นักวิจัยในญี่ปุ่นได้พัฒนาแผ่นแปะผิวหนังเทียมชิ้นแรกที่ไม่ส่งผลต่อความไวต่อการสัมผัสของผิวหนังจริงที่อยู่ข้างใต้ เซ็นเซอร์บางเฉียบรุ่นใหม่นี้ทำจากโครงสร้างนาโนเมชที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและไดอิเล็กตริกหลายชั้น สามารถนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่น อวัยวะเทียม การผ่าตัดโดยใช้หุ่นยนต์ช่วย การเชื่อมต่อระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร และจอภาพการดูแลสุขภาพที่สวมใส่ได้
ผิวหนัง
เป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่ใหญ่ที่สุดของเรา โดยมีเซลล์ประสาทมากมายที่ติดตามสิ่งเร้าในสภาพแวดล้อมของเราอย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลนี้ไปยังสมอง ผิวหนังเทียมที่ดีต้องทำซ้ำความสามารถนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผิวอิเล็กทรอนิกส์หรือ e-skin ต้องมีความไวสูงต่อการสัมผัส ขณะเดียวกันก็ต้องตอบสนอง
ต่อแรงกดอย่างรวดเร็วเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ e-skin จำเป็นต้องรวมเซ็นเซอร์ความหนาแน่นสูงไว้ในพื้นที่อย่างน้อย 50 ไมครอน แต่พวกเขายังต้องหลีกเลี่ยงการรบกวนความรู้สึกสัมผัสตามธรรมชาติของบุคคล ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าทำได้ยาก ตัวอย่างเช่น ปลายนิ้วของมนุษย์นั้นไวต่อสัมผัสมาก
จนแผ่นพลาสติกฟอยล์ที่มีความหนาเพียงไม่กี่ไมครอนก็เพียงพอที่จะบั่นทอนความรู้สึกของคนๆ หนึ่งได้
“เซ็นเซอร์ที่สวมใส่ได้สำหรับนิ้วของคุณจะต้องบางมาก”สมาชิกกลุ่มจากมหาวิทยาลัยโตเกียวและผู้เขียนรายงานอธิบาย “แต่เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้ทำให้มันเปราะบางและไวต่อความเสียหายจากการถู
หรือการกระทำทางกายภาพซ้ำๆ”ด้วยเหตุผลนี้ Lee กล่าวเสริมว่า e-skins ส่วนใหญ่ที่พัฒนาจนถึงปัจจุบัน เช่น ทำจากอาร์เรย์เซ็นเซอร์ของเส้นลวดนาโนที่ประกอบกันหรือชั้นยางโครงสร้างจุลภาคที่เปลี่ยนความจุหรือความต้านทานเพื่อตอบสนองต่อแรงกดหรือแรง ค่อนข้างหนาและเทอะทะ
สองชั้นในทางตรงกันข้าม เซ็นเซอร์ที่พัฒนา และเพื่อนร่วมงานนั้นบางและมีรูพรุน ประกอบด้วยสองชั้น ทั้งสองทำโดยใช้กระบวนการ และเป็นไปตามการออกแบบที่เสนอและเพื่อนร่วมงานในปี 2017 ชั้นแรกเป็นโครงข่ายฉนวนคล้ายตาข่ายที่ประกอบด้วยเส้นใยโพลียูรีเทนหนาประมาณ 200 ถึง 400 นาโนเมตร
ประการ
ที่สองคือเครือข่ายของเส้นที่ประกอบขึ้นเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้ของอุปกรณ์ – ตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน ทำจากทองคำบนโครงรองรับโพลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งมักพบในคอนแทคเลนส์ เมื่อสร้างเลเยอร์นี้แล้ว นักวิจัยจะล้าง PVA
ออกเพื่อให้เหลือแต่ส่วนรองรับที่เป็นทอง เซ็นเซอร์ความดันสำเร็จรูปมีความหนาประมาณ 13 ไมครอน
เมื่อนิ้วที่ปิดเซ็นเซอร์นี้จับวัตถุ ชั้นไดอิเล็กตริกนาโนเมชจะเปลี่ยนรูป ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความจุที่วัดได้ระหว่างชั้นทั้งสอง เมื่อนักวิจัยประเมินความไวของอุปกรณ์ตามที่กำหนดโดยความชัน
ของเส้นโค้งแรงดันเปลี่ยนความจุ พวกเขาพบค่า (0.141 kPa -1ในช่วงความดันที่ใช้ต่ำซึ่งน้อยกว่าในความดันที่ใช้สูง ช่วงมากกว่า 10 kPa) ซึ่งเทียบได้กับแรงจับที่วัดได้ด้วยนิ้วเปล่า“เราทำชุดการทดสอบที่เข้มงวดกับเซ็นเซอร์ของเราด้วยความช่วยเหลือจากผู้ทดสอบ 18 คน”
“พวกเขายืนยันว่าเซ็นเซอร์ไม่สามารถมองเห็นได้และไม่ส่งผลต่อความสามารถในการจับวัตถุผ่านการเสียดสี หรือความไวในการรับรู้เมื่อเปรียบเทียบกับการทำงานเดียวกันโดยไม่ได้ติดเซ็นเซอร์ นี่คือผลลัพธ์ที่เราหวังไว้อย่างแน่นอน” แข็งแกร่งและทนทานเพื่อประโยชน์เพิ่มเติม
อดีอีกอย่างของเซ็นเซอร์คือความทนทานต่อแรงเสียดทาน: การทดสอบแสดงให้เห็นว่าสามารถถู 300 ครั้งด้วยวัตถุ 50 กรัม (เทียบเท่ากับแรงกดที่ใช้มากกว่า 100 kPa) โดยไม่แตกหัก ลักษณะทางไฟฟ้าของเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในระหว่างการทดสอบ และอุปกรณ์ยังคงไวต่อแรงกด
ที่ใช้แม้หลังจากถู นักวิจัยซึ่งรายงานผลงานของพวกเขากล่าวว่าพวกเขาวางแผนที่จะเพิ่มจำนวนจุดตรวจจับในอุปกรณ์ของพวกเขา และพิจารณาว่าแรงกดถูกกระจายไปตามพื้นที่อย่างไร “เรายังหวังที่จะพัฒนาเซ็นเซอร์อื่นๆ ที่มองไม่เห็น เช่น เซ็นเซอร์อุณหภูมิ ความเครียด และความชื้น
เพื่อให้ได้
การตรวจจับหลายรูปแบบ”นักวิจัยพบว่าเซ็นเซอร์นาโนเมชยังคงทำงานต่อไปแม้ว่าจะถูกบีบอัดซ้ำแล้วซ้ำเล่า ความจุของอุปกรณ์เปลี่ยนไปเพียง 0.15% หลังจากที่ถูกบีบอัด 1,000 ครั้งที่ 19.6 kPa ค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรดทองคำยังคงค่อนข้างคงที่ในระหว่างการทดลองเหล่านี้
ในเบลเยียม และ เพื่อนร่วมงานว่าจุดวิกฤตนี้เป็นสิ่งที่เรียกว่าการแก้ไขแบบ “บันทึกระยะเวลา” จุดวิกฤตประเภทนี้ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายแผ่นดินไหวและการแตกหักของวัสดุมากขึ้นเรื่อยๆ แนวคิดพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังวิธีการบันทึกคาบคือ การสั่นในระบบเกิดขึ้นใกล้กันมากขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าพวกมันจะสะสม
รวมกันในคราวเดียวเวลาวิกฤติtc เมื่อใช้วิธีนี้กับตลาดหุ้น ความผิดพลาดจะเกิดขึ้นที่tc. ดังนั้น เพื่อคาดการณ์ว่าจะเกิดการชนเมื่อใด จึงจำเป็นต้องระบุการแกว่งเหล่านี้ ซึ่งเป็นตัวตั้งต้นของการชน และพารามิเตอร์lที่เกี่ยวข้องกับช่วงเวลาระหว่างการชน เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักฟิสิกส์บางคนอ้างว่า
ประสบความสำเร็จในการทำนายความวุ่นวายในตลาดในเดือนตุลาคม 2540 เมื่อหุ้นร่วงลงตามมูลค่าในตลาดหุ้นหลายแห่งทั่วโลก โดยใช้วิธีบันทึกช่วงเวลา อย่างไรก็ตาม การอ้างสิทธิ์นี้ถูกโต้แย้งโดยกลุ่มอื่นๆ รวมถึงพวกเราด้วยในบรรดาแนวคิดที่มาจากฟิสิกส์เชิงสถิติที่อาจพิสูจน์ได้ว่ามีผลค่อนข้างมาก
คือแนวคิดเรื่อง “เสียงรบกวน” ตัวอย่างเช่น แม้ว่าเราจะรู้ว่าการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนของอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลขนาดเล็กจำนวนมาก โดยหลักการแล้วสามารถอธิบายได้ในรูปของสมการเชิงกำหนด แต่ แสดงให้เห็นว่าอิทธิพลที่ซับซ้อนของโมเลกุลสามารถถูกแทนที่ด้วยแรงสุ่ม
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
