I ricercatori di Harvard sviluppano sensori autoalimentati per robot morbidi e abbigliamento intelligente
I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un termometro morbido, estensibile e autoalimentato che può essere integrato in robot intelligenti ed elettronica estensibile.
La ricerca è stata pubblicata negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze .
Zhigang Suo è un professore di meccanica e materiali di Allen E. e Marilyn M. Puckett presso SEAS e autore senior dell’articolo.
“Abbiamo sviluppato sensori di temperatura morbidi con elevata sensibilità e tempi di risposta rapidi, aprendo nuove possibilità per creare nuove interfacce uomo-macchina e robot morbidi nel settore sanitario, ingegneristico e dell’intrattenimento”, ha affermato Suo.
Struttura del termometro
Il termometro ha tre parti: un elettrolita, un elettrodo e un materiale dielettrico che li separa. L’interfaccia elettrolita/dielettrico accumula ioni e l’interfaccia dielettrico/elettrodo accumula elettrodi.
Con lo squilibrio di carica tra i due, si ottiene una nuvola ionica nell’elettrolita. Questa nuvola ionica cambia quindi spessore e genera tensione quando cambia la temperatura. Sebbene la tensione sia sensibile alla temperatura, è insensibile all’allungamento.
Personalizzazione del sensore
Yecheng Wang è un borsista post-dottorato presso SEAS e primo autore del documento.
“Poiché il design è così semplice, ci sono tanti modi diversi per personalizzare il sensore, a seconda dell’applicazione”, ha affermato Wang. “Puoi scegliere materiali diversi, disposti in modi diversi e ottimizzati per compiti diversi.”
I ricercatori hanno potuto disporre l’elettrolita, il dielettrico e l’elettrodo in diverse configurazioni, il che ha portato a quattro progetti per il sensore di temperatura. Lo hanno testato integrando prima il sensore in una pinza morbida prima di misurare la temperatura di un uovo sodo caldo. I sensori erano più sensibili dei tradizionali termometri termoelettrici ed erano in grado di rispondere alle variazioni di temperatura entro 10 millisecondi.
“Abbiamo dimostrato che questi sensori possono essere resi piccoli, stabili e persino trasparenti”, ha affermato Wang.
Il termometro può misurare temperature fino a 200 gradi Celsius o fino a -100 gradi Celsius a seconda dei materiali utilizzati.
“Questa piattaforma altamente personalizzabile potrebbe inaugurare nuovi sviluppi per abilitare e migliorare Internet di tutto e tutti”, ha affermato Suo.
