Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
IGE-XAOIGE-XAO
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Grafen produkowany za pomocą laserów do medycznych systemów noszonych

ghost666 05 Sep 2021 13:24 492 0
  • Grafen produkowany za pomocą laserów do medycznych systemów noszonych
    Grafen, heksagonalnie ułożone atomy węgla w jednej warstwie o doskonałej giętkości i wysokiej przewodności, może przyczynić się do rozwoju elastycznej elektroniki, jak uważa międzynarodowy zespół badawczy, kierowany przez naukowców z Penn State. Huanyu „Larry” Cheng, profesor na Wydziale Inżynierii i Mechaniki w Penn State (ESM), kieruje współpracą, która niedawno pozwoliła na opublikowanie dwóch prac, które mogą pomóc w badaniach i rozwoju przyszłych urządzeń do wykrywania ruchu, czujników dotykowych i monitorowania stanu zdrowia .

    Badanie wpływu obróbki laserowej na formę i funkcję grafenu

    Kilka substancji można przekształcić w węgiel w celu wytworzenia grafenu za pomocą promieniowania laserowego. Nazywany jest on wtedy grafenem indukowanym laserem (LIG). Otrzymany produkt może mieć specyficzne właściwości zależne od oryginalnego materiału. Zespół przetestował cały proces i opublikował wyniki w czasopiśmie SCIENCE CHINA Technological Sciences.

    Badano próbki poliimidu, rodzaju tworzywa sztucznego, napromieniowano za pomocą lasera. Badacze regulowali moc, szybkość skanowania, liczbę przejść i gęstość linii skanujących. "Chcieliśmy przyjrzeć się, jak różne parametry procesu obróbki laserowej tworzą różne nanostruktury" powiedział Cheng. "Różnica mocy pozwoliła nam stworzyć LIG w strukturze włókna lub pianki".

    Naukowcy odkryli, że niższe poziomy mocy, od 7,2 watów do około 9 watów, spowodowały powstanie porowatej pianki z wieloma ultracienkimi warstwami. Ta truktura wykazywała przewodność elektryczną i dobrą odporność na ciepło – właściwości przydatne w komponentach urządzeń elektronicznych. Zwiększenie mocy z około 9 watów do 12,6 watów zmieniło wzór formowania LIG z pianki na wiązki małych włókien. Wiązki te zwiększyły średnicę wraz ze zwiększoną mocą, podczas gdy wyższa moc sprzyjała sieciowemu wzrostowi sieci światłowodowej. Struktura włóknista wykazała lepszą przewodność elektryczną niż pianka. Według Chenga, ta zwiększona przewodność w połączeniu z formą włókna może otworzyć nowe możliwości dla produkcji urządzeń czujnikowych.

    "Ogólnie rzecz biorąc, jest to struktura przewodząca, której możemy użyć do budowy innych komponentów" powiedział Cheng. "Dopóki włókno jest przewodzące, możemy używać go jako rusztowania i dokonywać wielu późniejszych modyfikacji na powierzchni, aby zbudować szereg czujników, takich jak czujnik glukozy na skórze lub czujnik infekcji w przypadku ran".

    Demonstracja taniego czujnika LIG

    Wykorzystując poprzednie badania jako podstawę, Cheng i zespół postanowili zaprojektować, wyprodukować i przetestować elastyczny czujnik ciśnienia. Zaprezentowali swoje wyniki w SCIENCE CHINA Technological Sciences.

    "Czujniki ciśnienia są bardzo ważne" powiedział Cheng. "Możemy ich używać nie tylko w gospodarstwach domowych i produkcji, ale także na powierzchni skóry do pomiaru wielu sygnałów z ludzkiego ciała, takich jak puls. Mogą być również używane na interfejsie człowiek-maszyna, aby poprawić wydajność pracy protez kończyn lub monitora ich punktów mocowania".

    Zespół przetestował dwa projekty. W pierwszym umieścili cienką warstwę pianki LIG pomiędzy dwiema warstwami poliimidowymi zawierającymi elektrody miedziane. Po przyłożeniu nacisku LIG wytwarzał energię elektryczną. Puste przestrzenie w piance zmniejszyły liczbę dróg przemieszczania się elektryczności, ułatwiając lokalizację źródła nacisku i wydawały się poprawiać wrażliwość na delikatne dotknięcia. Ten projekt, przymocowany do tylnej części dłoni lub palca, wykrywał zginanie i rozciąganie ruchów dłoni, a także charakterystyczne fale wywoływane przez bicia serca. Według Chenga ten odczyt tętna można połączyć z odczytem elektrokardiogramu, aby uzyskać pomiary ciśnienia krwi bez mankietu.

    W drugim projekcie naukowcy włączyli nanocząsteczki do pianki LIG. Te maleńkie kulki półprzewodnika - dwusiarczku molibdenu - zwiększyły wrażliwość i odporność pianki. Ten projekt był również odporny na wielokrotne użycie, wykazując prawie identyczną wydajność przed i po prawie 10 tysiącach cykli.

    Źródło: https://phys.org/news/2021-09-graphene-lasers-wearable-health-devices.html

    Cool! Ranking DIY
    Ethernet jednoparowy (SPE) - rozwiązania w przemyśle. Szkolenie 29.09.2021r. g. 11.00 Zarejestruj się za darmo
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10549 posts with rating 8905, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • IGE-XAOIGE-XAO