حسگرها، نرم فناوری‌های پوشیدنی را بهبود می‌بخشد

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از Wired، قطعه پارچه‌ای مستطیلی شکل را تصور کنید که از یک تی‌شرت معمولی خاکستری بریده شده باشد، این تی‌شرت حالت کشسان‌تر بیشتری دارد چراکه از نایلون و اسپندکس ساخته شده است نه پنبه. این تی‌شرت ویژگی خاص دیگری هم دارد: اگر یک گوشه از لباس را برگردانید در طرف دیگر آن برق فلزی غیرمنتظره‌ای را می‌بینید.

این پارچه تراوش ذهن یک طراح لباس برای یک فیلم علمی تخیلی نیست. در واقع نام این محصول «شیلدکس» است و آسلی آتالای، مهندس نساجی و تیم تحقیقاتی وی این سنسور نرم اندازه‌گیری حرکت را در دانشگاه هاروارد توسعه داده‌اند که قابلیت کشسانی نیز دارد.

درخشندگی فلزی هم مربوط به پوشش نقره‌ای فیبرهای منعطف است تا پارچه بتواند همزمان کش بیاید و هم الکترون‌‌ها را انتقال دهد.

به جای تعبیه تراشه‌های سیلیکونی در دستبند، می‌توان از شیلدکس استفاده کرد؛ این الکترونیک‌ها علاوه بر قابلیت کشسانی می‌تواند استفاده از فناوری‌های پوشیدنی را برای کاربران راحت‌تر کند.

درحالی که تراشه‌های سیلیکونی و زرادخانه‌های رباتیک بخش‌های فلزی موفقیت‌های زیادی به دست آورده‌اند و امروزه بسیار کاربرد دارند اما فناوری‌های رباتیک پوشیدنی نرم‌تر می‌تواند برای آسیب‌های جسمی و کاربران مسن‌تر مناسبت‌تر باشد؛ همزمان که به انسان کمک می‌کند، میزان خطرات روزمره را نیز کاهش دهد.

تصور کنید پس از پوشیدن یک جفت دستکش، آستین‌هایی روی دستتان رشد می‌کند و به عنوان اسکلت خارجی عمل می‌کند.

برای ساخت این حسگرها، آتالای یک فیلم سیلیکونی نرم عایق‌دار را در دو لایه پارچه سوپاپ قرار داد. سپس با استفاده از یک لیزر برش دهنده، آن را به هر شکلی که می‌خواست برش داد. وی در مرحله بعدی از یک اتوی داغ استفاده کرد تا کابل‌های الکتریکی بهم بچسباند؛ به عبارت دیگر سیم‌های کوچکی را به هر لایه از اسپندکس نقره‌ای چسباند.

از لحاظ فنی، آتالای یک خازن صفحه موازی ساخته است، هر طرف از پارچه فلزی دارای یک الکترود بار مساوی اما مخالف یکدیگر است. وقتی که پارچه کش می‌آید، اثر سیلیکون عایق شده میان الکترودها کم‌تر شده و اکترودها بزرگ‌تر شده و بهم نزدیک‌تر می‌شوند و درنهایت ظرفیت خازنی را تغییر می‌دهد. تغییرات خازنی برای اندازه‌گیری میزان کشیدگی پارچه استفاده می‌شود.

وقتی که آتالای و همکارانش این سنسورها به انگشتان یک دستکش متصل کردند، با تغییر موقعیت‌های مختلف دست شاهد تغییرات ظرفیت خازنی بودند.

والش و گروه تحقیقاتی به فکر طراحی تی‌شرتی هستند که ضربان قلب را می‌سنجد.

مترجم: هانا حیدری