Гибкий датчик из жевательной резинки обещает повысить чувствительность носимой электроники

Новый датчик из жевательной резинки и углеродных нанотрубок остаётся чувствительным даже в процессе растягивания и перекручивания

Новый датчик из жевательной резинки и углеродных нанотрубок остаётся чувствительным даже в процессе растягивания и перекручивания
(фото и иллюстрации American Chemical Society/University of Manitoba).

Учёные создали гибкий датчик из жевательной резинки и углеродных нанотрубок, который может быть использован в фитнес-трекерах и другой носимой электронике, что значительно повысит её чувствительность и точность диагностики.

Современная носимая электроника (например, фитнес-трекеры или умные часы) оснащена датчиками, которые отслеживают частоту сердечных сокращений, давление, циркуляцию крови, температуру и другие параметры тела.

Производители стремятся к максимальной гибкости таких устройств, но сами датчики всё равно остаются жёсткими. По этой причине при растягивании или скручивании в неправильном направлении они могут либо давать неточные показания, либо вовсе перестать функционировать.

Лучшими материалами в погоне за "абсолютной гибкостью" специалисты признают мягкие каучуки и силиконы. И команда канадских исследователей из Манитобского университета (University of Manitoba) утверждает, что ей удалось изготовить чувствительный растягиваемый и скручиваемый датчик из обычной жевательной резинки.

Его изготовление начиналось с прозаического разжёвывания резинки в течение 30 минут, после чего материал промывали этиловым спиртом и оставляли примерно на 12 часов. После этого на резинку наносили раствор, содержащий углеродные нанотрубки, которые являются чувствительным элементом датчика.

Одной из центральных идей стал процесс распределения и ориентации нанотрубок по материалу. Для этого учёным не потребовалось никакого внешнего возбуждения. Желаемый результат был достигнут путём многократного растягивания и складывания резинки.

В итоге был получен тензометрический датчик (то есть датчик, преобразующий величину деформации), который продолжал функционировать даже будучи обёрнутым вокруг пальца и перекрученным во время поворота шеи. При этом он подвергался растяжению до 200% и деформации до 530%. Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Интересно, что в ходе экспериментов учёные обнаружили, что датчик реагирует ещё и на влажность в воздухе. По их мнению, это может быть использовано, например, для контроля дыхания человека во время физической нагрузки или сна.