حسگر انعطاف‌پذیر با الهام از بال سوسک

یک گروه تحقیقات کره با الهام از بال‌های سوسک حسگر بسیار حساسی تولید کرده است. در ساخت این حسگر از نانوالیاف استفاده شده است که روی آنها با لایه‌ای از پلاتین پوشانده شده است.

پژوهشگران کره‌ای موفق شدند با استفاده از نانوالیاف متراکم، حسگر انعطاف‌پذیری مشابه پوست انسان تولید کنند. این حسگر قادر است انواع مختلف فشارها، نظیر فشار مستقیم، فشار سایشی و نیروی تاکننده را تشخیص دهد. حساسیت این حسگر بسیار بالا است به‌طوری که قادر است ضربان قلب و افتادن یک قطره آب را تشخیص دهد. این حسگر می‌تواند نیروهای اعمال شده از چند ماده مختلف روی چند نقطه مختلف را تشخیص دهد.

کاپ یانگ سو از دانشگاه ملی سئول می‌گوید این تیم تحقیقاتی از مکانیسم بال‌های سوسک الهام گرفته است. این سوسک برای این که بال‌های خود را جمع کند، آنها را به‌نحوی روی هم قرار می‌دهد که موهای میکرومقیاس موجود در لایه خارجی بال به‌درون موهای موجود روی بدن سوسک فرو رود. با این راهبرد، سوسک به‌راحتی می‌تواند بال‌های خود را جمع کند یا دوباره آنها را باز کند، از سوی دیگر مساحت سطحی بالای بال‌ها موجب می‌شود تا نیروی برشی زیادی میان‌بال‌ها وجود داشته باشد بنابراین بال‌ها به‌راحتی سر جای خود حفظ شده و حرکت نمی‌کنند.

انواع مختلف نیروها منجر به ایجاد تغییرات متفاوت در مقاومت الکتریکی می گردد.

تیم تحقیقاتی سو از این چیدمان موها در بال سوسک الهام گرفتند و نانوالیافی از جنس پلی‌اورتان تولید کردند. این الیاف روی بستر پلی (دی متیل سیلوکسان) قرار داده شد. سطح این الیاف با استفاده از فلز پلاتین پوشش داده شد به‌طوری که روی الیاف یک لایه ایجاد می‌شود، این لایه رسانا بوده و موجب هدایت الکتریکی در آن می‌شود. سو می‌گوید اگر شما به سطح این لایه دست بزنید، نانوالیاف دستخوش تغییر شده و هدایت الکتریکی آن تغییر می‌کند. انواع مختلف نیروها می‌توانند موجب تغییرات منحصر به‌فرد خود در این لایه‌ها شوند در نتیجه مقاومت لایه به مقدار خاصی تغییر می‌کند و از روی آن می‌توان نوع فشار را تعیین کرد.

این گروه تحقیقاتی سطح این لایه را با پوشش ابر آبگریز پوشاندند و در نهایت حسگری ساختند که می‌تواند قطره آب به حجم ۲۰ میکرولیتر را شناسایی کند. در آزمایش دیگری، محققان با استفاده از ۶۴ بخش کوچک، این حسگر را ساختند، در نتیجه این کار حسگری تولید شد که اگر فشار بر بخش‌های مختلف آن وارد شود، حسگر قادر به شناسایی آن خواهد بود.

به اعتقاد محققان، این نتایج به سه دلیل اهمیت دارد: حساسیت بالا، قابلیت ادغام با ادوات دیگر و انعطاف‌پذیری بالا.