Индекс цитирования

Авторизация






Забыли пароль?

Обложка журнала

НОВОСТИ

(11/10) Ученые из ИФХЭ РАН и МГУ под руководством Ольги Виноградовой поняли, как «полосатая» гидрофобность..
   Ученые из ИФХЭ РАН и МГУ под руководством Ольги Виноградовой поняли, как «полосатая» гидрофобность меняет течение жидкости     ...
Read More ...
(11/10) Ученые обнаружили пути проникновения вирусов гриппа и ВИЧ в организм
Ученые ИФХЭ РАН, НИТУ МИСиС, МФТИ и ряда других российских научных организаций изучили и описали би...
Read More ...
(17/04) Курс “Анализ геномных данных”, Москва, 2 – 11 июля 2012
Уважаемые коллеги, Со 2 по 11 июля 2012 года Учебный центр Института биологии гена РАН организует практический десятидневный курс по статистическому анализу геномных дан...
Read More ...
(12/03) Впервые получено изображение атомов, движущихся в молекуле
Исследователи из Университетов Огайо и Канзаса впервые смогли получить изображения атомов, движущихся в молекуле. С помощью ультрабыстрого лазера исследователи выбивали элек...
Read More ...

Нанотрубки для сенсора напряжения Печать
(7 голосов)
04.04.2011 г.

Image Исследователи из Японии разработали новый сенсор напряжения, в котором используется сеть углеродных нанотрубок, которые возвращаются в исходное состояние после снятия нагрузки.

При натяжении сенсора сеть нанотрубок натягивается наподобие сетки-рабицы. (Рисунок из Nat. Nanotechnol., 2011, doi: 10.1038/NNANO.2011.36)

Сенсор, способный следить за движением человеческого тела, должен отвечать ряду требований – он должен точно и без перерыва сообщать о движении, точно соответствовать изгибам тела, а также выдерживать постоянное и неоднократное растяжение. Материал, соответствующий всем перечисленным выше условиям, на так просто получить, однако исследователи из Японии полагают, что новый сенсор из нанотрубок вполне сможет справиться со всеми непростыми задачами.

Сенсор может измерять напряжение за счет изменений в электрическом сопротивлении – сопротивление возрастает при растяжении сенсора. В отличие от сходных по конструкции систем, разработанный в группе Кенджи Хата (Kenji Hata) сенсор может выдерживать значительные нагрузки, измеряя напряжение неоднократно.

Результаты испытаний нового сенсора показали, что сенсор может быть растянут на 280% от своего обычного размера, выдерживать 10000 повторных растяжений до длины, в 2,5 раза превышающей длину сенсора, а также сообщать о растяжении с задержкой всего лишь в 14 миллисекунд – такая экспрессность является рекордом для материала, способного измерять столь значительное напряжение.

Исследователи из группы Хата выращивали тонкие пленки одностенных углеродных нанотрубок, после чего размещали ее на поверхности силиконовой резины таким образом, небольшое количество изопропанола позволяло добиваться прочной адгезии нанотрубок и подложки.

Натяжение полимера, на котором закреплена плотная сетка углеродных нанотрубок, способствует появлению трещин между однородно расположенными нанотрубками, что превращает сеть нанотрубок в набор «островков», связанных между собой волокнистыми «мостиками». Эти мостики, представляющие «игольные ушка» для электронов, являются участками, которые обуславливают увеличение электрического сопротивления сенсора.

При снятии напряжения отдельно расположенные островки из нанотрубок снова объединяются в единую систему, при очередном растяжении сенсора конфигурация, состоящая из «островков» и «мостиков» восстанавливаются. Хата утверждает, что повторные разрывы в структуре материала не происходят в новых местах, что является ключом для долговечности сенсора.

Еще одним способом проверки свойств сенсоров являлось его размещение на повязках, носках и перчатках – такой подход позволил изучить, насколько хорошо новый сенсор может детектировать движения человеческого тела. По словам Хата, сенсор может детектировать движения человека, а его долговечности хватает на регистрацию миллионов движений.

Исследователи полагают, что использование нового сенсора в качестве датчика дыхания позволит понизить смертность от синдрома внезапной смерти младенцев [sudden infant death syndrome (SIDS)], исследователи также разработали перчатку, которая позволяет отслеживать движение каждого пальца – исследователи полагают, что такая перчатка-датчик может оказаться полезной для программирования манипуляторов человекообразных роботов.

Источники:
1. Nat. Nanotechnol., 2011, doi: 10.1038/NNANO.2011.36
2. http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2407

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить