आस्तीन पर टेट्रिस: पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए गैस-पारगम्य सामग्री

पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स कई आधुनिक लोगों के जीवन का एक अभिन्न अंग बन गया है। फिटनेस कंगन और स्मार्ट घड़ियों से संवर्धित वास्तविकता चश्मा और स्मार्ट शर्ट तक - मौजूदा उपकरणों की श्रेणी स्पष्ट रूप से मजेदार भविष्य के लिए उपयोगी है। फिर भी, जब यह "पहनने योग्य" कुछ आता है, तो कार्यक्षमता के अलावा, आपको आराम के बारे में सोचने की आवश्यकता है। यूनिवर्सिटी ऑफ नॉर्थ कैरोलिना (यूएसए) के वैज्ञानिकों ने पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक नई गैस-पारगम्य सामग्री विकसित की है, अर्थात। सांस लेने में सक्षम। नई सामग्री बनाने के लिए कौन सी तकनीकों का उपयोग किया गया था, प्राप्त प्रोटोटाइप के गुण क्या हैं, और अपने आप को इलेक्ट्रॉनिक्स पहनना कितना अधिक आरामदायक होगा? इसके बारे में हम वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से सीखते हैं। जाओ।

अध्ययन का आधार

कोई भी चीज जो हम खुद पहनते हैं वह कम या ज्यादा गैस पारगम्य होती है। यह हमारे शरीर विज्ञान के अनुपालन की आवश्यकता के कारण है। मानव त्वचा शरीर की उत्सर्जन प्रणाली का एक महत्वपूर्ण तत्व है, जो पसीने के माध्यम से चयापचय उत्पादों का उत्पादन प्रदान करता है। इसलिए, इस फ़ंक्शन के निष्पादन को पूरी तरह से "सील" सामग्री का उपयोग करके अवरुद्ध करना रोजमर्रा की जिंदगी में एक अच्छा विचार नहीं है (विशेष कपड़े और उपकरण गिनती नहीं करते हैं)।

पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, लेकिन इसके विकास और साधारण कंगन से लगभग पूर्ण अलमारी तत्वों में परिवर्तन के साथ, वैज्ञानिकों ने न केवल उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के भौतिक गुणों के बारे में सोचना शुरू किया, जो सीधे डिवाइस के कार्यों को करने के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन उन गुणों के बारे में जो उपयोगकर्ता के आराम में योगदान करते हैं।

अधिकांश आधुनिक पहनने योग्य गैजेट, जैसा कि शोधकर्ता स्वयं नोट करते हैं, ठोस बहुलक सब्सट्रेट के आधार पर बनाए जाते हैं, जैसे कि पॉलीदिमेथाइलसिलोक्सेन (पीडीएमएस), पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) और पॉलीमाइड (पीआई)। इस काम में, वैज्ञानिकों ने एक नई सामग्री का वर्णन किया है, जो न केवल अच्छी चालकता और लचीलापन रखता है, जैसा कि पूर्वगामी अग्रदूतों में है, बल्कि अच्छी गैस पारगम्यता भी है।

पहले से ही कुछ समान बनाने का प्रयास किया गया है, लेकिन उन सभी को उत्पादन या उपयोग के दौरान सीमाओं के दौरान कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ा।

उदाहरण के लिए, पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) पर आधारित एक अति पतली सामग्री अपेक्षाकृत हाल ही में विकसित की गई है। इस सामग्री की गैस पारगम्यता उत्कृष्ट थी, लेकिन उत्पादन बेहद कठिन था। दूसरे शब्दों में, खेल मोमबत्ती के लायक नहीं है।

चांदी नैनोवायर (AgNW) पर एक विकास भी है। इस विकल्प ने उच्च विद्युत स्थिरता प्रदान की, हालांकि, नंगे नैनोवायरों ने दीर्घकालिक स्थिरता के कार्यकाल को सीमित कर दिया।

एक अन्य अनूठी सामग्री चीनी मैट्रिस के आधार पर PDMS (पॉलीडिमिथाइलसिलॉक्सेन) स्पंज थी। समस्याएं चीनी के सीमित कण आकार थे, जिससे सूक्ष्म संरचनाओं को प्राप्त करना मुश्किल हो गया था। इसके अलावा, इस विधि का उपयोग अल्ट्रैथिन फिल्मों के निर्माण के लिए नहीं किया जा सकता है।

ऊपर वर्णित प्रोटोटाइप को याद करते हुए, वैज्ञानिक यह कहना चाहते हैं कि वास्तव में अच्छी सामग्री बनाना जो सभी आवश्यक गुणों को जोड़ती है, जबकि निर्माण करना आसान है, काफी मुश्किल है। हालांकि, उनके अनुसार, उन्होंने ऐसा किया।

उन्होंने पहिया को सुदृढ़ नहीं करने का फैसला किया, लेकिन मौजूदा विकास को संयोजित करने के लिए, साथ ही साथ उनकी कमियों को दूर किया। नतीजतन, एक तन्य (यानी, लचीली) प्रवाहकीय फिल्म वाष्पीकरण द्वारा बनाई गई एक झरझरा थर्मोप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन (टीपीयू या टीपीयू) फिल्म की सतह के नीचे AgNW को शामिल करके प्राप्त की गई थी।

वाष्पीकरण विधि एक सरल, कुशल और स्केलेबल स्व-असेंबली प्रक्रिया है जो कि फोटोलिथोग्राफी, वैक्यूम वाष्पीकरण और नक़्क़ाशी जैसे जटिल चरणों की आवश्यकता के बिना झरझरा बहुलक फिल्मों के निर्माण के लिए है।

शोध का परिणाम

छवि नंबर 1

छवि 1 ए पर प्रोटोटाइप के निर्माण की प्रक्रिया का एक चित्र दिखाता है। एक झरझरा थर्माप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन (TPU) फिल्म वाष्पीकरण विधि द्वारा निर्मित की गई थी, जिसके बाद AgNW (सिल्वर नैनोवायर) को थर्मल दबाव द्वारा सतह में पेश किया गया था।

वाष्पीकरण की प्रक्रिया में, विलायक की भूमिका टेट्राहाइड्रोफुरान (टीएचएफ) द्वारा निभाई गई थी। इसके अलावा, पानी की बूंदों के क्रमबद्ध विधानसभा को सुविधाजनक बनाने के लिए समाधान में पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल (पीईजी) (टीपीयू: पीजीई = 10: 1 वजन द्वारा) की एक छोटी मात्रा को जोड़ा गया था।

कार्बनिक विलायक के वाष्पीकरण ने सब्सट्रेट को ठंडा कर दिया। बदले में नमी सब्सट्रेट पर कंडेनस और ड्रिपल एलिमिनेटर में अपने दम पर इकट्ठा होती है।

वैज्ञानिकों ने ध्यान दिया कि सामान्य परिस्थितियों में, छोटी बूंद के बंधन से बचा जाना चाहिए, जिससे अव्यवस्थित संरचनाओं का निर्माण हो सकता है। हालांकि, इस काम में, बूंदों के तालमेल ने छिद्रपूर्ण संरचनाओं के माध्यम से गठन को बढ़ावा दिया।

जैसा कि 1 बी में दिखाया गया है, समाधान की एकाग्रता को बदलकर ताकना आकार नियंत्रित किया जा सकता है। एक उच्च सांद्रता (2 wt।% TPU + 0.2 wt।% PEG) के कारण एक छोटे छिद्र का आकार और अधिक नियमित संरचना होती है, लेकिन प्लग किए गए छिद्रों के उच्च प्रतिशत (यानी छिद्र जो अपने स्थान के कारण अपनी भूमिका पूरी नहीं करते हैं)। दूसरी ओर, जब एकाग्रता बहुत कम थी (1 wt।% TPU + 0.1 wt।% PEG), जिसके परिणामस्वरूप संरचना 100 माइक्रोन से अधिक के छिद्र वाले व्यास के साथ अधिक अनियमित हो गई। इतने बड़े छिद्रों को नग्न आंखों से देखा जा सकता है और इलेक्ट्रोड के संकल्प को सीमित कर सकता है।

कई प्रयासों के बाद, यह पाया गया कि समाधान की इष्टतम एकाग्रता 1.5 wt।% TPU और 0.15%% PEG है। नतीजतन, एक समान झरझरा संरचना प्राप्त की गई थी ( 1 बी और 1 ई) ताकना आकार ~ 40 माइक्रोन के व्यास के साथ गोल करने के लिए करीब था, और सतह कवरेज गुणांक लगभग 39% ( 1e और 1f ) था।

AgNWs और पानी के एक समाधान में विसर्जन द्वारा एक झरझरा TPU फिल्म पर एम्बेडेड थे। महत्वपूर्ण रूप से, ताकना का आकार AgNW की लंबाई (~ 20 माइक्रोन) से बहुत बड़ा था। छिद्रपूर्ण AgNW / TPU फिल्म की माइक्रोस्कोपी ( 1 सी ) से पता चला कि AgNW समान रूप से pores को अवरुद्ध किए बिना TPU की सतह पर जमा किए गए थे।

टीपीयू फिल्मों की सतह पर AgNWs इसे आसानी से अलग कर रहे हैं, इसलिए इस समस्या को हल करने के लिए गर्मी उपचार का संचालन करना आवश्यक था। TPU का गलनांक लगभग 130 ° C है; इसलिए, थर्मल दबाने के लिए 150 ° C के तापमान का उपयोग करने का निर्णय लिया गया।

चित्र 1d2 मेंयह देखा जा सकता है कि हीट प्रेस के बाद, अधिकांश एएनजीएन सीधे टीपीयू के अंदर एम्बेडेड थे, और सतह पर केवल एक छोटा सा हिस्सा उजागर हुआ था। इस उपचार ने फिल्म की मोटाई को 6.8 filmm से घटाकर 4.6 filmm कर दिया।


छवि संख्या 2

छवि 2a एक छिद्रपूर्ण एचपी-एएनजीएन / टीपीयू फिल्म (एचपी - गर्मी उपचार के बाद) की एक ऑप्टिकल छवि दिखाती है। चार्ट 2 बीडिप्लिंग साइकल की संख्या (यानी, AgNW निगमन चक्र की संख्या) के एक समारोह के रूप में फिल्म प्रतिरोध को दर्शाता है। प्रतिरोध केवल पहले चार चक्रों के बाद कम हुआ, जिसके बाद यह स्थिर रहा, लगभग 14.5 ओम / वर्ग (ओम प्रति वर्ग) तक पहुंच गया। इसलिए, फिल्म के निर्माण की प्रक्रिया में, वास्तव में 4 एप्लिकेशन साइकिल का उपयोग किया गया था। थर्मल प्रेस उपचार ने प्रतिरोध को और कम कर दिया, जिसे AgNW यौगिकों में सुधार संपर्क द्वारा दबाव और थर्मल एनीलिंग के कारण समझाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गर्मी उपचार के बाद, फिल्म प्रतिरोध घटकर 7.3 ओम / वर्ग हो गया।

फिल्म की झरझरा संरचना एक ठोस फिल्म की तुलना में ऑप्टिकल पारदर्शिता में वृद्धि की ओर ले जाती है। झरझरा टीपीयू फिल्म ( 2 सी) के लिए ऑप्टिकल ट्रांसमिशन 85% 550 एनएम था) और AgNW के साथ कोटिंग के बाद 63% तक कम हो गया। टीपीयू फिल्म की चौड़ाई में मामूली वृद्धि के कारण थर्मल दबाव के बाद संप्रेषण को 61% तक कम कर दिया गया था।

अगला, एएसटीएम ई 96 के आधार पर जल वाष्प संचरण का अनुमान लगाया गया था। जैसा कि अपेक्षित था, एक झरझरा टीपीयू फिल्म एक झरझरा संरचना ( 2 डी ) के बिना फिल्म की तुलना में वाष्प पारगम्यता में काफी सुधार करती है । जल वाष्प संचरण दर थी: ठोस टीपीयू फिल्म के लिए 2 मिलीग्राम / सेमी ² एच ^-1 ; एक झरझरा TPU फिल्म के लिए 38 मिलीग्राम / सेमी ² एच ^-1 ; झरझरा AgNW / TPU के लिए 36 मिलीग्राम / सेमी ² एच ^-1 और 23 मिलीग्राम / सेमी ² एच ^-1झरझरा HP-AgNW / TPU के लिए।

शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया है कि वाष्प की पारगम्यता बढ़ने से सामग्री के पहनने के प्रतिरोध में भी सुधार होता है। इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, जब त्वचा पर फिल्म पहनी जाती थी, तो एक दीर्घकालिक परीक्षण किया जाता था। किसी व्यक्ति की त्वचा पर पहनने के 7 दिनों के बाद, कोई एलर्जी प्रतिक्रियाएं और पसीने का संचय नहीं था। त्वचा के क्षेत्र के बीच कोई अंतर नहीं देखा गया था जो फिल्म और संपर्क क्षेत्र के आसपास के क्षेत्र के साथ कवर किया गया था।

यह स्पष्ट है कि झरझरा संरचना के माध्यम से पसीने और नमी को फिल्म में घुसने की अनुमति मिलती है, त्वचा की जलन की संभावना कम हो जाती है और आराम पहनने और प्रतिरोध पहनने में सुधार होता है।

इसके अलावा, फिल्में पसीने के संपर्क में दीर्घकालिक स्थिरता प्रदर्शित करने के लिए खारे पानी में डूब गईं ( 2 ई)) 100 घंटों के बाद, छिद्रपूर्ण AgNW / TPU और HP-AgNW / TPU फिल्मों के प्रतिरोध में क्रमशः 60% और 15% की वृद्धि हुई।

फिल्म और चिपकने वाला टेप ( 2f ) और फिल्म और त्वचा के बीच छीलने का परीक्षण किया गया । चित्र 2f यह भी दर्शाता है कि AgNW / TPU फिल्म को आसानी से टेप (चिपकने वाली टेप पर हस्तांतरित सही शो AgNW) का उपयोग करके बंद किया जा सकता है, जबकि HP-AgNW / TPU फिल्म बहुत अधिक स्थिर है।

इसके अलावा, AgNW / TPU फिल्म ने छीलने के परीक्षण के बाद चालकता खो दी, जबकि HP-AgNW / TPU फिल्म ने चालकता बरकरार रखी।

AgNW / TPU फिल्म को त्वचा से हटाने के बाद, कुछ AgNW अभी भी त्वचा पर बने हुए हैं। लेकिन एचपी-एजी एनडब्ल्यू / टीपीयू फिल्म के साथ इसी तरह के परीक्षण से पता चला कि त्वचा पर कोई एएनएनडब्ल्यू कण नहीं थे।

यह निम्नानुसार है कि गर्मी उपचार लंबे समय तक उपयोग के दौरान फिल्म की चालकता और स्थिरता को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है।

TPU फिल्म की सतह के नीचे AgNW को शामिल करके, परिणामस्वरूप HP-AgNW / TPU झरझरा फिल्म ने ऑप्टिकल ट्रांसमिशन और वाष्प पारगम्यता में स्वीकार्य कमी के साथ AgNW और TPU के बीच आसंजन में काफी सुधार दिखाया है और इसलिए स्थिरता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि HP-AgNW / TPU फिल्म न केवल सतह पर प्रवाहकीय है, बल्कि मोटाई की दिशा में भी है। फिल्म के ऊपरी और निचले हिस्से विद्युत प्रवाहकीय हैं, जबकि वे भी मोटाई के माध्यम से छिद्रों के किनारे पर चांदी के नैनोवायरों द्वारा जुड़े हुए हैं। इस प्रकार, फिल्म एक थोक प्रवाहकीय सामग्री के रूप में कार्य करती है, लेकिन बड़ी संख्या में प्रवाहकीय भराव की आवश्यकता नहीं होती है, जो यांत्रिक गुणों में गिरावट का कारण बन सकती है।


एलईडी के साथ परीक्षण करें।

इस संपत्ति को प्रदर्शित करने के लिए, फिल्म को एक एलईडी सर्किट से जोड़ा गया और दो तरफा कंडक्टर के रूप में उपयोग किया गया। तरल धातु की दो बूंदों को फिल्म के दो किनारों पर एलईडी से जोड़ने के लिए लगाया गया था। एक एलईडी एलईडी इंगित करता है कि फिल्म के दोनों पक्ष विद्युत प्रवाहकीय और जुड़े हुए हैं।


चित्र संख्या 3

अपने भौतिक गुणों के कारण, HP-AgNW / TPU फिल्म लेजर कटिंग द्वारा कई प्रकार के रूप ले सकती है। चित्र 3 ए में 0.5 मिमी की लाइन चौड़ाई के साथ एक फिल्म सर्पिल संरचना में संरचित एक फिल्म इलेक्ट्रोड दिखा। इस मामले में, फिल्म अल्ट्रा-पतली बनी हुई है, जो त्वचा के साथ निकट संपर्क सुनिश्चित करती है।


HP-AgNW / TPU फिल्म को त्वचा पर लगाने की प्रक्रिया।

फिल्म संपीड़न, घुमा और अन्य विकृति के बाद पूरी तरह से बहाल हो जाती है जो त्वचा पर होने पर इसके साथ हो सकती है। यदि आवश्यक हो, टेप और पुन: उपयोग की जा रही त्वचा से HP-AgNW / TPU फिल्म को हटाया जा सकता है।


HP-AgNW / TPU निष्कासन प्रक्रिया का उपयोग सरल चिपकने वाला टेप।

ग्राफ 3 बी फिल्म के खिंचाव के आधार पर प्रतिरोध की गतिशीलता को दर्शाता है। फिल्म पर 5% तनाव, प्रतिरोध दोगुना हो गया। किसी भी वोल्टेज (विरूपण) को हटाते समय, प्रतिरोध 10% कम हो जाता है। बाद के चक्रों में, जहां फिल्म की स्ट्रेचिंग और इसकी सामान्य स्थिति को वैकल्पिक किया गया, प्रतिरोध लगभग हमेशा स्थिर और प्रतिवर्ती रहा।

यदि विरूपण 10% और 15% था, तो प्रारंभिक मूल्य के मुकाबले प्रतिरोध क्रमशः 4 और 7 गुना बढ़ गया। इस तरह के महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के बावजूद, एक दिलचस्प प्रवृत्ति का उल्लेख किया गया था - विरूपण के प्रत्येक स्तर पर, फिल्म को पहले स्ट्रेचिंग के दौरान "प्रोग्राम्ड" किया जा सकता है, जिसके बाद पहली स्ट्रेचिंग द्वारा निर्धारित सीमा के भीतर प्रतिरोध उलट बदल जाएगा। दूसरे शब्दों में, यह पहला विकृति चक्र है जो सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो बाद के चक्रों के लिए प्रतिरोध परिवर्तन की "लय" निर्धारित करता है।

नतीजतन, 1000 चक्रों के विरूपण (10%) के बाद, प्रतिरोध 7% से कम बढ़ गया। इस परीक्षण से यह भी पता चला कि फिल्म वास्तव में बहुत लचीली है। इसलिए, जब फिल्म 0.55 मिमी -1 की वक्रता के लिए मुड़ी हुई थी, प्रतिरोध केवल 0.8% ( 3 एस) बढ़ा) और 10,000 झुकने चक्रों के बाद, प्रतिरोध 0.7% ( 3 डी ) की वृद्धि हुई । HP-AgNW / TPU फिल्म अपनी चालकता को 45% तक बनाए रखती है। और फिल्म का विनाश केवल 350% की विकृति के साथ होता है।

वैज्ञानिक ध्यान दें कि उनका विकास इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल संकेतों की निरंतर निगरानी के लिए उत्कृष्ट है। एक ईसीजी का उपयोग आमतौर पर हृदय की ताल की गड़बड़ी का निदान करने के लिए किया जाता है, जबकि एक ईएमजी का उपयोग उत्तेजना के स्तर, मांसपेशी न्यूरोपैथी और मोटर व्यवहार का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है।

ईसीजी और ईएमजी (इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी और इलेक्ट्रोमोग्राफी) के मापन में, एक उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात, अर्थात् प्राप्त करने के लिए अनुरूप संपर्क और कम त्वचा-इलेक्ट्रोड प्रतिबाधा महत्वपूर्ण हैं। सबसे सटीक जानकारी प्राप्त करने के लिए।

झरझरा HP-AgNW / TPU इलेक्ट्रोड और त्वचा के बीच संपर्क का मूल्यांकन करने के लिए, हमने एक्सोफ़्लेक्स से बने कृत्रिम चमड़े का इस्तेमाल किया, जो लगभग मानव त्वचा के समान है और इसमें यंग का मापांक समान है।


इमेज नंबर 4

इमेज 4 ए कृत्रिम त्वचा पर स्थानांतरण के बाद इलेक्ट्रोड को दर्शाता है। माइक्रोस्कोपी स्पष्ट रूप से दिखाती है कि अल्ट्राथिन इलेक्ट्रोड ने त्वचा के साथ अनुरूप (बंद) संपर्क किया।

प्रारंभिक और विस्तारित HP-AgNW / TPU झरझरा इलेक्ट्रोड का जटिल प्रतिरोध केवल व्यावसायिक Ag / AgCl जेल इलेक्ट्रोड ( 4d) की तुलना में थोड़ा अधिक था), और ठोस AgNW / PDMS फिल्म (0.2 मिमी मोटी) की तुलना में कम है। यह फिल्म की त्वचा के संपर्क की गुणवत्ता के कारण है। HP-AgNW / TPU फिल्म की छोटी मोटाई और बढ़ा हुआ लचीलापन झुकने की कठोरता को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप AgNW / PDMS ठोस फिल्म की तुलना में अधिक अनुरूप संपर्क होता है।

इसके अलावा, HP-AgNW / TPU झरझरा इलेक्ट्रोड का उपयोग करके प्राप्त किए गए ECG और EMG संकेतों की तुलना वाणिज्यिक Ag / AgCl जेल इलेक्ट्रोड ( 4e और 4f ) का उपयोग करके प्राप्त संकेतों से की गई थी । ईसीजी और ईएमजी परीक्षणों के लिए इलेक्ट्रोड का स्थान क्रमशः 4 बी और 4 सी में दिखाया गया है।

ईसीजी के मामले में, HP-AgNW / TPU झरझरा इलेक्ट्रोड ने जेल इलेक्ट्रोड की गुणवत्ता में तुलनीय संकेत प्रदान किए। HP-AgNW / TPU झरझरा इलेक्ट्रोड द्वारा ईसीजी के लिए मापा एसएनआर (सिग्नल-टू-शोर अनुपात) 7.0 डीबी था, जो जेल इलेक्ट्रोड (7.1 डीबी) के बराबर है।

निरंतर आंदोलन के मामले में, सिग्नल की गुणवत्ता खराब हो गई, और एसएनआर मूल्य झरझरा के लिए 6.3 डीबी और जेल इलेक्ट्रोड के लिए 6.2 डीबी तक गिर गया।

ईएमजी के कारण, व्यक्ति स्पष्ट रूप से विभिन्न पकड़ बलों के लिए मांसपेशियों के संकुचन के अनुरूप संकेतों को भेद कर सकता है। यह उल्लेखनीय है कि झरझरा HP-AgNW / TPU इलेक्ट्रोड का संकेत जेल इलेक्ट्रोड की तुलना में कमजोर था, लेकिन यह दो प्रकार के इलेक्ट्रोड (दोनों प्रकार के इलेक्ट्रोड का एक साथ उपयोग किया गया) की अलग व्यवस्था के कारण था। झरझरा इलेक्ट्रोड के साथ ईएमजी के लिए एसएनआर मूल्य 24.9 डीबी था, जो जेल इलेक्ट्रोड (25.9 डीबी) के लिए एसएनआर के बराबर है।

यह ध्यान देने योग्य है कि झरझरा इलेक्ट्रोड, वाणिज्यिक जेल इलेक्ट्रोड के विपरीत, एक प्रवाहकीय जेल की आवश्यकता नहीं है। डेटा संग्रह के दौरान जेल की कमी से उनकी गुणवत्ता में सुधार होता है क्योंकि जेल में गिरावट जैसी कोई कारक नहीं है। विकसित फिल्म की गैस पारगम्यता को ध्यान में रखते हुए, ये प्रयोग मानव स्थिति की दीर्घकालिक निगरानी के लिए झरझरा इलेक्ट्रोड HP-AgNW / TPU का उपयोग करने की संभावना को स्पष्ट करते हैं।

मानव त्वचा एकमात्र स्थान नहीं है जहां विकसित इलेक्ट्रोड रखे जा सकते हैं। दूसरा विकल्प कपड़ा है।


छवि संख्या 5

छवि 5 ए एक कैपेसिटिव टच सेंसर का आरेख दिखाता है। 5 बी पर कैपेसिटेंस वैल्यू दिखाता है जब सेंसर को छुआ और दबाया जाता है।

इसके अलावा, टच सेंसर सिस्टम की संवेदनशीलता को टच होने पर रीड वैल्यू के परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया गया है। इस प्रणाली में, संवेदनशीलता 86% थी। बदले में, स्थिरता को स्पर्श सेंसर के रीडिंग के विचरण के रूप में परिभाषित किया गया है, जो लगभग 1.65 है। सिग्नल-टू-शोर अनुपात 35: 1 था, और प्रतिक्रिया समय 0.1 एस से कम था।

वायरलेस टच सेंसर ( 5 सी ) की प्रणाली को इकट्ठा करने के लिए , एचपी-एएनजीएन / टीपीयू 50x100 मिमी फिल्म का एक टुकड़ा कपड़े की आस्तीन में एकीकृत किया गया था और लेजर कटिंग का उपयोग करके चार स्पर्श बटन के रूप में प्रदर्शित किया गया था। प्रत्येक बटन का अपना कार्य था: बाएं, नीचे, रोटेशन और दाएं।


आस्तीन पर टेट्रिस।

अध्ययन की बारीकियों के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं अनुशंसा करता हूं कि आप वैज्ञानिकों की रिपोर्ट और इसके लिए अतिरिक्त सामग्रियों पर ध्यान दें।

उपसंहार

आधुनिक तकनीक लंबे समय से न केवल कार्यक्षमता के साथ, बल्कि उपयोग में आराम के साथ भी जुड़ी हुई है। पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स कोई अपवाद नहीं है। पहनने योग्य गैजेट के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली अधिकांश आधुनिक सामग्री पूरी तरह से अपने मूल कार्यों को करती हैं, लेकिन कुछ छोटे, लेकिन महत्वपूर्ण विवरणों से रहित हैं। ऐसे विवरणों में से एक गैस पारगम्यता है, जो त्वचा पर किसी भी उपकरण के लंबे समय तक पहनने के मामले में मुफ्त पसीना प्रदान करता है।

विकसित HP-AgNW / TPU फिल्म में कई ऑर्डर किए गए छिद्र हैं। इस तरह के डिजाइन ने फिल्म के भौतिक गुणों को बहुत प्रभावित नहीं किया, जबकि मुख्य कार्यों को पूरी तरह से करने की क्षमता को बनाए रखा।

अध्ययन के दौरान, HP-AgNW / TPU के अनुप्रयोगों की श्रेणी का प्रदर्शन करते हुए कई प्रोटोटाइप बनाए गए थे। पहले प्रोटोटाइप का उद्देश्य उपयोगकर्ता की स्वास्थ्य स्थिति के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी एकत्र करना था। दूसरा एक वायरलेस टेट्रिस गेमपैड बनाने के लिए HP-AgNW / TPU फिल्म का लगभग विनोदी उपयोग है। दोनों मामलों में, प्रोटोटाइप ने उत्कृष्ट परिणाम दिखाए, और इसकी विशेषताओं और प्रदर्शन में झरझरा फिल्म वर्तमान में उपयोग किए गए वाणिज्यिक विकल्पों के बराबर थी।

भविष्य में, शोधकर्ता गैस-पारगम्य सामग्रियों पर अपना काम जारी रखने का इरादा रखते हैं, क्योंकि उनका मानना ​​है कि किसी भी पहनने योग्य गैजेट का उपयोग आरामदायक होना चाहिए। ठीक है, आप इसके साथ बहस नहीं कर सकते।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद, जिज्ञासु बने रहें और एक अच्छा काम करने का सप्ताह है, दोस्तों। :)

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