الارشيف / تكنولوجيا

تستخدم في الملابس والمعدات.. تطوير مستشعرات صغيرة لرصد الحركة والأداء

  • 1/2
  • 2/2

محمد الرخا - دبي - السبت 18 يونيو 2022 09:00 صباحاً - ابتكر باحثون بريطانيون، أجهزة استشعار أصغر حجمًا وأخف وزنًا مقارنةً مع التقنيات المماثلة لها.

ويمكن دمج هذه المستشعرات في الملابس والمعدات المختلفة، ومن بينها الطائرات لتعمل بدقة فائقة في رصد الحركة والأداء، وحجب التداخل الكهرومغناطيسي في الإلكترونيات، حسبما أفاد موقع ”تيك إكسبلور“ التقني.

وقال الباحثون في مختبر مركبات البوليمر النانوية بجامعة كولومبيا البريطانية، في دراستهم التي نشرته بمجلة ”Carbon“ العلمية، إن ”الأجهزة الاستشعارية الجديدة صممت من حبر موصل للكهرباء وباستخدام تقنية الطباعة بالبثق الثلاثية الأبعاد“.

وتمكن الباحثون من مواجهة التحدي الرئيس الذي واجهته الطباعة بـ“البثق“، ففي السابق، لم تسمح هذه التقنية بدقة طباعة عالية بما يكفي، لذلك كان من الصعب تصنيع هياكل عالية الدقة.

وقال الدكتور محمد أرجمند، الباحث المشارك في الدراسة إن ”مقارنة بتقنيات التصنيع التقليدية، توفر طباعة البثق التخصيص، وتقليل نفايات المواد، والإنتاج السريع“.

وتابع أرجمند: ”نظرًا لتحسن تقنيات الطباعة بالبثق، فإنها تفتح العديد من الفرص للإلكترونيات الذكية القابلة للارتداء، والابتكارات الفريدة“.

ودرس باحثو جامعة كولومبيا البريطانية في تجاربهم، وبالتعاون مع جامعة ”دركسل“ الأمريكية وجامعة تورنتو الكندية، ”طريقة الطباعة بالبثق عالية الدقة لتطوير أجهزة صغيرة ذات وظائف مزدوجة لتعمل كدروع مانعة للتداخل الكهرومغناطيسي، ومستشعرات حركة الجسم“.

وقام الفريق البحثي بتخصيص حبر موصل بعدد من الخصائص والتي تسهل التكيف مع التقنيات القابلة للارتداء، وذلك باستخدام بوليمر موصل، ومادة نانوية ثنائية الأبعاد تسمى MXene.

وشرح الدكتور أرجمند، أن ”المواد التي توفر التوصيل الكهربائي والمرونة مطلوبة للغاية، وستسمح الطباعة بالبثق لهذه المواد بالتصميم الدقيق، مما يعني إنتاجها بأشكال مختلفة وستتمتع بمرونة عالية“.

وبين أن ”المستشعرات المطورة يمكن أن تكون دروعًا مانعة للتداخل الكهرومغناطيسي صغيرة وخفيفة الوزن، لاستخدامها في تطبيقات مجال الرعاية الصحية والطيران والسيارات“.

ووفق الفريق البحثي، تقتصر تقنيات تصنيع المواد الموصلة للكهرباء في الوقت الحالي، في الغالب على الهياكل المصفحة والتي لا تتيح دمج تقنيات المراقبة.

وفي التقنية الجديدة يمكن زرع هذه الهياكل المطبوعة بشقوق دقيقة لتطوير أجهزة استشعار عالية الحساسية، ويتم استخدام شقوق صغيرة في هياكلها لتتبع الاهتزازات الصغيرة في محيطها.

ويمكن لهذه الاهتزازات مراقبة العديد من الأنشطة البشرية، بما في ذلك: التنفس، وحركات الوجه، والتحدث، وكذلك تقلص العضلات، واسترخاؤها.