يقيس مستشعر النسيج الذكي حركة الجسم لاكتشاف ظهور التعب

تحديث: 11 أغسطس 2023

يقيس مستشعر النسيج الذكي حركة الجسم لاكتشاف ظهور التعب

وفقًا للجامعة ، قام الباحثون "بدمجه في زوج من السراويل الرياضية". "ببساطة من خلال إلقاء نظرة خاطفة على هواتفهم الذكية ، تمكن المختبرين من معرفة متى وصلوا إلى الحد الأقصى المسموح لهم وما إذا كان يجب عليهم أخذ قسط من الراحة."

هذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء خيوط استشعار سعوية ، ولكن هذا "الغزل أكثر حساسية إلى حد كبير للحد الأدنى من الحركات. إن شدها ولو قليلاً ينتج تقلبات يمكن قياسها بشكل واضح في مدخل بطاقة الذاكرة : نعم قال الباحث تايلر كوثبرت.

تم إجراء قدر كبير من العمل التجريبي والنظري لإيجاد بنية تحقق هذه الخاصية ، والتي أنتجت خيوطًا حيث يكون أحد الأقطاب الكهربائية عبارة عن مادة مطاطية موصلة ممتلئة الجسم نسبيًا (اليسار) ، حولها سلك نحاسي رفيع معزول - القطب الآخر - ملفوف في حلزون. عند السحب ، يستقيم السلك النحاسي ، ويضرب في المطاط الصناعي وينتفخ في حلزون أكثر بدانة (إغلاق اليسار).

التسمين عند التمدد أمر غير معتاد لدرجة أن التأثير له اسمه الخاص: السلوك "auxetic".

قال كوثبيرت لـ Electronics Weekly: "يأتي تغيير السعة من مزيج من المسافة بين الأقطاب الكهربائية ثم التغيير في المنطقة بين الأقطاب الكهربائية". "ينتج عن الطابع المساعد في التفاعل بين القطبين في شكل ابتلاع ، مما يؤدي بدوره إلى مساحة أكبر بين الأقطاب الكهربائية. ينتج عن التركيبة الصحيحة للمعلمات - الأقطار ، والخطوة الحلزونية والنسب - الحصول على الطابع السمعي. وهذا بدوره يسمح لها بالوصول إلى حساسية فائقة ".

كان الفهم النظري من هذا القبيل ، حيث صمم الفريق أيضًا مجموعات حلزونية مع تغيير في السعة تقريبًا صفر حيث تم شد خيوط اللولب المزدوج.

كانت مجموعة الاستشعار النهائية سلبية، مع أطراف الاستشعار مكثف متصل مباشرة بنهايات هوائي حلقي (حق) ، والذي سيتم ربطه في النهاية بهاتف.

للاختبار الواقعي ، تم خياطة المستشعر على طماق رياضية ضيقة (اليسار) ، مع الهوائي مخيط بخيط موصل مباشرة في النطاق الضائع.

قال البروفيسور كارلو مينون: "نظرًا لأن المستشعر يقع بالقرب جدًا من الجسم ، يمكننا التقاط حركات الجسم بدقة شديدة دون أن يلاحظ مرتديها حتى".

فريق المستشعرات السعوية المعتمد على الغزل ، من اليسار: كارلو مينون ، فاليريا غالي ، تشاكافي أحمدي زاده وتايلر كوثبرت

قال ETH ، إن الخطوات الأقل انتظامًا والمشي القصير هي مؤشرات على ظهور التعب لدى العدائين ، وتمكنت سراويل الاستشعار القصيرة من اكتشاف هذا الموقف.

تمت تغطية العمل في ورقة شاملة ومعروضة بوضوح بعنوان "HACS: مستشعرات إجهاد سعوية من الخيوط الحلزونية المساعدة مع حساسية تتجاوز الحد النظري" ، المنشورة في Advanced Materials ، والمتاحة بالكامل بدون مقابل.