्यावर आधारित दाब मापनाच्या संदर्भात विकसित प्रेशर सेन्सरची कार्यक्षमता अंदाजे २ मीटरच्या कापडाच्या स्केलवर प्रदर्शित केली जाते.
निकालांवरून असे दिसून आले आहे की २/२ कॅनार्ड डिझाइन वापरून ऑप्टिमाइझ केलेल्या प्रेशर सेन्सरची संवेदनशीलता १/१ कॅनार्ड डिझाइनपेक्षा २४५% जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, ऑप्टिमाइझ केलेल्या फॅब्रिक्सच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी विविध इनपुट वापरले गेले, ज्यामध्ये वाकणे, दाबणे, सुरकुत्या पडणे, वळणे आणि विविध मानवी हालचालींचा समावेश आहे. या कामात, सेन्सर पिक्सेल अॅरेसह टिशू-आधारित प्रेशर सेन्सर स्थिर ज्ञानेंद्रिय वैशिष्ट्ये आणि उच्च संवेदनशीलता प्रदर्शित करतो.
तांदूळ. १. पीव्हीडीएफ धागे आणि बहु-कार्यक्षम कापड तयार करणे. पीव्हीडीएफ नॅनोफायबरच्या संरेखित मॅट्स तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या ५०-नोझल इलेक्ट्रोस्पिनिंग प्रक्रियेचा आकृती, जिथे तांब्याच्या रॉड कन्व्हेयर बेल्टवर समांतर ठेवल्या जातात आणि चार-स्तरीय मोनोफिलामेंट फिलामेंट्सपासून तीन ब्रेडेड स्ट्रक्चर्स तयार करण्याचे टप्पे आहेत. b संरेखित पीव्हीडीएफ तंतूंचे एसईएम इमेज आणि व्यास वितरण. c चार-प्लाय धाग्याची एसईएम इमेज. d वळणाच्या कार्याप्रमाणे चार-प्लाय धाग्याच्या ब्रेकवर तन्य शक्ती आणि ताण. अल्फा आणि बीटा टप्प्यांची उपस्थिती दर्शविणारा चार-प्लाय धाग्याचा एक्स-रे विवर्तन नमुना. © किम, डीबी, हान, जे., सुंग, एसएम, किम, एमएस, चोई, बीके, पार्क, एसजे, हाँग, एच. आर आणि इतर (२०२२)
बुद्धिमान रोबोट्स आणि घालण्यायोग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या जलद विकासामुळे लवचिक दाब सेन्सर्सवर आधारित अनेक नवीन उपकरणे उदयास आली आहेत आणि इलेक्ट्रॉनिक्स, उद्योग आणि औषधांमध्ये त्यांचे अनुप्रयोग वेगाने विकसित होत आहेत.
पायझोइलेक्ट्रिसिटी ही यांत्रिक ताणाच्या अधीन असलेल्या पदार्थावर निर्माण होणारी विद्युत भार आहे. असममित पदार्थांमध्ये पायझोइलेक्ट्रिसिटी यांत्रिक ताण आणि विद्युत भार यांच्यात एक रेषीय उलट करण्यायोग्य संबंध निर्माण करण्यास अनुमती देते. म्हणून, जेव्हा पायझोइलेक्ट्रिक पदार्थाचा तुकडा भौतिकदृष्ट्या विकृत होतो तेव्हा विद्युत भार तयार होतो आणि उलट देखील होतो.
कमी वीज वापरणाऱ्या इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी पर्यायी ऊर्जा स्रोत प्रदान करण्यासाठी पायझोइलेक्ट्रिक उपकरणे मुक्त यांत्रिक स्रोताचा वापर करू शकतात. इलेक्ट्रोमेकॅनिकल कपलिंगवर आधारित स्पर्श उपकरणांच्या उत्पादनासाठी उपकरणाची सामग्री आणि रचना हे प्रमुख पॅरामीटर्स आहेत. उच्च व्होल्टेज अजैविक पदार्थांव्यतिरिक्त, घालण्यायोग्य उपकरणांमध्ये यांत्रिकदृष्ट्या लवचिक सेंद्रिय पदार्थांचा देखील शोध घेण्यात आला आहे.
इलेक्ट्रोस्पिनिंग पद्धतींद्वारे नॅनोफायबरमध्ये प्रक्रिया केलेले पॉलिमर पायझोइलेक्ट्रिक ऊर्जा साठवण उपकरणे म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. पायझोइलेक्ट्रिक पॉलिमर नॅनोफायबर विविध वातावरणात यांत्रिक लवचिकतेवर आधारित इलेक्ट्रोमेकॅनिकल जनरेशन प्रदान करून घालण्यायोग्य अनुप्रयोगांसाठी फॅब्रिक-आधारित डिझाइन स्ट्रक्चर्स तयार करण्यास सुलभ करतात.
या उद्देशासाठी, पीव्हीडीएफ आणि त्याच्या डेरिव्हेटिव्ह्जसह पीझोइलेक्ट्रिक पॉलिमरचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, ज्यामध्ये मजबूत पीझोइलेक्ट्रिसिटी असते. हे पीव्हीडीएफ तंतू सेन्सर्स आणि जनरेटरसह पीझोइलेक्ट्रिक अनुप्रयोगांसाठी कापडांमध्ये काढले जातात आणि फिरवले जातात.
आकृती २. मोठे क्षेत्रफळ असलेले ऊती आणि त्यांचे भौतिक गुणधर्म. १९५ सेमी x ५० सेमी पर्यंतच्या मोठ्या २/२ वेफ्ट रिब पॅटर्नचे छायाचित्र. b दोन पीईटी बेससह एकमेकांशी जोडलेले एक पीव्हीडीएफ वेफ्ट असलेले २/२ वेफ्ट पॅटर्नचे SEM चित्र. c १/१, २/२ आणि ३/३ वेफ्ट कडा असलेल्या विविध कापडांमध्ये मोड्यूलस आणि ब्रेकवर स्ट्रेन. d हा कापडासाठी मोजलेला लटकणारा कोन आहे. © किम, डीबी, हान, जे., सुंग, एसएम, किम, एमएस, चोई, बीके, पार्क, एसजे, हाँग, एच. आर आणि इतर (२०२२)
सध्याच्या कामात, पीव्हीडीएफ नॅनोफायबर फिलामेंट्सवर आधारित फॅब्रिक जनरेटर अनुक्रमिक ५०-जेट इलेक्ट्रोस्पिनिंग प्रक्रियेचा वापर करून तयार केले जातात, जिथे ५० नोझल्सचा वापर फिरत्या बेल्ट कन्व्हेयर बेल्टचा वापर करून नॅनोफायबर मॅट्सचे उत्पादन सुलभ करतो. पीईटी यार्न वापरून विविध विणकाम संरचना तयार केल्या जातात, ज्यामध्ये १/१ (प्लेन), २/२ आणि ३/३ वेफ्ट रिब्सचा समावेश आहे.
मागील कामात फायबर कलेक्शन ड्रमवर संरेखित तांब्याच्या तारांच्या स्वरूपात फायबर संरेखनासाठी तांब्याचा वापर केल्याचे नोंदवले गेले आहे. तथापि, सध्याच्या कामात कन्व्हेयर बेल्टवर १.५ सेमी अंतरावर समांतर तांब्याच्या रॉडचा समावेश आहे जे येणारे चार्ज केलेले तंतू आणि तांब्याच्या फायबरला जोडलेल्या तंतूंच्या पृष्ठभागावरील चार्ज यांच्यातील इलेक्ट्रोस्टॅटिक परस्परसंवादांवर आधारित स्पिनरेट्स संरेखित करण्यास मदत करतात.
पूर्वी वर्णन केलेल्या कॅपेसिटिव्ह किंवा पायझोरेसिस्टिव्ह सेन्सर्सच्या विपरीत, या पेपरमध्ये प्रस्तावित केलेला टिशू प्रेशर सेन्सर ०.०२ ते ६९४ न्यूटन पर्यंतच्या इनपुट फोर्सच्या विस्तृत श्रेणीला प्रतिसाद देतो. याव्यतिरिक्त, प्रस्तावित फॅब्रिक प्रेशर सेन्सरने पाच मानक वॉशनंतर त्याच्या मूळ इनपुटपैकी ८१.३% राखून ठेवले, जे प्रेशर सेन्सरची टिकाऊपणा दर्शवते.
याव्यतिरिक्त, १/१, २/२ आणि ३/३ रिब विणकामासाठी व्होल्टेज आणि करंट निकालांचे मूल्यांकन करणाऱ्या संवेदनशीलता मूल्यांनी ८३ आणि ३६ mV/N ते २/२ आणि ३/३ रिब प्रेशरची उच्च व्होल्टेज संवेदनशीलता दर्शविली. २४ mV/N वेफ्ट प्रेशर सेन्सर १/१ च्या तुलनेत ३ वेफ्ट सेन्सरने या प्रेशर सेन्सर्ससाठी अनुक्रमे २४५% आणि ५०% जास्त संवेदनशीलता दर्शविली.
तांदूळ. ३. पूर्ण-कापडाच्या दाब सेन्सरचा विस्तारित वापर. पुढचा पाय (पायांच्या बोटांच्या अगदी खाली) आणि टाचांची हालचाल शोधण्यासाठी दोन वर्तुळाकार इलेक्ट्रोडखाली घातलेल्या २/२ वेफ्ट रिब्ड फॅब्रिकपासून बनवलेल्या इनसोल प्रेशर सेन्सरचे उदाहरण. b चालण्याच्या प्रक्रियेतील वैयक्तिक पायऱ्यांच्या प्रत्येक टप्प्याचे योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व: टाचा लँडिंग, ग्राउंडिंग, पायाचे बोट संपर्क आणि पाय उचलणे. c चालण्याच्या विश्लेषणासाठी चालण्याच्या पायरीच्या प्रत्येक भागाच्या प्रतिसादात व्होल्टेज आउटपुट सिग्नल आणि d चालण्याच्या प्रत्येक टप्प्याशी संबंधित प्रवर्धित विद्युत सिग्नल. e प्रत्येक पिक्सेलमधून वैयक्तिक सिग्नल शोधण्यासाठी नमुनेदार असलेल्या १२ आयताकृती पिक्सेल पेशींच्या अॅरेसह पूर्ण टिशू प्रेशर सेन्सरचे योजनाबद्ध. f प्रत्येक पिक्सेलवर बोट दाबून तयार केलेल्या विद्युत सिग्नलचा 3D नकाशा. g फक्त बोटाने दाबलेल्या पिक्सेलमध्ये विद्युत सिग्नल शोधला जातो आणि इतर पिक्सेलमध्ये कोणताही साइड सिग्नल तयार होत नाही, जो क्रॉसस्टॉक नसल्याचे पुष्टी करतो. © किम, डीबी, हान, जे., सुंग, एसएम, किम, एमएस, चोई, बीके, पार्क, एसजे, हाँग, एच. आर आणि इतर (२०२२)
शेवटी, हा अभ्यास PVDF नॅनोफायबर पायझोइलेक्ट्रिक फिलामेंट्ससह एक अत्यंत संवेदनशील आणि घालण्यायोग्य टिश्यू प्रेशर सेन्सर दर्शवितो. उत्पादित प्रेशर सेन्सर्समध्ये 0.02 ते 694 न्यूटन पर्यंत इनपुट फोर्सची विस्तृत श्रेणी असते.
एका प्रोटोटाइप इलेक्ट्रिक स्पिनिंग मशीनवर पन्नास नोझल्स वापरण्यात आले आणि तांब्याच्या रॉडवर आधारित बॅच कन्व्हेयर वापरून नॅनोफायबरची सतत मॅट तयार करण्यात आली. मधूनमधून कॉम्प्रेशन अंतर्गत, उत्पादित 2/2 वेफ्ट हेम फॅब्रिकने 83 mV/N ची संवेदनशीलता दर्शविली, जी 1/1 वेफ्ट हेम फॅब्रिकपेक्षा सुमारे 245% जास्त आहे.
प्रस्तावित ऑल-वोव्हन प्रेशर सेन्सर्स वळणे, वाकणे, दाबणे, धावणे आणि चालणे यासारख्या शारीरिक हालचालींवर अवलंबून राहून विद्युत सिग्नलचे निरीक्षण करतात. याव्यतिरिक्त, टिकाऊपणाच्या बाबतीत हे फॅब्रिक प्रेशर गेज पारंपारिक कापडांशी तुलनात्मक आहेत, 5 मानक धुतल्यानंतरही त्यांच्या मूळ उत्पन्नाच्या अंदाजे 81.3% टिकवून ठेवतात. याव्यतिरिक्त, उत्पादित टिश्यू सेन्सर एखाद्या व्यक्तीच्या चालण्याच्या सतत भागांवर आधारित विद्युत सिग्नल तयार करून आरोग्य सेवा प्रणालीमध्ये प्रभावी आहे.
किम, डीबी, हान, जे., सुंग, एसएम, किम, एमएस, चोई, बीके, पार्क, एसजे, हाँग, एचआर, इत्यादी. (२०२२). विणण्याच्या पद्धतीवर अवलंबून, ५० नोझलसह इलेक्ट्रोस्पन पॉलीव्हिनिलिडीन फ्लोराइड नॅनोफायबरवर आधारित फॅब्रिक पायझोइलेक्ट्रिक प्रेशर सेन्सर. लवचिक इलेक्ट्रॉनिक्स एनपीजे. https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6.
अस्वीकरण: येथे व्यक्त केलेले विचार लेखकाचे वैयक्तिक मत आहेत आणि ते या वेबसाइटचे मालक आणि ऑपरेटर, AZoM.com Limited T/A AZoNetwork यांचे विचार प्रतिबिंबित करत नाहीत. हे अस्वीकरण या वेबसाइटच्या वापराच्या अटींचा एक भाग आहे.
भावना कवेती ही हैदराबाद, भारतातील एक विज्ञान लेखिका आहे. तिने मेक्सिकोतील ग्वानाजुआटो विद्यापीठातून सेंद्रिय आणि औषधी रसायनशास्त्रात वेल्लोर इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी येथून एमएससी आणि एमडी पदवी घेतली आहे. तिचे संशोधन कार्य हेटेरोसायकलवर आधारित जैवक्रिय रेणूंच्या विकास आणि संश्लेषणाशी संबंधित आहे आणि तिला बहु-चरण आणि बहु-घटक संश्लेषणाचा अनुभव आहे. तिच्या डॉक्टरेट संशोधनादरम्यान, तिने विविध हेटेरोसायकल-आधारित बांधलेल्या आणि एकत्रित पेप्टीडोमिमेटिक रेणूंच्या संश्लेषणावर काम केले ज्यांच्यामध्ये जैविक क्रियाकलापांना अधिक कार्यक्षम करण्याची क्षमता असण्याची अपेक्षा आहे. प्रबंध आणि संशोधन पत्रे लिहिताना, तिने वैज्ञानिक लेखन आणि संप्रेषणाबद्दलची तिची आवड शोधली.
कॅव्हिटी, बफनर. (११ ऑगस्ट, २०२२). घालण्यायोग्य आरोग्य देखरेखीसाठी डिझाइन केलेले पूर्ण फॅब्रिक प्रेशर सेन्सर. अझोनानो. २१ ऑक्टोबर २०२२ रोजी https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544 वरून पुनर्प्राप्त.
कॅव्हिटी, बफनर. "वेअरेबल हेल्थ मॉनिटरिंगसाठी डिझाइन केलेले ऑल-टिश्यू प्रेशर सेन्सर". अझोनानो.२१ ऑक्टोबर २०२२.२१ ऑक्टोबर २०२२.
कॅव्हिटी, बफनर. "वेअरेबल हेल्थ मॉनिटरिंगसाठी डिझाइन केलेले ऑल-टिश्यू प्रेशर सेन्सर". अझोनानो. https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544. (२१ ऑक्टोबर २०२२ पर्यंत).
कॅव्हिटी, बफनर. २०२२. घालण्यायोग्य आरोग्य देखरेखीसाठी डिझाइन केलेले ऑल-क्लॉथ प्रेशर सेन्सर. AZoNano, २१ ऑक्टोबर २०२२ रोजी अॅक्सेस केलेले, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544.
या मुलाखतीत, अझोनॅनो प्रोफेसर आंद्रे नेल यांच्याशी त्यांच्यासोबत असलेल्या एका नाविन्यपूर्ण अभ्यासाबद्दल बोलतात ज्यामध्ये "काचेचा बबल" नॅनोकॅरियरच्या विकासाचे वर्णन केले आहे जे औषधे स्वादुपिंडाच्या कर्करोगाच्या पेशींमध्ये प्रवेश करण्यास मदत करू शकते.
या मुलाखतीत, AZoNano यूसी बर्कलेच्या किंग काँग ली यांच्याशी त्यांच्या नोबेल पारितोषिक विजेत्या तंत्रज्ञानाबद्दल, ऑप्टिकल ट्वीझर्सबद्दल बोलतो.
या मुलाखतीत, आम्ही स्कायवॉटर टेक्नॉलॉजीशी सेमीकंडक्टर उद्योगाची स्थिती, नॅनोटेक्नॉलॉजी उद्योगाला आकार देण्यास कशी मदत करत आहे आणि त्यांच्या नवीन भागीदारीबद्दल बोलू.
इनोवेनो पीई-५५० हे सतत नॅनोफायबर उत्पादनासाठी सर्वाधिक विक्री होणारे इलेक्ट्रोस्पिनिंग/फवारणी यंत्र आहे.
सेमीकंडक्टर आणि कंपोझिट वेफर्ससाठी फिलमेट्रिक्स R54 प्रगत शीट रेझिस्टन्स मॅपिंग टूल.