Сенсоры из туалетной бумаги
Инженеры Вашингтонского университета, работающие под руководством адъюнкт-профессора Чжэ-Хёна Чхве (Jae-Hyun Chung), сделали из бумаги, по структуре похожей на туалетную, биосенсор, позволяющий регистрировать механическое воздействие, пульс, моргание глаза и другие движения человека. Такой сенсор отличается легкостью, гибкостью и низкой ценой. Потенциальная область его применения очень широка и включает в себя здравоохранение, индустрию развлечений и робототехнику.
В разработанной авторами технологии при нарушении целостности волокон или разрыве бумаги, нагруженной нанокомпозиционными материалами, выступает в качестве сенсора. Это позволяет регистрировать удар сердца, силу нажатия пальца, движение пальца, движение глазного яблока и многое другое.
Такие небольшие одноразовые бумажные сенсоры размером с полоску лейкопластыря могут применяться для различных целей. Например, мониторинг походки человека или движений его глаз можно использовать для изучения работы головного мозга или действий участников игры. Сенсор может оценивать движения ребенка с особенностями развития, избавляя его от необходимости посещения клиники. Также сенсор можно применять при прохождении реабилитационной терапии пожилыми людьми.
Бумагу погружали в водный раствор углеродных нанотрубок, способных проводить электрический ток. Каждый фрагмент бумаги имеет как горизонтальные, так и вертикальные волокна, поэтому при возникновении разрыва его направление информирует сенсор о том, что произошло. Для отслеживания движения глаз такие сенсоры прикрепляются к очкам человека.
На сегодняшний день вся работа была проведена в лабораторных условиях, но исследователи надеются в ближайшем будущем найти коммерческое применение своей разработке.
Статья Jinyuan Zhang et al. Fracture-Induced Mechanoelectrical Sensitivities of Paper-Based Nanocomposites опубликована в журнале Advanced Materials Technologies.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru