Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Носимая электроника

Бум носимых датчиков вызвал приток инвестиций и расширение исследований в этой области. Сенсоры, прикрепленные к телу или встроенные в одежду, могут выполнять различные функции, от мониторинга здоровья до захвата движения в анимации и компьютерных играх. Новое исследование, о котором пишет Science Daily, предлагает использовать для них прочные оптические волокна.

В статье, опубликованной в журнале Optica, команда под руководством Чанси Янга из Университета Цинхуа в Пекине рассказала о разработке прочных оптических волокон, способных воспринимать широкий спектр человеческих движений. Новое волокно чувствительно и достаточно гибко, чтобы обнаруживать движения суставов, в отличие от используемых в настоящее время датчиков. Этот метод обладает такими преимуществами оптических волокон, как электрическая безопасность и защита от электромагнитных помех.

Оптические волокна долгое время использовались для измерения напряжений на мостах и ​​в зданиях: при небольшом растягивании или сгибании свет, проходящий через волокно, искажается, так что это можно зафиксировать. Однако для снятия данных о теле человека оптические волокна не подходят: изготовленные из пластика или стекла, они слишком жестки и плохо сгибаются. Таким образом, большинство носимой электроники сегодня основано на электронных датчиках, которые обнаруживают движение, измеряя изменения сопротивления или степень деформации. Однако эти системы трудно уменьшать в размерах, они могут терять электрический заряд и чувствительны к электромагнитным помехам. Сгибаемое оптическое волокно могло бы стать основой износоустойчивой носимой электроники, лишенной этих недостатков.

В поисках прочной основы для оптических волокон ученые создали мягкий полимер, названный полидиметилсилоксаном (PDMS). Волокно получали, поместив жидкий силикон в основу в форме трубки и нагревая до 80° C в течение 40 минут, а затем выталкивая с одного конца формы. Полученные волокна прошли тщательно продуманную серию тестов, например, многократное растягивание. Даже после 500 растяжек волокно возвращалось к первоначальной длине. При уменьшении диаметра волокон их механическая прочность увеличивалась.

Для улучшения восприятия в материал подмешивали флуоресцентный краситель родамин B. При прохождении света через волокно часть его поглощает краситель, и чем сильнее растяжение, тем больше света поглощается. Таким образом, простое измерение проходящего света с помощью спектроскопа обеспечивает измерение степени деформации волокна и, соответственно, изгиб части тела, к которой оно прикреплено. В ходе теста волокно прикрепили к перчатке, носитель которой сгибал руку. Результаты исследования совпали с данными, полученными с помощью электронного датчика. Волоконный датчик хорошо работал и в ситуациях, связанных с более тонкими движениями, например, сокращениями мышц шеи при дыхании и речи.

Changxi Yang, Tsinghua University

Команда также проверила, насколько хорошо разработанное волокно функционирует в различных средах. Тесты показали, что датчики хорошо справляются с задачей, но различия в точности результатов требуют калибровки. Также в будущем необходимо создать компактный источник света и спектрометр, пригодные для ношения на теле.

Разработки в области носимых технологий очень актуальны, ведь, по мнению исследователей, этот рынок в 2017 году вырастет на 17%. Основная масса носимой электроники придется на умные часы.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Интеллектуальные способности зависят от связей в мозге
Исследования мозга
DARPA создаст растения-шпионы
Генная инженерия
Нейробиологи построили машину для галлюцинаций
Исследования мозга
Французская компания открыла биткойн-фонд взаимных инвестиций
Блокчейн
Мнения
«Языки программирования ждет то же, что и древнегреческий»
Устойчивость к антибиотикам заблокируют на генетическом уровне
Медицинские исследования
Рост интенсивности ночного освещения вредит планете
Экология
Стартап Spacechain намерен перенести блокчейн-инфраструктуру в космос
Блокчейн-технологии
WalMart начал тестировать в магазинах роботов-уборщиков
Тренды
Разработан новый умный кардиостимулятор
Медицина будущего
Мировые звезды блокчейн-индустрии соберутся на конференции в Москве
Блокчейн
V2G разрушит батареи электромобилей, если не ввести новые стандарты
Чистая энергия
Google создает систему распознавания речи для врачебных кабинетов
Кейсы
Квантовые технологии
Разработан прототип «гибридного» квантового интернета
В Черную пятницу Amazon ожидает бум продаж генетических тестов
Тренды
Строительная 3D-печать
В США придумали печатать жилье для бездомных
Умное устройство экономит воду и поможет избежать потопа дома
Умный дом
Революционный инструмент позволит взять пробу ДНК за 30 секунд
Биотехнологии
В 2018 SpaceX планирует на 50% увеличить число запусков
Частный космос
По лайкам в FB можно узнать сексуальную ориентацию и IQ
Социальные сети
Qualcomm: «Ячеистая топология — будущее умных домов»
Умный дом
Новозеландский стартап представил первого чатбота-политика
Чатботы
Mercedes представила электрический коммерческий минивэн
Кейсы
Samsung намекает на скорое появление складного Galaxy X
Эволюция смартфонов
Airbus откроет в Китае центр беспилотных разработок
Беспилотные технологии
В США отменят сетевой нейтралитет 14 декабря
Интернет для всех
Мнения
Бывший дальнобойщик раскритиковал Tesla Semi
Устройство продлевает срок службы аккумулятора электрокара на 50%
Идеи
В Швейцарии введут единую систему онлайн-идентификации
Электронная идентификация
Looking Glass представил устройство для взаимодействия с голограммами
Голограммы
ЭКГ поможет точно диагностировать депрессию и биполярное расстройство
Медицина будущего
Блокчейн может сэкономить крупным супермаркетам миллиарды долларов
Блокчейн
На Fiverr составляют проспекты эмиссии для ICO за $100
ICO
Большие данные
В МТИ спрогнозировали счастье с точностью 94%
Три способа повысить эффективность концентрированной солнечной энергии
Чистая энергия
Китайские IT-гиганты объединятся для развития ИИ
Искусственный интеллект
Мировые продажи электромобилей выросли на 63%
Электромобили
Японская деревня проведет ICO для оживления экономики
ICO
После ICO компании пропадают или теряют деньги
ICO
В 2018 году Госдума рассмотрит конвенцию о робототехнике и ИИ
Кейсы
Коктейль из трех лекарств поможет лечить болезнь Альцгеймера
Медицина будущего
Прогнозы
5 прогнозов для транспортной отрасли на 2018 год
Ученые научились преобразовывать выбросы CO2 в топливо
Тренды
Интернет вещей поможет повысить урожай
Интернет вещей
В ожидании конца света американцы запасаются биткойнами
Криптовалюты
«У стартапов, создающих мозги для ИИ, всего один шанс на успех»
Искусственный интеллект
Электротранспорт
Глава Toyota: «Tesla нам не враг, но и не образец для подражания»
МГУ попал в Топ вузов с высоким уровнем трудоустройства выпускников
Тренды
В Британии одобрили лекарство, которое замедляет развитие рака груди
Тренды