Forskere skaber vaskbar sensor, der kan væves i materialer

Glem det smarte ur. Tag den smarte skjorte på.

Forskere ved UBC Okanagan's School of Engineering har udviklet en billig sensor, der kan sammenflettes til tekstiler og kompositmaterialer. Mens forskningen stadig er ny, sensoren kan bane vejen for smart tøj, der kan overvåge menneskelig bevægelse.

Den indlejrede mikroskopiske sensor er i stand til at genkende lokal bevægelse gennem strækningen af ​​de vævede garner, der behandles med grafen -nanoplateleter, der kan aflæse kroppens aktivitet, forklarer ingeniørprofessor Mina Hoorfar.

"Mikroskopiske sensorer ændrer måden, vi overvåger maskiner og mennesker på, "siger Hoorfar, hovedforsker ved Advanced Thermo-Fluidic Lab på UBCs Okanagan-campus. "Kombinerer krympning af teknologi sammen med forbedret nøjagtighed, fremtiden er meget lys på dette område. "

Denne 'krympende teknologi' bruger et fænomen, der kaldes piezo-resistivitet-en elektromekanisk reaktion af et materiale, når det er under belastning. Disse små sensorer har vist et stort løfte om at detektere menneskelige bevægelser og kan bruges til pulsmåling eller temperaturkontrol, forklarer Hoorfar.

Hendes forskning, udført i partnerskab med UBC Okanagan's Materials and Manufacturing Research Institute, viser potentialet for en lavpris, følsom og strækbar garnsensor. Sensoren kan væves i spandex -materiale og derefter pakkes ind i en strækbar silikonehylster. Denne kappe beskytter det ledende lag mod barske forhold og muliggør oprettelse af vaskbare bærbare sensorer.

Mens ideen om smart tøj - stoffer, der kan fortælle brugeren, hvornår de skal hydrere, eller hvornår man skal hvile - kan ændre atletikindustrien, UBC -professor Abbas Milani siger, at sensoren har andre anvendelser. Det kan overvåge deformationer i fiberforstærkede kompositstoffer, der i øjeblikket bruges i avancerede industrier såsom bilindustri, rumfart og marineproduktion.

Den billige, strækbare kompositføler har også vist en høj følsomhed og kan registrere små deformationer som garstrækning samt deformationer uden for flyet på utilgængelige steder i kompositlaminater, siger Milani, direktør for UBC Materials and Manufacturing Research Institute.

Testen indikerer, at yderligere forbedringer i dens nøjagtighed kan opnås ved at finjustere sensorens materialeblanding, og forbedring af dets elektriske ledningsevne og følsomhed. Til sidst, dette kan gøre det i stand til at fange større fejl som 'fiberrynke' under fremstilling af avancerede kompositstrukturer, såsom dem der i øjeblikket bruges i fly eller bilkarosserier.

"Avancerede tekstilkompositmaterialer får mest ud af at kombinere styrkerne ved forskellige armeringsmaterialer og mønstre med forskellige harpiksindstillinger, "siger han." Integrering af sensorteknologier som piezo-resistive sensorer lavet af fleksible materialer, der er kompatible med værtstekstilforstærkning, er ved at blive en reel game-changer i den nye æra med smart fremstilling og aktuelle automatiserede branchetrends. "