Bilim insanları bir tüyü bile ölçebilecek hassaslıkta basınç sensörü geliştirdi

Advanced Functional Materials tarafından yayınlananan yeni bir çalışmaya göre, Sussex Üniversitesi'nden fizikçiler, bir tüyü bile tartacak hassaslıkla bir sensör geliştirdi.

Sensörün, hem kalp atış hızını ölçmek hem de solunum ve hareketleri izlemek için kullanılabileceği belirtildi.

Konuya ilişkin açıklamalarda bulunan Fizikçi Sean Ogilvy, 'Gelişmiş teknolojilerle yapılan ölçümlerde, ölçümlerin doğruluğu ve güvenilirliği tercih edilir. Nano kompozit malzemelerde böyle bir sorun söz konusu değildir.' dedi.

Basınç sensörleri, kendilerine uygulanan kuvvete, yüzey düzensizliklerine, hızlanmaya ve diğer fiziksel olaylara neden olan çeşitli deformasyonları ölçebilirler. Kural olarak, bu cihazlar yüzeyinde bir elektrik devresi uygulanan elastik bir alt tabakadan oluşur. Bu substrat gerildiğinde direnç değişir. Bu sayede gerilme mukavemeti ölçülebilir.

Bu tür sensörler, çok dar bir kütle aralığında veya kuvvetlerde ölçüm yapabilecek şekilde tasarlanmıştır. Çünkü, imalatlarında kullanılan malzemeler güçlü, gerilim açısından zayıftır. Bu da, küçük bir kuvvet uygulandığında, dirençlerinin neredeyse değişmeden kalmasına neden olur.

Ogilvy ve meslektaşlarına göre, bu sorunu çözdüler. Geliştirdikleri kompozit polimer malzeme neredeyse iki kat gerilebilir ve aynı zamanda direncini çok düzgün bir şekilde değiştirebilir. Bunlar Grafen nanoparçacıklar, iki boyutlu karbon ve PDMS silikon polimerinden yani 2 bileşenden oluşuyor.

Bu malzemeyle yapılan ilk deneylerde, malzeme gerildiğinde, direnci yaklaşık 10 milyon kez değişti. Aynı zamanda, bilim adamlarının vurguladığı gibi, direncin nasıl değiştiği tahmin edilebilir. Diğer birçok kompozit malzeme için bu karakteristik bir özellik değildir.

Bilim adamları, bu malzemeden parçacıkları entegre ederek, basınç sensörlerinin prototiplerinin temelini oluşturdular. Böylece basınç sensörleri, basınçtaki % 0,1'lik değişiklikleri bile fark edecek ve uzunluklarının % 80'ine kadar gerilmeye dayanabilecek. Bu sensörler, çok ciddi ölçümlerde yüksek doğruluk için kullanılacak.

Bilim adamları bu cihazların özellikle, bir kişinin aynı anda hem kalp atış hızını ölçmek, hem de hareketlerini ve nefesini gözlemlemek için kullanılabileceğini belirtiyorlar. Ogilvy ve meslektaşları, bu gelişimlerinin yakın gelecekte gündelik hayata ve sağlık sektöründe kullanılabileceğini umuyor.

star.com.tr