محققان مؤسسه فناوري تکنيون با استفاده از ذرات ريز طلا و نوعي رزين توانستهاند به کشف چگونگي ساخت نوع جديدي از حسگر منعطف نائل شوند که در آينده ميتوان آن را در پوست الکترونيکي ادغام کرد.
اگر دانشمندان چگونگي اتصال پوست مصنوعي را به اندام مصنوعي ياد بگيرند، افراد قطع عضو ممکن است بتوانند بار ديگر تغييرات محيط اطرافشان را احساس کنند.
راز اين دستاورد در قابليت اين حسگر در شناسايي سه نوع داده بطور همزمان قرار دارد. در حالي که نمونههاي کنوني پوست مصنوعي تنها قادر به درک لامسه هستند، اختراع اين محققان ميتواند بطور همزمان حس لامسه، رطوبت و دما را مانند يک پوست واقعي درک کند.
همچنين اين سيستم از لحاظ لامسه حداقل 10 برابر حساستر از سيستمهاي پوست الکترونيکي مبتني بر لمس کنوني است.
دانشمندان هميشه به حسگرهاي منعطف علاقه داشتهاند اما در سازگارسازي آنها براي کاربرد در جهان واقعي با مشکل روبرو بودهاند. يک حسگر منعطف براي کاربرد در جامعه بايد با ولتاژ کم کار کرده، طيف وسيعي از فشارها را سنجيده و در يک زمان بيشتر از يک سنجش را انجام دهد.
علاوه بر آن اين حسگرها همچنين بايد سريع، آسان و ارزان ساخته شوند.
حسگر اين محققان از تمام اين کيفيتها برخوردار است. راز آن استفاده از نانوذرات دولاي دربستهاي است که قطر آنها تنها پنج تا هشت نانومتر است.
اين ذرات از طلا ساخته شده و اطراف آنها را مولکولهاي رابط ليگاند احاطه کردهاند.
محققان دريافتند هنگاميکه اين نانوذرات در بالاي يک زيرلايه قرار ميگيرند که در اين پژوهش ترفتالات پلياتيلن انعطافپذير بوده، ترکيب نهايي بر اساس چگونگي خم شدن زيرلايه بطور متفاوتي برق را هدايت ميکرد. اين خاصيت الکتريکي به اين معني است که حسگر ميتواند طيف گستردهتري از فشار از دهها ميليگرم تا دهها گرم را شناسايي کند.
همچنين دانشمندان با تغيير ضخامت لايه و ماده سازنده آن ميتوانند حساسيت حسگر را اصلاح کنند. از آنجايي که اين حسگرها قابل سفارشيسازي بوده، ميتوان از آنها در آينده براي اجراي کاربريهاي ديگر مانند نظارت بر کشش در پلها و شناسايي ترک در موتورها استفاده کرد.
اين پژوهش در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.