Priedušný snímač pohybu pod vodou by mohol pomôcť monitorovať bezpečnosť plavcov

Priedušný snímač pohybu pod vodou by mohol pomôcť monitorovať bezpečnosť plavcov

Mnoho flexibilných fitness trackerov nie je možné ponoriť do vody, pretože povlaky potrebné na úplné utesnenie týchto zariadení by spôsobili, že ich nosenie je nepohodlné. Teraz výskumníci hlásení v ACS Nano aplikovali tenký, klzký povlak na vodivú tkaninu, čím vytvorili priedušný podvodný snímač pohybu. Senzor integrovali do inteligentného zariadenia, ktoré bezdrôtovo upozorní aplikáciu v smartfóne, keď sa plavec prestane pohybovať, čo naznačuje, že by sa mohol utopiť.

Podvodné pohybové senzory môžu mať mnoho aplikácií, ako napríklad monitorovanie srdcovej frekvencie a sledovanie aktivity a bezpečnosti plavcov. Súčasné spôsoby ochrany tejto elektroniky však spôsobujú, že zariadenia sú hrubé a nepriepustné pre vzduch, čo môže spôsobiť podráždenie pokožky. Predchádzajúce výskumy však ukázali, že tenké, rovnomerné vrstvy polydimetylsiloxánu (PDMS) poskytujú dostatočnú vodoodpudivosť na ochranu flexibilných snímačov pohybu pod vodou. Nie je však jasné, či by bol povlak pohodlný. To je dôvod, prečo Jianying Huang, Cheolmin Park, Yuekun Lai a kolegovia chceli otestovať PDMS ako vodoodpudivý náter pre senzor na báze látky, ktorý by bol súčasťou bezdrôtového systému detekcie pohybu pod vodou.

Na tento účel výskumníci ponorili kus polyesterovej pleteniny do roztoku oxidu grafénu a potom do kyseliny jodovodíkovej. Konečné ponorenie bolo do roztoku obsahujúceho mikročastice a nanočastice PDMS. Počiatočné testy ukázali, že potiahnutá tkanina bola vodivá a vodoodpudivá, ale stále priepustná pre vzduch, čo naznačuje, že sa nosila pohodlne. Keď bola vzorka potiahnutej látky pripevnená k prstu osoby a potom ohnutá pod vodou, vytvorila sa merateľná elektrická odozva.

Tím skombinoval senzor na báze tkaniny s napájacím zdrojom a zberačom údajov, aby vytvoril inteligentný podvodný pohybový systém, ktorý by mohol bezdrôtovo prenášať elektrickú odozvu do aplikácie pre smartfóny. Keď bolo inteligentné zariadenie pripojené k motorizovanej plávajúcej bábike, aplikácia sledovala kopanie nôh bábiky. Na simuláciu plavca v núdzi bol kopací pohyb bábiky vypnutý a aplikácia poslala červené upozornenie. Vedci tvrdia, že keďže inteligentný snímač pohybu odpudzuje vodu, mohol by pomôcť monitorovať bezpečnosť plavcov a mohol by byť použitý v iných typoch podvodných senzorov.

Zdroj:

Americká chemická spoločnosť

Referencia:

Zhu, T., a kol. (2022) Inteligentný systém založený na priedušnej pletenine so zvýšenou superhydrofóbnosťou pre upozornenie na utopenie. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.2c08325.

.