Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали тонкую наклейку ForceSticker, которая точно измеряет силу воздействия одного объекта на другой. Устройство подойдет, например, для контроля веса упаковок, сложенных стопками на складах, для проверки воздействия искусственных коленных суставов на соседние хрящи или создания сенсорных датчиков для роботов.
ForceSticker представляет собой конденсатор размером с рисовое зернышко. Наклейка состоит из мягкого полимерного листа, зажатого между двумя проводящими полосками меди. Полимер сжимается под действием внешней силы, приближая две полоски друг к другу. В результате электрический заряд конденсатора увеличивается.
В ForceSticker также используется метка RFID, связанная с конденсатором. Во время проверки такой транспондер получает питание от радиосигнала, излучаемого портативным RFID-считывателем. Измененный радиосигнал, содержащий информацию о текущем заряде конденсатора, передается обратно считывателю.
Изменяя мягкость полимера, используемого в конденсаторе, можно создавать наклейки с разной чувствительностью. Инженеры продемонстрировали работу сверхчувствительной модели для контроля силы в модельном коленном суставе — чтобы предотвратить разрушительное воздействие протеза на соседние хрящи. Менее чувствительная наклейка с большим диапазоном измерения использовалась для контроля веса крупных предметов, помещенных в коробку.
В обоих случаях ForceSticker продолжали работать после более чем 10 000 применений силы. Стоимость одной наклейки составляет $2 (200 рублей), но при масштабировании производства затраты снизятся. Существует множество ситуаций, в которых важно знать, какую силу прикладывает один объект к другому, добавляют инженеры. Дешевое и автономное устройство решает эту проблему.
Читать далее:
Скрытый континент Земли впервые нанесли на карту: он оторвался от остальных 100 млн лет назад
Слой за слоем. Куда делся «хайп» вокруг 3D-печати и почему аддитивные технологии никуда не уйдут
Ученые придумали, как морить голодом раковые клетки поджелудочной железы
На обложке: ForceSticker. Фото: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering