Исследователи под руководством профессора Ли Рунвэя из Института технологии и инженерии материалов Нинбо (NIMTE) Китайской академии наук (CAS) разработали двухрежимный датчик деформация-температура с высокой разрешающей способностью и разрешающей способностью, позволяющий проводить измерения в режиме реального времени деформации и температурных раздражителей без перекрестных помех с помощью одного датчика.

Эта работа была опубликована в Advanced Functional Materials.

В качестве важных физиологических параметров, возникающих в результате деятельности человека, напряжение и температура играют решающую роль в мониторинге здоровья и движения.

Гибкий датчик является основным компонентом умных носимых устройств, следуя тенденции развития интеграции и многофункциональности в последние годы. Тем не менее, обнаружение и различение стимулов деформации и температуры по-прежнему остается сложной задачей для одного датчика.

Аморфная проволока на основе кобальта обладает превосходными магнитомягкими свойствами и гигантским эффектом магнитного импеданса, что позволяет реализовать высокочувствительное обнаружение магнитных полей, и поэтому была признана идеальным материалом для разработки гибких многофункциональных датчиков.

На основе аморфной проволоки на основе кобальта в качестве чувствительного материала исследователи разработали двухрежимный датчик с трубчатой ​​гетерогенной структурой, реализующий мониторинг и распознавание деформации и температуры в реальном времени.

Разработанный датчик состоит из термопары, намотанной на блок преобразования деформации в магнитную индукцию, и аморфной проволоки на основе кобальта с высокой магнитной проницаемостью. Подбирая механический модуль компонентов блока преобразования деформации в магнитную индукцию, можно регулировать чувствительность датчика к деформации.

Двухрежимный датчик показал высокую чувствительность к деформации, высокую температурную чувствительность и хорошую циклическую стабильность. Он также достиг низкого предела обнаружения деформации 0,05% с разрешением 0,1% и точностью определения температуры 0,1°C.

Кроме того, двухрежимный датчик был интегрирован в смарт-ткань для непрерывного и независимого мониторинга дыхания, движения тела и температуры , демонстрируя яркие и широкие перспективы применения в ранней диагностике заболеваний, мониторинге здоровья и взаимодействии человека с машиной.