Инженеры предложили новый тип сенсоров

Обычные сенсорные датчики для мобильных устройств получают питание постоянно, от внешних источников, потому что они работают, генерируя электрическое поле. Пальцы пользователя искажает поле, и датчик обнаруживает эти изменения. Теперь исследователи использовали лист из пластиковых нанопроводов, позволяющий работать автономно.

Чжун Линь Ван из Технологического института Джорджии с коллегами разработал устройство из нанопроволоки, способное собирать механическую энергию и преобразовывать ее в электричество. В частности, они эксплуатировали трибоэлектрический эффект: явление, в котором некоторые материалы тянут электроны от других в результате трения. Это механизм, лежащий в основе статического электричества.

В ходе экспериментов группа Вана создала материал из нескольких тонких пленок. Структурная поддержка из нейлона, слои из оксида олова и индия, прозрачный проводник. Когда кто-то трогает пальцев верхний слой из гибкого полимера, происходит сбор энергии, создается электрическое поле. 

Оно является достаточно сильным, чтобы привести в действие внешнюю цепь, соединенную с датчиком. Наибольшую чувствительность показал датчик из фторированного этилен-пропилена с нанопроволокой 150 нм диаметра из фторированного полимера. Новый сенсор может обнаруживать давление до 0,03 кПа, которое меньше, чем давление, обычно возникающее при касании сенсорного экрана.

Исследователи проверили датчик путем присоединения его к дверной ручке или скрывая его под ковер, а затем подключили устройство к внешней цепи управления системы охранной сигнализации. 

Опыты показали, что сигнализация сработала, когда кто-то тронул ручку или наступил на коврик. Ван считает, что новый сенсор может быть использован в энергосберегающих системах безопасности, не требующих постоянного потребления электроэнергии. Кроме того, подобные устройства могут быть полезны при разработке электронной кожи, различного вида защитных перчаток и тактильных датчиков. 

Инженер Али Джевэй из Беркли впечатлен новой технологией: «Эта работа представляет собой важный шаг вперед в области».

Источник: nauka24news.ru/