Hingav veealune liikumisandur võib aidata jälgida ujujate ohutust

Hingav veealune liikumisandur võib aidata jälgida ujujate ohutust

Paljusid painduvaid treeningujälgijaid ei saa vette sukeldada, kuna nende seadmete täielikuks sulgemiseks vajalikud katted muudavad nende kandmise ebamugavaks. Nüüd on ACS Nano uurijad kandnud juhtivale kangale õhukese libiseva katte, luues hingava veealuse liikumisanduri. Nad integreerisid anduri nutiseadmesse, mis teavitab juhtmevabalt nutitelefoni rakendust, kui ujuja peatub liikumisel, mis annab märku, et ta võib uppuda.

Veealustel liikumisanduritel võib olla palju rakendusi, näiteks pulsi jälgimine ning ujuja aktiivsuse ja ohutuse jälgimine. Kuid praegused meetodid selle elektroonika kaitsmiseks muudavad seadmed paksuks ja õhku mitteläbilaskvaks, mis võib põhjustada nahaärritust. Varasemad uuringud on aga näidanud, et õhukesed ühtlased polüdimetüülsiloksaani (PDMS) kihid tagavad piisava vetthülgavuse, et kaitsta painduvaid liikumisandureid vee all. Kas kate oleks mugav, jääb aga selgusetuks. Sellepärast soovisid Jianying Huang, Cheolmin Park, Yuekun Lai ja kolleegid katsetada PDMS-i kui vetthülgavat kattekihti kangapõhise anduri jaoks, mis oleks osa juhtmevabast veealusest liikumistuvastussüsteemist.

Selleks kastsid teadlased polüesterkootud kangast tüki grafeenoksiidi lahusesse ja seejärel vesinikjodiidhappesse. Lõplik sukeldamine toimus lahuses, mis sisaldas PDMS-i mikroosakesi ja nanoosakesi. Esialgsed testid näitasid, et kaetud kangas oli juhtiv ja vetthülgav, kuid siiski õhku läbilaskev, mis viitab sellele, et seda oli mugav kanda. Kui kaetud kanga proov kinnitati inimese sõrme külge ja seejärel painutati vee all, tekitas see mõõdetava elektrilise reaktsiooni.

Meeskond ühendas kangapõhise anduri toiteallika ja andmekogujaga, et luua intelligentne veealune liikumissüsteem, mis suudab juhtmevabalt edastada elektrilise reaktsiooni nutitelefoni rakendusse. Kui nutiseade oli ühendatud mootoriga ujumisnuku külge, jälgis rakendus nuku löövaid jalgu. Hädas oleva ujuja simuleerimiseks lülitati nuku löömine välja ja rakendus saatis punase hoiatuse. Teadlased väidavad, et kuna nutikas liikumisandur tõrjub vett, võib see aidata jälgida ujujate ohutust ja seda saaks kasutada muud tüüpi veealustes andurites.

Allikas:

Ameerika keemiaühing

Viide:

Zhu, T. et al. (2022) Hingavast kootud kangast põhinev intelligentne süsteem, millel on täiustatud superhüdrofoobsus uppumishoiatuseks. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.2c08325.

.