Podvodni senzor gibanja, ki diha, bi lahko pomagal spremljati varnost plavalca

Podvodni senzor gibanja, ki diha, bi lahko pomagal spremljati varnost plavalca

Številnih prilagodljivih merilnikov telesne pripravljenosti ni mogoče potopiti v vodo, ker bi jih zaradi premazov, ki so potrebni za popolno tesnjenje teh naprav, neudobno nosili. Zdaj so raziskovalci, ki poročajo v ACS Nano, nanesli tanek, spolzek premaz na prevodno tkanino in ustvarili podvodni senzor gibanja, ki diha. Senzor so integrirali v pametno napravo, ki brezžično opozori aplikacijo za pametni telefon, ko se plavalec neha premikati, kar je znak, da se lahko utaplja.

Podvodni senzorji gibanja bi lahko imeli veliko aplikacij, na primer spremljanje srčnega utripa ter sledenje aktivnosti in varnosti plavalcev. Vendar pa so zaradi trenutnih metod zaščite te elektronike naprave debele in neprepustne za zrak, kar lahko povzroči draženje kože. Vendar so prejšnje raziskave pokazale, da tanke, enotne plasti polidimetilsiloksana (PDMS) zagotavljajo zadostno vodoodbojnost za zaščito prožnih senzorjev gibanja pod vodo. Vendar ni jasno, ali bi bil premaz udoben. Zato so Jianying Huang, Cheolmin Park, Yuekun Lai in sodelavci želeli preizkusiti PDMS kot vodoodbojni premaz za senzor na osnovi blaga, ki bi bil del brezžičnega podvodnega sistema za zaznavanje gibanja.

Da bi to naredili, so raziskovalci potopili kos poliestrske pletenine v raztopino grafenovega oksida in nato v jodovodikovo kislino. Končna potopitev je bila v raztopino, ki je vsebovala mikrodelce in nanodelce PDMS. Začetni testi so pokazali, da je prevlečena tkanina prevodna in vodoodbojna, vendar še vedno prepustna za zrak, kar nakazuje, da je bila udobna za nošenje. Ko je bil vzorec prevlečene tkanine pritrjen na prst osebe in nato upognjen pod vodo, je povzročil merljiv električni odziv.

Ekipa je združila senzor na osnovi tkanine z napajalnikom in zbiralnikom podatkov, da bi ustvarila inteligenten sistem podvodnega gibanja, ki bi lahko brezžično prenašal električni odziv na aplikacijo za pametni telefon. Ko je bila pametna naprava pritrjena na motorizirano plavalno lutko, je aplikacija sledila lutkinim brcajočim nogam. Da bi simulirali plavalca v stiski, je bilo brcanje lutke izklopljeno in aplikacija je poslala rdeče opozorilo. Raziskovalci pravijo, da ker pametni senzor gibanja odbija vodo, bi lahko pomagal pri spremljanju varnosti plavalcev in bi se lahko uporabljal v drugih vrstah podvodnih senzorjev.

Vir:

Ameriško kemijsko društvo

Referenca:

Zhu, T., et al. (2022) Inteligentni sistem na osnovi pletenine, ki diha, z izboljšano superhidrofobnostjo za opozarjanje na utopitev. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.2c08325.

.