Portativ və geyilə bilən elektron cihazların meydana gəlməsi cəmiyyətdə tamamilə inqilab etdi. Mobil telefonlar, noutbuklar və ağıllı saatlar kimi portativ elektron cihazlar insanların həyatını asanlaşdırıb. İnternet video zəngləri vasitəsilə dünyanın o biri küncündə yaşayan yaxınlarını və ya dostlarını dərhal əlaqə saxlayaraq canlı görə bilərsiniz. Əvvəllər silikon əsaslı yarımkeçiricilər sənayesi elektronika və informasiya sənayesinin inkişafında böyük rol oynayırdı.
Bununla belə, əşyaların interneti (IoT), süni intellekt, uzaqdan sağlamlıq monitorinqi, ağıllı evlər, insan-maşın qarşılıqlı əlaqəsi və s. kimi yeni texnologiyaların gəlməsi ilə adi silikon əsaslı sənaye yeni problemlərlə üzləşir.
İndiki vaxtda, inteqrasiya olunmuş mexaniki çeviklik və elektron funksionallıq ilə geyilə bilən elektronika, adi silikon əsaslı sərt elektronika ilə müqayisədə diqqətəlayiq inkişaf və irəliləyiş göstərmişdir.
Material elmindəki ən son tədqiqatlar sayəsində nəinki çevik, həm də uzana bilən elektron sxemlər hazırlamaq belə mümkündür ki, bu da onları daha geniş tətbiqlərdə istifadə etməyə imkan verir.
Çevik və geyilə bilən elektronikanın tibb və səhiyyə sənayesində geniş tətbiqi var. Süni intellektin və əşyaların internetinin (IoT) sensorlar, aktuatorlar və s. kimi tibbi elektron cihazlarla birləşdirilməsi texnologiyası sayəsində xəstələri uzaqdan ölçmək və təhlil etmək, onlara arzu olunan qayğı və müalicəni təqdim etmək mümkün olmuşdur.
Çevik və uzana bilən tibbi cihazlar və sensorlar bədəni və ya hədəf orqanı sarıya bildiyindən və istədiyiniz formanı ala bildiyindən, onların apardıqları ölçmələr kifayət qədər dəqiqdir.
Bu çevik sensorlar nəbz dərəcəsi, qan təzyiqi, nəfəs dərəcəsi, pH, qlükoza səviyyəsi, temperatur, tər, tüpürcək və s. kimi çoxsaylı xəstə məlumatlarını ölçmək üçün istifadə edilə bilər və erkən diaqnozda tibb mütəxəssislərinə kömək edə bilər.
Qeyri-çevik sensorlar da əvvəllər hazırlanıb və substrat kimi silikondan istifadə edirlər, lakin sərtliyinə görə fizioloji parametrləri dəqiq ölçə bilmirlər.
Çevik bir sensor laylı bir quruluşa malikdir, burada alt təbəqə çevik polimer materialdan hazırlanmış substratdır. Sensorların istehsalı üçün geniş istifadə olunan substrata polietilen tereftalat (PET), poliimid (PI), polidimetilsiloksan (PDMS), polipirol, indium qalay oksidi (ITO) filmi və s. daxildir.
Substrat təbəqəsinə əlavə olaraq, sensorda elektrik siqnalını sensorun içərisinə və ya xaricinə keçirmək üçün iki elektrod təbəqəsi, yuxarı elektrod təbəqəsi və aşağı elektrod təbəqəsi var.
Elektrod təbəqələri də substrat təbəqəsinə bənzər tam elastikliyi təmin edəcək şəkildə seçilir. Çevik sensorun elektrodlarını hazırlamaq üçün geniş istifadə olunan materiallar keçirici polimerlər, gümüş (Ag) nanotellər və qızıl, mis və ya gümüşdən metal meshdir.
Sensorun ən vacib təbəqəsi sensorun ortasında yerləşdirilən aktiv təbəqədir. Aktiv təbəqənin materialı sensorun növündən asılıdır, yəni təzyiq sensoru, biokimyəvi sensor, temperatur sensoru, güc sensoru və s.
Sensor təzyiq sensorudursa, o zaman aktiv təbəqə üçün istifadə olunan material insan vibrasiyası, nəbz, ürək döyüntüsü və s. şəklində mexaniki enerjini elektrik siqnalına çevirə bilən piezoelektrik material ola bilər.
Eynilə, sensor temperatur sensorudursa, aktiv təbəqənin materialı termoelektrik materialdır. Çevik bir sensorda aktiv təbəqə materialı da kifayət qədər elastiklik nümayiş etdirəcək və zədələnmədən mexaniki əyilməni dəstəkləyəcək şəkildə seçilir.
Çevik təzyiq sensorları ümumiyyətlə poliviniliden flüorid (PVDF), ZnO, P(VDF-TrFR) və s.-dən istənilən elastikliyə malik piezoelektrik aktiv təbəqələr kimi istifadə edirlər.
Geyilə bilən və elastik sensorların istehsalı üçün müxtəlif texnikalar işlənib hazırlanmışdır. Bu sensorları hazırlamaq üçün istifadə edilən bəzi üsullar çap, elektrospinning, naxış ötürülməsi və əlavə istehsalıdır.
Çap texnologiyası bu sensorların istehsalı üçün ən məşhur texnikadır. Çap analoq çap kimi tanınan ekran çapı və ya inkjet çap kimi tanınan rəqəmsal çap ola bilər.
Ekran çapında maska hazırlanır və printerə verilir və tələb olunan nümunəni çap etmək üçün istifadə olunur. Demək olar ki, bütün əvvəlki sensorlar və elektron sxemlər bu ekran çapı texnikası ilə hazırlanmışdır.
İndi heç bir maska istehsalına ehtiyac olmayan rəqəmsal çap gəldi. Rəqəmsal çapda çap ediləcək naxış rəqəmsal olaraq kompüterə verilir və kompüter əmri ilə avtomatik olaraq çap olunur.
Rəqəmsal çap sadə, istifadəsi asan və daha az əl səyləri tələb etsə də, bu texnika üçün istifadə olunan mürəkkəb özlülük və səthi gərginlik baxımından bəzi xüsusi tələblərə cavab verməlidir.
Digər tərəfdən, elektrospinning texnikasında polimer məhlul hazırlanır və şpris nasosundan istifadə edərək metal iynəyə qədər sürülən şprisə verilir.
İğnə boyunca yüksək elektrik gərginliyi tətbiq olunur və mayenin səthi gərginliyini pozaraq polimer məhlulunu çıxarmaq üçün istifadə olunur. Ejeksiyon prosesi zamanı polimer-həlledici uçuculaşır və sabit polimer materialı spiral şəklində çökdürülür və arzu olunan lif məhsulu alınır.
Eynilə, naxış köçürmə texnikasında naxış adi çap texnikası vasitəsilə maskadan istifadə edərək sərt səthə çap edilir və daha sonra çevik substrata köçürülür.
Naxış köçürmə prosesində xüsusi diqqət tələb olunur, çünki hazırlanmış naxışlar zərifdir və düzgün işlənilmədikdə xarab ola bilər. Əlavə istehsal, həmçinin 3D çap kimi tanınan mürəkkəb elektron cihazları və ya elektrik dövrə dizaynlarını hazırlamaq üçün istifadə olunan ən son çap texnikasıdır.
Bu texnikada çap qat-qat şəkildə həyata keçirilir və naxışlar çevik substratda bir-birinin üzərinə çap olunur. Bu texnikadan istifadə edərək mürəkkəb nano memarlıq və ya dizayna malik elektron cihazlar effektiv şəkildə hazırlana bilər.
Çevik və geyilə bilən sensorlar bir çox ümumi və səhiyyə tətbiqlərinə malikdir. Müəyyən bir köməkçi proqramda xüsusi sensorun yerləşdirilməsi yerinə yetiriləcək ölçmə və ya yol növündən asılıdır.
Tipik olaraq tətbiq olunan sensorlar elektrokimyəvi sensorlar, təzyiq və ya gərginlik sensorları, temperatur sensorları və s. Bədənə taxılan sensorların bir neçə nümunəsi Şəkil 1-də sübut edilmişdir.
Bütün bu sensorlar xüsusi hədəf kəmiyyətini ölçən və həmin kəmiyyəti müvafiq elektrik siqnalına çevirən aktiv təbəqəyə malikdir. Səhiyyə izləmə zamanı qlükoza, tər, tüpürcək, pH, dərman daşıyıcı xolesterolun ölçülməsi və s. daxil olmaqla bir çox elektrokimyəvi sensorlar var.
Elektrokimyəvi sensorların əsas prinsipi ondan ibarətdir ki, sensor material və hədəf maddə arasındakı kimyəvi reaksiya sensorun elektrik yerlərini dəyişdirir və sağlamlıq izlənməsi bu şəkildə həyata keçirilir.
Təzyiq sensoru və ya güc sensoru nəbz dərəcəsi, qan təzyiqi, ürək döyüntüsü və s. kimi bir çox vacib sağlamlıq parametrlərini ölçmək üçün istifadə olunan mühüm sensorlar kateqoriyasıdır.
Bu sensorlar gərginlik, gərginlik, gərginlik və fırlanma momenti şəklində mexaniki qüvvəni aşkar edir və onları elektrik siqnalına çevirir. Rezistiv sensorlar, kapasitiv sensorlar və piezoelektrik sensorlar kimi səhiyyədə bir çox növ gərginlik sensoru var.
Müqavimətli sensorda, mexaniki siqnalın aşkarlanması zamanı həssas parçanın müqaviməti dəyişiklikləri və müqavimətin ekstruziyası elektrik siqnalının yan tərəfində bir ekstrad forması şəklində nəzərdən keçirilir.
Eynilə, kapasitiv sensorda sensorun tutumu mexaniki qüvvə və ya təzyiqin dəyişməsi ilə dəyişir və elektrik siqnalı şəklində əks olunur.
Pyezoelektrik sensor, mexaniki qüvvə və ya təzyiq aşkar edildikdə terminallarında elektrik gərginliyi yaradan bir sensordur. Bir çox qurğuşun əsaslı keramika materialları və polimerlər piezoelektrik xüsusiyyətlərə malikdir və bu cür sensorlarda birbaşa istifadə olunur.
Təzyiq sensorları ilə bağlı ən son araşdırmaya görə, əlavə istehsal yolu ilə hazırlanmış məsaməli strukturlar və ya nano-arxitektura dizaynları bu sensorların məhsuldarlığını və ya həssaslığını artırmaq üçün istifadə edilə bilər.
Geyilə bilən sensorların başqa bir kateqoriyası temperatur sensorlarıdır. Bu sensorlar bədən istiliyindəki dəyişikliyi aşkar edir və çıxışı elektrik siqnalı şəklində əks etdirir.
Əsasən iki növ temperatur sensoru var, bunlar rezistiv sensorlar və piroelektrik sensorlar. Rezistiv temperatur sensorunda yerləşdirilən materialın müqaviməti temperaturun dəyişməsi ilə dəyişir.
Beləliklə, çıxış elektrik siqnalı müvafiq olaraq dəyişir. Metal oksidləri, CNTs, qrafen və polimer kompozitləri müqavimətli temperatur sensorlarının istehsalı üçün geniş istifadə olunan materiallardır.
Piroelektrik sensorlar vəziyyətində, materialın polarizasiyası temperaturun dəyişməsi ilə dəyişir. Qütbləşmədəki dəyişiklik daha sonra temperatur baxımından kalibrlənmiş elektrik siqnalının yaradılması üçün istifadə olunur.
Bunlara əlavə olaraq, bu gün çoxfunksiyalı sensorlar da mövcuddur. Çoxfunksiyalı sensorda müxtəlif funksiyaları olan bir neçə təbəqə üst-üstə yığılır və eyni vaxtda temperatur, təzyiq və s. kimi çoxlu kəmiyyətləri aşkar etmək üçün istifadə olunur.
Bu çoxsaylı təbəqələr elektrodlar arasında sıxışdırılır və bütün struktur polimer bazadan ibarət substrat materialı üzərində yerləşdirilir. Səhiyyədə gərginliyi və temperaturu eyni vaxtda ölçmək qabiliyyətinə malik çoxfunksiyalı sensor uğurla istehsal edilmişdir.
Yuxarıdakı müzakirədən aydın olur ki, son bir neçə ildə çevik və geyilə bilən sensorlar böyük irəliləyişlər əldə edib. Bu sensorlar süni intellekt və əşyaların interneti ilə birlikdə cəmiyyətdə çoxlu sayda tətbiq tapır. Geyilə bilən sensorların səhiyyə və tibb sahəsindəki töhfəsi diqqətəlayiqdir və onların töhfəsinin yaxın gələcəkdə daha da artacağı gözlənilir.
Eyni zamanda birdən çox kəmiyyəti ölçmək qabiliyyətinə malik çoxfunksiyalı sensorlar olduqca perspektivli görünür. Həmçinin, əlavə istehsal texnikası geyilə bilən sensorların mürəkkəb 3D dizaynlarının istehsalı üçün kifayət qədər məhsuldar olduğunu sübut edir.
Geyilə bilən sensorlarda onların hissetmə qabiliyyətini artırmaq üçün idarə olunan məsaməlik yaratmaq konsepsiyası da yenidir və ağıllı şəkildə həyata keçirildiyi təqdirdə yaxşı nəticələr verəcəyi gözlənilir.
GÜCÜN QİLİDİ AÇIN
Sizin İdeyalar
Patent Biliyinizi yüksəldin
Bülletenimizdə Eksklüziv Məlumatlar Gözləyir
Geri Zəng tələb edin!
TT Consultants şirkətinə göstərdiyiniz marağa görə təşəkkür edirik. Zəhmət olmasa formanı doldurun və qısa zamanda sizinlə əlaqə saxlayacağıq
Geri Zəng tələb edin!
TT Consultants şirkətinə göstərdiyiniz marağa görə təşəkkür edirik. Zəhmət olmasa formanı doldurun və qısa zamanda sizinlə əlaqə saxlayacağıq
