Oddychający podwodny czujnik ruchu może pomóc w monitorowaniu bezpieczeństwa pływaków

Oddychający podwodny czujnik ruchu może pomóc w monitorowaniu bezpieczeństwa pływaków

Wiele elastycznych monitorów fitness nie można zanurzać w wodzie, ponieważ powłoki wymagane do całkowitego uszczelnienia tych urządzeń sprawiłyby, że byłyby niewygodne w noszeniu. Teraz badacze piszący dla ACS Nano nałożyli cienką, śliską powłokę na przewodzącą tkaninę, tworząc oddychający podwodny czujnik ruchu. Zintegrowali czujnik z inteligentnym urządzeniem, które bezprzewodowo powiadamia aplikację na smartfonie, gdy pływak przestanie się poruszać, co oznacza, że ​​może się utopić.

Podwodne czujniki ruchu mogą mieć wiele zastosowań, takich jak monitorowanie tętna oraz śledzenie aktywności i bezpieczeństwa pływaków. Jednak obecne metody ochrony tej elektroniki sprawiają, że urządzenia są grube i nieprzepuszczalne dla powietrza, co może powodować podrażnienia skóry. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że cienkie, jednolite warstwy polidimetylosiloksanu (PDMS) zapewniają wystarczającą wodoodporność, aby chronić elastyczne czujniki ruchu pod wodą. Nie jest jednak jasne, czy powłoka będzie wygodna. Dlatego Jianying Huang, Cheolmin Park, Yuekun Lai i współpracownicy chcieli przetestować PDMS jako wodoodporną powłokę dla czujnika tekstylnego, który byłby częścią bezprzewodowego podwodnego systemu wykrywania ruchu.

W tym celu naukowcy zanurzyli kawałek dzianiny poliestrowej w roztworze tlenku grafenu, a następnie w kwasie jodowodorowym. Końcowe zanurzenie odbyło się w roztworze zawierającym mikrocząstki i nanocząstki PDMS. Wstępne testy wykazały, że powlekana tkanina jest przewodząca i wodoodporna, ale nadal przepuszcza powietrze, co sugeruje, że była wygodna w noszeniu. Gdy próbkę powlekanej tkaniny przyczepiono do palca danej osoby, a następnie zgięto ​​pod wodą, wytworzyła się mierzalna reakcja elektryczna.

Zespół połączył czujnik wykonany w tkaninie z zasilaczem i modułem zbierającym dane, aby stworzyć inteligentny podwodny system ruchu, który mógłby bezprzewodowo przesyłać reakcję elektryczną do aplikacji na smartfonie. Kiedy inteligentne urządzenie zostało przymocowane do napędzanej silnikiem lalki pływającej, aplikacja śledziła kopiące nogi lalki. Aby symulować znajdującego się w niebezpieczeństwie pływaka, ruch lalki został wyłączony, a aplikacja wysłała czerwony alert. Naukowcy twierdzą, że inteligentny czujnik ruchu odpychający wodę może pomóc w monitorowaniu bezpieczeństwa pływaków i można go zastosować w innych typach czujników podwodnych.

Źródło:

Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne

Odniesienie:

Zhu, T. i in. (2022) Inteligentny system na bazie oddychającej dzianiny o zwiększonej superhydrofobowości do ostrzegania o utonięciu. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.2c08325.

.