حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

استفاده از نانوکامپوزیت‌ها به‌عنوان سنسور فشار در پارچه

تاریخ خبر : ۱۳۹۷/۰۹/۲۷ تعداد بازدید : ۷۸
تعداد رای : ۰
مهندسان در حال تولید پارچه‌های هوشمندی هستند که از ترکیب نانوکامپوزیت‌های منعطف در الیاف طبیعی و مصنوعی به دست می‌آید. از قابلیت‌های این فناوری این است که می‌تواند کفش و لباس را به سنسور فشار تبدیل کند.

یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه دلاور (Delaware)، قابلیت یک محصول نانوکامپوزیتی به‌عنوان سنسور فشار در پارچه را مبنی بر توانایی اندازه‌گیری میزان فشار وارده توسط انگشت یا حتی یک کامیون ثابت نمودند.

در آینده می‌توان پارچه‌هایی که دارای این فناوری هستند را در قالب لباس‌های هوشمند عرضه کرد.

به گفته اِریک توستنسون استاد دانشکده مهندسی مکانیک و مهندسی مواد، "حساسیت این سنسور بالاست به‌طوری‌که در محدوده وسیعی از لمس تا فشاری در حد تن بسیار حساس عمل می‌کند."

این پوشش‌های نانوکامپوزیتی که هادی جریان برق نیز هستند از نانولوله‌های کربنی عامل‌دار شده با پلی‌اتیلن ایمین (polyethyleneimine) و به روش رسوب الکتروفورتیک (EPD) روی پارچه تشکیل می‌شود.

اِریک توستنسون بیان کرد: "روش EPD انجام شده در آزمایشگاهم منجر به تشکیل این پوشش نانوکامپوزیتی یکنواخت شده که پیوند محکمی با سطح پارچه برقرار می‌کند. در آینده می‌توان از این روش در مقیاس صنعتی نیز استفاده نمود."

محققان می‌توانند این سنسورها را با روشی به پارچه اضافه نمایند که ادعا می‌شود برتر از روش‌های فعلی برای تولید پارچه‌های هوشمند است.

 

 

توستنسون بیان داشت: "تکنیک‌هایی مانند آبکاری پارچه با فلز یا بافتن پارچه با رشته‌های فلزی که در حال حاضر استفاده می‌شود، باعث کاهش لطافت و دوام پارچه می‌شوند."

این پوشش نانوکامپوزیتی انعطاف‌پذیر روی پارچه‌هایی مانند کولار، پنبه، پشم، نایلون، اسپندکس و پلی‌استر آزمایش شده است. ضخامت پوشش بین 250 تا 750 نانومتر است و تنها حدود 1 گرم به وزن کفش یا لباس اضافه می‌کند. علاوه بر این، مواد استفاده شده در پوشش سنسور ارزان قیمت بوده و می‌توان آن را در دمای اتاق و با استفاده از حلال آب تهیه کرد.

یک کاربرد بالقوه پارچه‎های پوشش داده شده با این سنسورها، قابلیت اندازه‌گیری نیروهای وارده بر پا به هنگام راه رفتن است که این داده‌ها می‌تواند به پزشکان کمک کند تا اختلالات پس از آسیب را ارزیابی کرده یا بتوانند از صدمه دیدن ورزشکاران جلوگیری کنند.

سگار دوشی دانشجوی دکترای این پروژه در تست اولیه این سنسور آن را پوشید و متوجه شد که داده‌های به دست آمده از این سنسور قابل قیاس با داده‌های "صفحه نیرو" است. این صفحه، دستگاهی آزمایشگاهی است که هزاران دلار ارزش دارد.

به گفته دوشی "ازآنجاکه این سنسور ارزان قیمت، نازک و منعطف است، امکان تولید کفش و لباس معمولی با الکترونیک مجتمع جهت ذخیره داده‌ها در طول زندگی روزانه وجود دارد." او در ادامه بیان داشت: "سپس این داده‌ها توسط محققان یا درمانگران برای ارزیابی عملکرد و در نهایت کاهش هزینه مراقبت‌های بهداشتی آنالیز می‎شود." همچنین این فناوری می‌تواند در کاربردهای طب ورزشی، بازیابی سلامتی بعد از جراحی و ارزیابی اختلالات حرکتی در کودکان به کار رود.

بدون شک یکی از اولویت‌های هر کشور بحث پیشگیری قبل از درمان و سلامت جامعه است؛ بنابراین با توجه به اهمیت این موضوع می‌توان با تعریف و سرمایه‌گذاری هوشمندانه، هزینه‌های گزاف درمانی را کاهش داد.

 

منبع : theengineer

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)