ہم آپ کے تجربے کو بہتر بنانے کے لیے کوکیز کا استعمال کرتے ہیں۔اس سائٹ کو براؤز کرنا جاری رکھ کر، آپ ہمارے کوکیز کے استعمال سے اتفاق کرتے ہیں۔اضافی معلومات.
پہننے کے قابل پریشر سینسر انسانی صحت کی نگرانی اور انسانی کمپیوٹر کے تعامل کو محسوس کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ایک عالمگیر ڈیوائس ڈیزائن اور مکینیکل تناؤ کے لیے اعلیٰ حساسیت کے ساتھ پریشر سینسر بنانے کی کوششیں جاری ہیں۔
مطالعہ: 50 نوزلز کے ساتھ الیکٹرو اسپن پولی وینیلائیڈین فلورائیڈ نانوفائبرز پر مبنی ٹیکسٹائل پیزو الیکٹرک پریشر ٹرانسڈیوسر کو باندھنا۔تصویری کریڈٹ: افریقی اسٹوڈیو/شٹر اسٹاک ڈاٹ کام
جریدے npj Flexible Electronics میں شائع ہونے والے ایک مضمون میں polyethylene terephthalate (PET) وارپ یارن اور polyvinylidene fluoride (PVDF) ویفٹ یارن کا استعمال کرتے ہوئے کپڑوں کے لیے پیزو الیکٹرک پریشر ٹرانسڈیوسرز کی فیبریکیشن کی رپورٹ ہے۔ویو پیٹرن کی بنیاد پر دباؤ کی پیمائش کے سلسلے میں تیار کردہ پریشر سینسر کی کارکردگی تقریباً 2 میٹر کے کپڑے کے پیمانے پر ظاہر کی جاتی ہے۔
نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ 2/2 کینارڈ ڈیزائن کا استعمال کرتے ہوئے بہتر بنائے گئے پریشر سینسر کی حساسیت 1/1 کینارڈ ڈیزائن کے مقابلے میں 245% زیادہ ہے۔اس کے علاوہ، آپٹمائزڈ کپڑوں کی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے مختلف ان پٹ استعمال کیے گئے، جن میں موڑنا، نچوڑنا، جھرینا، مروڑنا، اور مختلف انسانی حرکات شامل ہیں۔اس کام میں، ایک سینسر پکسل سرنی کے ساتھ ٹشو پر مبنی پریشر سینسر مستحکم ادراک کی خصوصیات اور اعلیٰ حساسیت کو ظاہر کرتا ہے۔
چاول۔1. پی وی ڈی ایف تھریڈز اور ملٹی فنکشنل فیبرکس کی تیاری۔PVDF nanofibers کی سیدھ والی چٹائیاں تیار کرنے کے لیے استعمال ہونے والے 50 نوزل ​​الیکٹرو اسپننگ عمل کا ایک خاکہ، جہاں تانبے کی سلاخوں کو کنویئر بیلٹ پر متوازی طور پر رکھا جاتا ہے، اور اس کے مراحل چار پرتوں والے مونوفیلمنٹ فلامینٹ سے تین لٹ والے ڈھانچے تیار کرنے کے ہیں۔b SEM امیج اور منسلک PVDF ریشوں کی قطر کی تقسیم۔c چار پلائی سوت کی SEM تصویر۔d گھماؤ کے فنکشن کے طور پر چار پلائی سوت کے ٹوٹنے پر تناؤ کی طاقت اور تناؤ۔ای چار پلائی یارن کا ایکس رے پھیلاؤ پیٹرن الفا اور بیٹا مراحل کی موجودگی کو ظاہر کرتا ہے۔© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
ذہین روبوٹس اور پہننے کے قابل الیکٹرانک آلات کی تیز رفتار ترقی نے لچکدار پریشر سینسرز پر مبنی بہت سے نئے آلات کو جنم دیا ہے، اور الیکٹرانکس، صنعت اور ادویات میں ان کے استعمال تیزی سے ترقی کر رہے ہیں۔
Piezoelectricity ایک برقی چارج ہے جو کسی ایسے مواد پر پیدا ہوتا ہے جو مکینیکل دباؤ کا شکار ہوتا ہے۔غیر متناسب مواد میں پائیزو الیکٹرسٹی مکینیکل تناؤ اور برقی چارج کے درمیان ایک لکیری ریورس ایبل تعلق کی اجازت دیتی ہے۔لہذا، جب پیزو الیکٹرک مواد کا ایک ٹکڑا جسمانی طور پر بگڑ جاتا ہے، تو ایک برقی چارج پیدا ہوتا ہے، اور اس کے برعکس۔
پیزو الیکٹرک ڈیوائسز کم بجلی استعمال کرنے والے الیکٹرانک اجزاء کے لیے متبادل طاقت کا ذریعہ فراہم کرنے کے لیے مفت مکینیکل ذریعہ استعمال کر سکتے ہیں۔آلے کے مواد اور ساخت کی قسم الیکٹرو مکینیکل کپلنگ پر مبنی ٹچ ڈیوائسز کی تیاری کے کلیدی پیرامیٹرز ہیں۔ہائی وولٹیج غیر نامیاتی مواد کے علاوہ، میکانکی طور پر لچکدار نامیاتی مواد کو پہننے کے قابل آلات میں بھی تلاش کیا گیا ہے۔
الیکٹرو اسپننگ طریقوں سے نانوفائبرز میں پروسیس کیے گئے پولیمر بڑے پیمانے پر پیزو الیکٹرک انرجی اسٹوریج ڈیوائسز کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔پیزو الیکٹرک پولیمر نانوفائبر مختلف قسم کے ماحول میں مکینیکل لچک پر مبنی الیکٹرو مکینیکل جنریشن فراہم کرکے پہننے کے قابل ایپلی کیشنز کے لیے فیبرک پر مبنی ڈیزائن ڈھانچے کی تخلیق میں سہولت فراہم کرتے ہیں۔
اس مقصد کے لیے پیزو الیکٹرک پولیمر بڑے پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں، بشمول پی وی ڈی ایف اور اس کے مشتق، جن میں پیزو الیکٹرکٹی مضبوط ہوتی ہے۔یہ پی وی ڈی ایف ریشوں کو پیزو الیکٹرک ایپلی کیشنز بشمول سینسر اور جنریٹر کے لیے کپڑوں میں کھینچ کر کاتا جاتا ہے۔
شکل 2. بڑے علاقے کے ٹشوز اور ان کی جسمانی خصوصیات۔195 سینٹی میٹر x 50 سینٹی میٹر تک بڑے 2/2 ویفٹ ریب پیٹرن کی تصویر۔b ایک 2/2 ویفٹ پیٹرن کی SEM تصویر جس میں ایک PVDF ویفٹ دو PET اڈوں کے ساتھ جڑا ہوا ہے۔c 1/1، 2/2 اور 3/3 ویفٹ کناروں کے ساتھ مختلف کپڑوں میں وقفے پر ماڈیولس اور تناؤ۔d فیبرک کے لیے ناپا جانے والا لٹکا ہوا زاویہ ہے۔© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
موجودہ کام میں، PVDF nanofiber filaments پر مبنی فیبرک جنریٹرز کو ترتیب وار 50-jet الیکٹرو اسپننگ عمل کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے، جہاں 50 نوزلز کا استعمال گھومنے والی بیلٹ کنویئر بیلٹ کا استعمال کرتے ہوئے نانوفائبر میٹس کی تیاری میں سہولت فراہم کرتا ہے۔PET یارن کا استعمال کرتے ہوئے مختلف قسم کے بنے ہوئے ڈھانچے بنائے جاتے ہیں، بشمول 1/1 (سادہ)، 2/2 اور 3/3 ویفٹ پسلیاں۔
پچھلے کام میں فائبر جمع کرنے والے ڈرموں پر تانبے کے تاروں کی شکل میں فائبر کی سیدھ میں تانبے کے استعمال کی اطلاع دی گئی ہے۔تاہم، موجودہ کام متوازی تانبے کی سلاخوں پر مشتمل ہے جو ایک کنویئر بیلٹ پر 1.5 سینٹی میٹر کے فاصلے پر ہے تاکہ آنے والے چارج شدہ ریشوں اور تانبے کے ریشوں سے منسلک ریشوں کی سطح پر چارجز کے درمیان الیکٹرو سٹیٹک تعاملات کی بنیاد پر اسپنریٹس کو سیدھ میں کیا جاسکے۔
پہلے بیان کردہ capacitive یا piezoresistive sensors کے برعکس، اس مقالے میں تجویز کردہ ٹشو پریشر سینسر 0.02 سے 694 نیوٹن تک ان پٹ قوتوں کی وسیع رینج کا جواب دیتا ہے۔اس کے علاوہ، مجوزہ فیبرک پریشر سینسر نے پانچ معیاری واش کے بعد اپنے اصل ان پٹ کا 81.3% برقرار رکھا، جو پریشر سینسر کی پائیداری کو ظاہر کرتا ہے۔
اس کے علاوہ، 1/1، 2/2، اور 3/3 پسلی بنائی کے لیے وولٹیج اور موجودہ نتائج کا جائزہ لینے والی حساسیت کی اقدار نے 83 اور 36 mV/N سے 2/2 اور 3/3 پسلی کے دباؤ میں ہائی وولٹیج کی حساسیت ظاہر کی۔3 ویفٹ سینسر نے 24 mV/N ویفٹ پریشر سینسر 1/1 کے مقابلے میں بالترتیب 245% اور ان پریشر سینسرز کے لیے 50% زیادہ حساسیت کا مظاہرہ کیا۔
چاول۔3. فل کلاتھ پریشر سینسر کی توسیع شدہ درخواست۔پیشانی کے پاؤں (انگلیوں کے بالکل نیچے) اور ایڑی کی حرکت کا پتہ لگانے کے لیے دو سرکلر الیکٹروڈ کے نیچے 2/2 ویفٹ ریبڈ فیبرک سے بنے انسول پریشر سینسر کی ایک مثال۔b چلنے کے عمل میں انفرادی مراحل کے ہر مرحلے کی منصوبہ بندی کی نمائندگی: ہیل کا اترنا، گراؤنڈ کرنا، پیر کا رابطہ اور ٹانگ اٹھانا۔c وولٹیج آؤٹ پٹ سگنلز گیٹ اسٹیپ کے ہر حصے کے جواب میں گیٹ تجزیہ کے لیے اور ڈی ایمپلیفائیڈ برقی سگنلز جو چال کے ہر مرحلے سے وابستہ ہیں۔e ایک مکمل ٹشو پریشر سینسر کا اسکیمیٹک جس میں 12 مستطیل پکسل سیلز کی ایک صف ہے جس میں ہر پکسل سے انفرادی سگنلز کا پتہ لگانے کے لیے کنڈکٹیو لائنوں کا نمونہ بنایا گیا ہے۔f ہر پکسل پر انگلی دبانے سے پیدا ہونے والے برقی سگنل کا 3D نقشہ۔g ایک برقی سگنل کا پتہ صرف انگلی سے دبائے گئے پکسل میں ہوتا ہے، اور دوسرے پکسلز میں کوئی سائیڈ سگنل پیدا نہیں ہوتا، اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ کوئی کراسسٹالک نہیں ہے۔© Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, H. R et al.(2022)
آخر میں، یہ مطالعہ ایک انتہائی حساس اور پہننے کے قابل ٹشو پریشر سینسر کو ظاہر کرتا ہے جس میں PVDF nanofiber piezoelectric filaments شامل ہیں۔تیار کردہ پریشر سینسر میں 0.02 سے 694 نیوٹن تک ان پٹ قوتوں کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے۔
ایک پروٹو ٹائپ الیکٹرک اسپننگ مشین پر پچاس نوزلز استعمال کیے گئے، اور تانبے کی سلاخوں پر مبنی بیچ کنویئر کا استعمال کرتے ہوئے نانوفائبرز کی ایک مسلسل چٹائی تیار کی گئی۔وقفے وقفے سے کمپریشن کے تحت، تیار کردہ 2/2 ویفٹ ہیم فیبرک نے 83 mV/N کی حساسیت ظاہر کی، جو کہ 1/1 ویفٹ ہیم فیبرک سے تقریباً 245 فیصد زیادہ ہے۔
مجوزہ تمام بنے ہوئے پریشر سینسر الیکٹریکل سگنلز کو جسمانی حرکات سے مشروط کر کے مانیٹر کرتے ہیں، بشمول مروڑنا، موڑنے، نچوڑنا، دوڑنا اور چلنا۔اس کے علاوہ، یہ فیبرک پریشر گیجز پائیداری کے لحاظ سے روایتی کپڑوں کے مقابلے کے قابل ہیں، جو کہ 5 معیاری دھونے کے بعد بھی اپنی اصل پیداوار کا تقریباً 81.3 فیصد برقرار رکھتے ہیں۔اس کے علاوہ، تیار کردہ ٹشو سینسر کسی شخص کے چلنے کے مسلسل حصوں پر مبنی برقی سگنل پیدا کرکے صحت کی دیکھ بھال کے نظام میں موثر ہے۔
Kim, DB, Han, J., Sung, SM, Kim, MS, Choi, BK, Park, SJ, Hong, HR, et al.(2022)۔50 نوزلز کے ساتھ الیکٹرو اسپن پولی وینیلائیڈین فلورائیڈ نانوفائبرز پر مبنی فیبرک پیزو الیکٹرک پریشر سینسر، بنائی کے پیٹرن پر منحصر ہے۔لچکدار الیکٹرانکس npj.https://www.nature.com/articles/s41528-022-00203-6۔
اعلان دستبرداری: یہاں بیان کردہ خیالات مصنف کی ذاتی حیثیت میں ہیں اور ضروری نہیں کہ وہ AZoM.com Limited T/A AZoNetwork، اس ویب سائٹ کے مالک اور آپریٹر کے خیالات کی عکاسی کریں۔یہ دستبرداری اس ویب سائٹ کے استعمال کی شرائط کا حصہ ہے۔
بھاونا کاویتی حیدرآباد، ہندوستان کی ایک سائنس مصنف ہیں۔اس نے ویلور انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی، انڈیا سے MSc اور MD کی ڈگری حاصل کی ہے۔یونیورسٹی آف گواناجواتو، میکسیکو سے نامیاتی اور دواؤں کی کیمسٹری میں۔اس کا تحقیقی کام heterocycles پر مبنی بائیو ایکٹیو مالیکیولز کی نشوونما اور ترکیب سے متعلق ہے، اور اسے ملٹی سٹیپ اور ملٹی کمپوننٹ سنتھیسز کا تجربہ ہے۔اپنی ڈاکٹریٹ کی تحقیق کے دوران، اس نے مختلف ہیٹروسائیکل پر مبنی باؤنڈ اور فیوزڈ پیپٹائڈومیٹک مالیکیولز کی ترکیب پر کام کیا جن سے امید کی جاتی ہے کہ وہ حیاتیاتی سرگرمی کو مزید فعال کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔مقالہ جات اور تحقیقی مقالے لکھنے کے دوران، اس نے سائنسی تحریر اور ابلاغ کے لیے اپنے شوق کو دریافت کیا۔
کیوٹی، بفنر۔(11 اگست 2022)۔پہننے کے قابل صحت کی نگرانی کے لیے ڈیزائن کیا گیا مکمل فیبرک پریشر سینسر۔ازونانو۔21 اکتوبر 2022 کو https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544 سے حاصل کیا گیا۔
کیوٹی، بفنر۔"ایک آل ٹشو پریشر سینسر جو پہننے کے قابل صحت کی نگرانی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے"۔ازونانو۔21 اکتوبر 202221 اکتوبر 2022
کیوٹی، بفنر۔"ایک آل ٹشو پریشر سینسر جو پہننے کے قابل صحت کی نگرانی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے"۔ازونانو۔https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544۔(21 اکتوبر 2022 تک)۔
کیوٹی، بفنر۔2022. پہننے کے قابل صحت کی نگرانی کے لیے ڈیزائن کیا گیا آل کلاتھ پریشر سینسر۔AZoNano، رسائی 21 اکتوبر 2022، https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39544۔
اس انٹرویو میں، AZoNano پروفیسر آندرے نیل سے ایک جدید مطالعہ کے بارے میں بات کرتے ہیں جس میں وہ شامل ہے جس میں "شیشے کے بلبلے" نینو کیرئیر کی ترقی کی وضاحت کی گئی ہے جو لبلبے کے کینسر کے خلیوں میں منشیات کو داخل کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔
اس انٹرویو میں، AZoNano نے UC برکلے کے کنگ کانگ لی کے ساتھ اپنی نوبل انعام یافتہ ٹیکنالوجی، آپٹیکل ٹوئیزر کے بارے میں بات کی۔
اس انٹرویو میں، ہم اسکائی واٹر ٹیکنالوجی سے سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی حالت کے بارے میں بات کرتے ہیں، کس طرح نینو ٹیکنالوجی اس صنعت کو تشکیل دینے میں مدد کر رہی ہے، اور ان کی نئی شراکت داری۔
Inoveno PE-550 مسلسل nanofiber کی پیداوار کے لیے سب سے زیادہ فروخت ہونے والی الیکٹرو اسپننگ/اسپرے مشین ہے۔
سیمی کنڈکٹر اور کمپوزٹ ویفرز کے لیے Filmetrics R54 ایڈوانسڈ شیٹ ریزسٹنس میپنگ ٹول۔