Fleksibel og gennemsigtig tryksensor

Læger kan en dag fysisk kunne screene for brystkræft ved hjælp af trykfølsomme gummihandsker til at opdage tumorer, på grund af en gennemsigtig, bøjelig og følsom trykføler nyudviklet af japanske og amerikanske teams.

Konventionelle tryksensorer er fleksible nok til at passe til bløde overflader såsom menneskelig hud, men de kan ikke måle trykændringer nøjagtigt, når de først er snoede eller krøllede, gør dem uegnede til brug på komplekse og bevægelige overflader. Derudover det er vanskeligt at reducere dem til under 100 mikrometers tykkelse på grund af begrænsninger i de nuværende produktionsmetoder.

For at løse disse problemer, et internationalt team af forskere ledet af Dr. Sungwon Lee og professor Takao Someya fra University of Tokyos Graduate School of Engineering har udviklet en tryksensor af nanofiber-typen, der kan måle trykfordelingen af ​​afrundede overflader, såsom en oppustet ballon, og bevare dens følingsnøjagtighed selv når bøjet over en radius på 80 mikrometer, svarende til kun dobbelt så bred som et menneskehår. Sensoren er cirka 8 mikrometer tyk og kan måle trykket 144 steder på én gang.

Enheden, der er demonstreret i denne undersøgelse, består af organiske transistorer, elektroniske switches fremstillet af kulstof- og iltbaserede organiske materialer, og en trykfølsom nanofiberstruktur. Carbon nanorør og grafen blev tilføjet til en elastisk polymer for at skabe nanofibre med en diameter på 300 til 700 nanometer, som derefter blev viklet ind i hinanden for at danne en gennemsigtig, tynd og let porøs struktur.

"Vi har også testet ydeevnen af ​​vores tryksensor med et kunstigt blodkar og fundet ud af, at det kunne detektere små trykændringer og hastigheden af ​​trykudbredelsen, "siger Lee. Han fortsætter, "Fleksibel elektronik har et stort potentiale for implanterbare og bærbare enheder. Jeg indså, at mange grupper udvikler fleksible sensorer, der kan måle tryk, men ingen af ​​dem er egnede til at måle rigtige objekter, da de er følsomme over for forvrængning. Det var min vigtigste motivation, og jeg tror vi har foreslået en effektiv løsning på dette problem."