blog

بشرة إلكترونية تفاعلية للمستخدم تعمل بالطاقة ذاتية تعمل باللمس للبرمجة

مفهوم ومعالجة نهج الجلد – سو. (أ) رسم تخطيطي لجلد SUE ، والذي يمكنه تحويل التحفيز باللمس إلى إشارة بصرية مرئية للعين البشرية وإشارة كهربائية للتحكم في الماكينة في وقت واحد. إنترنت الأشياء ، إنترنت الأشياء. (ب) الإطارات المتعددة في طوابع زمنية مختلفة (من 1 إلى 7) والصورة الضوئية بفاصل زمني (8) للإخراج المرئي تحت اللمس المنزلق. (ج) الرسم البياني اللوني محسوبة من طيف انبعاث الجلد SUE. (د) اختبار الاستقرار والتكرار لميزة تألق الجلد SUE بواسطة 1000 دورة. (ه) ناتج الجهد للبشرة SUE تحت محفزات اللمس المنزلقة. (F) مخطط تدفق العملية لتصنيع الجهاز. (G) تعرض جلد SUE لتشوهات ميكانيكية مختلفة بالتسلسل ، والتي كانت (i) أصلية ، (ii) عازمة ، (iii) ملفوفة ، (iv) مطوية ، و (v) تم إطلاقها. قضبان الميزان ، 1 سم. الوحدات العسكرية التعسفية. حقوق الصورة لـ (B) و (G): Xuan Zhao ، جامعة العلوم والتكنولوجيا ببكين. الائتمان: علوم التقدم ، دوى: 10.1126 / sciadv.aba4294
يمكن للجلد الإلكتروني التفاعلي للمستخدم أن يعيّن إحساس اللمس من خلال القراءات الإلكترونية لتوفير إخراج مرئي كرد قابل للقراءة. ومع ذلك ، فإن استهلاك الطاقة العالي والبنية المعقدة والتكلفة العالية للبشرة الإلكترونية يمثل تحديًا للتطبيقات العملية الاقتصادية. في تقرير جديد عن Science Advances ، أفاد Xuan Zhao و Zheng Zhang وزملاؤه في المعادن والمواد والهندسة المتقدمة في الصين عن بشرة إلكترونية ذاتية التشغيل وتفاعلية للمستخدم تسمى SUE-skin كهيكل بسيط وفعال من حيث التكلفة بناءً على نموذج بصري كهربي ضوئي. تحول المواد محفزات اللمس إلى إشارات كهربائية لتوفير ضوء مرئي فوري عند عتبة ضغط الزناد منخفضة تصل إلى 20 كيلو باسكال بدون مصدر طاقة خارجي. قام الفريق بربط الجلد الإلكتروني بجهاز تحكم دقيق لبناء منصة تشغيل تعمل باللمس قابلة للبرمجة تعرف على أكثر من 156 منطق تفاعل للتحكم بسلاسة في الإلكترونيات الاستهلاكية. إن التكنولوجيا الفعالة من حيث التكلفة ملائمة للتحكم بالإيماءات ، والواقع المعزز ، وتطبيقات الأطراف الصناعية الذكية.

يمكن تنفيذ التفاعلات بين الإنسان والآلة (HMI) من خلال ثلاثة أجزاء (الإنسان والآلة والوسيط التفاعلي) لإكمال عمليتين ؛ تعليمات الآلة وتقديم الملاحظات. يتم التحكم في معظم الأجهزة عن طريق الإشارات الكهربائية باستخدام أوامر التحكم التي يتم توفيرها عبر قراءات كهربائية مثل مطالبات لوحة المفاتيح والماوس والكمبيوتر. نظرًا لأن البشر لا يمكنهم إدراك المعلومات مباشرة على أنها إشارات كهربائية ، فإن عملية HMI توفر إشارات يمكن إدراكها من قبل الإنسان مثل الضوء المرئي والصوت والقوة. الضوء المرئي على شكل شاشة عرض هو أفضل مرشح بشكل عام بسبب الدقة المكانية العالية والبديهية. ومع ذلك ، من الصعب تلبية الطلبات المتزايدة المتعلقة بالمرونة وإمكانية النقل وانخفاض استهلاك الطاقة على وسيط تفاعلي تقليدي للأجهزة القابلة للارتداء والأطراف الاصطناعية الاصطناعية والروبوتات. ونتيجة لذلك ، أصبح الجلد الإلكتروني (الجلد الإلكتروني) بشكل متزايد وسيطًا تفاعليًا أساسيًا لهندسة شبكة من أجهزة الاستشعار المرنة للجيل التالي من HMI ، مع قدرتها على رسم خريطة لمنبهات اللمس وتحديدها كمياً.

انزلاق اللمس في حالة المحيط. الائتمان: علوم التقدم ، دوى: 10.1126 / sciadv.aba4294
مفهوم البشرة SUE ونهج المعالجة
في هذا العمل ، Zhao et al. قدم الجلد الإلكتروني التفاعلي للمستخدم المسمى SUE- الجلد باستخدام نهج معالجة فعالة من حيث التكلفة. حولت المادة في الوقت نفسه محفزات اللمس إلى إشارات كهربائية وأضواء مرئية في الوقت الحقيقي بدون مصدر طاقة خارجي. اكتشف العلماء منصة تعمل باللمس قابلة للبرمجة للتحكم في الإلكترونيات الاستهلاكية مع إمكانية تحقيق رسم خرائط لمس المسار القوي من خلال تركيب الإشارات الكهربائية والضوئية. عند اللمس ، أنتجت البشرة SUE إشارات كهربائية تمت معالجتها عبر وحدة متحكم دقيق (MCU) وتم ملاحظة الإشارات الضوئية الناتجة مباشرة من قبل العين البشرية. ينبعث الجلد SUE ضوء أصفر أخضر مع تكرار دورة 1000. تحتوي المادة المصنَّعة على طبقة فوسفور ، قطب ألومنيوم ، طبقة عازلة ، طبقة درع وركيزة مكونة من ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS). قام الفريق بتأريض الدرع أثناء التشغيل لتقليل التداخلات الخارجية أثناء الحصول على الإشارات الكهربائية. ظلت الكثافة المضيئة وتضاريس السطح مستقرة خلال 1200 دورة الانحناء / التدوير لعرض الاستقرار الميكانيكي الممتاز.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *