เซ็นเซอร์ความเครียดที่ใช้กราฟีนสามารถตรวจจับการสัมผัสของขนนกได้

เซ็นเซอร์ความเครียดที่ใช้กราฟีนสามารถตรวจจับการสัมผัสของขนนกได้

ในสหราชอาณาจักรได้พัฒนาเซนเซอร์วัดความเครียดที่สามารถวัดได้ตั้งแต่การสัมผัสขนนกไปจนถึงแรงกระแทกอย่างแรง อุปกรณ์นี้ได้รับการกล่าวขานว่าเป็นเซ็นเซอร์ความเครียดที่ไวที่สุดในโลก ผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคการประมวลผลที่สร้างโครงข่ายของแผ่นนาโนกราฟีนในเมทริกซ์โพลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นสูง ความไวของวัสดุนี้ต่อช่วงของสายพันธุ์ที่รุนแรงอาจทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน

ที่หลากหลาย

ในด้านต่าง ๆ เช่น การดูแลสุขภาพและวิทยาการหุ่นยนต์ เป็นพอลิเมอร์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ โปร่งใส และทนทาน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานตั้งแต่การดูแลสุขภาพไปจนถึงวิศวกรรมการบินและอวกาศ ความยืดหยุ่นสูงของวัสดุยังมีประโยชน์ในเซ็นเซอร์ความเครียดรุ่นล่าสุด ซึ่งแสดงความต้านทาน

ไฟฟ้าที่แตกต่างกันเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดเนื่องจากวัสดุนาโนนำไฟฟ้าที่ฝังอยู่ เช่น กราฟีนและอนุภาคนาโนเงิน อย่างไรก็ตาม การบิดตัวของโมเลกุลภายในวัสดุทำให้ยากต่อการกระจายโครงสร้างนาโนให้เท่ากัน และจนถึงขณะนี้ทำให้ PDMS ไม่สามารถใช้งานจริงในการตรวจจับได้

น้ำมันและน้ำ ตอนนี้ O’Mara และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาเทคนิคการประมวลผลที่เกี่ยวข้องกับส่วนผสมของน้ำมันและน้ำที่ทำให้เสถียรด้วยอนุภาคของแข็ง ซึ่งจะถูกกักไว้ที่ส่วนต่อประสานระหว่างหยดเพื่อสร้างโครงสร้างที่มั่นคง ในกรณีนี้ นักวิจัยได้ประกอบแผ่นนาโนกราฟีนเพื่อทำให้หยดน้ำมัน

วัสดุที่ได้แสดงความสัมพันธ์แบบเลขชี้กำลังที่แข็งแกร่งระหว่างความเครียดและความต้านทานไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้มีความไวต่อความเครียดตั้งแต่ต่ำกว่า 0.1% ถึงมากกว่า 80% ซึ่งเปลี่ยนความต้านทานของวัสดุมากกว่าหนึ่งล้านปัจจัย สิ่งนี้แสดงถึงการปรับปรุงที่สำคัญเหนือเซ็นเซอร์สเตรนขั้นสูงส่วนใหญ่

ในปัจจุบัน ซึ่งมักจะต้องเสียสละความไวและช่วงเพื่อรักษาความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ วัสดุที่ใช้ PDMS ซึ่งผลิตโดยทีมงานของ O’Mara สามารถยืดความเครียดได้สูงขึ้นถึง 80 เท่า และบรรลุการเปลี่ยนแปลงความต้านทานได้มากถึง 100 เท่า ซึ่งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการรายงานมา 

เมื่อเทียบกับ

อุปกรณ์ในปัจจุบัน การปรับปรุงที่สำคัญดังกล่าวอาจทำให้วัสดุเป็นเซ็นเซอร์วัดความเครียดในอุดมคติในการใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดูแลสุขภาพ ซึ่งการวัดความเครียดที่ละเอียดอ่อนมีความสำคัญอย่างยิ่งในการตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจ การเคลื่อนไหวของทรวงอก 

การดัดข้อต่อ และการช่วยหายใจของผู้ป่วย ที่อื่น ๆ วัสดุสามารถรวมเข้ากับเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้สำหรับการตรวจสอบประสิทธิภาพการเล่นกีฬา และอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าใหม่ของ “ซอฟต์โรบ็อต” ที่จำลองคุณสมบัติของระบบชีวภาพที่มีโมเลกุล PDMS มีความเสถียร โดยการปรับเงื่อนไข

และการพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพนั้น “ท้าทายอย่างยิ่ง” XCT เป็นเทคโนโลยีการถ่ายภาพชนิดแรกที่สร้างภาพ 3 มิติแบบไม่ทำลาย ซึ่งช่วยให้นักวิจัยเข้าใจว่ายาผงสูดพ่นชนิดผงแห้งมีพฤติกรรมอย่างไรในระหว่างการผลิต และวิธีที่ยาพ่นเพื่อสูดเข้าไปในปอด

ถึงกระนั้นก็ตาม พนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมมาอย่างดีต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการวิเคราะห์ภาพ XCT และอุปกรณ์จึงไม่ใช่เรื่องธรรมดา เนื่องจากข้อจำกัดเหล่านี้ นักวิจัยเชื่อว่าในขั้นต้น XCT อาจถูกใช้โดยห้องปฏิบัติการจำนวนหนึ่งเพื่อช่วยปรับปรุงผลลัพธ์ของเทคนิคการจำแนกลักษณะของอนุภาค

แบบดั้งเดิม XCT ยังสามารถช่วยระบุลักษณะของยาที่อยู่ระหว่างการพัฒนา เมื่อส่วนผสมที่ออกฤทธิ์มักหายาก ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบต่างๆ ของยารักษาโรคหอบหืด เช่น ยาผงและละอองลอย หรือเปรียบเทียบรูปแบบยาสามัญและชื่อแบรนด์ของยา

“ฉันไม่คิดว่างานนี้จะเปลี่ยนประเภทของยาที่เราคิดค้น” “แต่สิ่งที่จะทำคือช่วยให้เราเข้าใจวัสดุที่เราใช้อย่างแข็งแรงมากขึ้น”ทำให้นักวิจัยระบุอนุภาคแต่ละตัวได้ยาก แม้จะมีข้อกังวลทางทฤษฎีเหล่านี้ แต่ทีมงานก็ประสบความสำเร็จในการแยกและแยกลักษณะเฉพาะของอนุภาคพาหะระดับการสูดดม

ก็คือการใช้มันเพื่อนัดมัมมี่ซึ่งมีไขมันในเนื้อเยื่ออ่อนและผ้าพันแผล แอปพลิเคชั่นที่สามอาจเกี่ยวข้องกับการสืบอายุกระดูกทางโบราณคดี เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีลิพิดอยู่ด้วย กล่าวว่า “ความสำคัญของความก้าวหน้าต่อชุมชนโบราณคดีนี้ไม่สามารถพูดเกินจริงได้ แม้ว่าการจำแนกประเภทของเครื่องปั้นดินเผา

จะทำให้สามารถจัดเรียงวัตถุตามลำดับเวลาตามลักษณะการตกแต่งได้ แต่เขาชี้ให้เห็นว่าลำดับเหตุการณ์เหล่านี้ยากที่จะระบุวันที่ในปฏิทินที่เฉพาะเจาะจง “เทคนิคของเราช่วยให้เรายึด ‘ลำดับเหตุการณ์แบบลอย’ เหล่านี้ตามเวลาจริงของปฏิทินและกำหนดวันที่ที่เหมาะสมให้กับพวกมันได้” 

เขากล่าว

โดยการหาวัสดุคาร์บอนไนซ์บนพื้นผิวของสิ่งประดิษฐ์ อย่างไรก็ตาม ตั้งข้อสังเกตว่าสิ่งตกค้างเหล่านี้ปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อมได้ง่ายกว่าสิ่งตกค้างที่ฝังอยู่ในดินเหนียว การประมวลผลอย่างละเอียด พวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุที่ได้เพื่อผลิตฟิล์มที่ต่อเนื่องและยืดหยุ่นสูง

“เราควรใช้เทคโนโลยีการทดลองที่ถูกที่สุดและทันท่วงทีที่สุดเสมอ เพราะมีความยืดหยุ่นมากกว่า และอนุญาตให้เปลี่ยนทิศทางและเทคนิคตามที่ผู้ทดลองเรียนรู้” Perl กล่าว “ความประหลาดใจเป็นส่วนที่ดีที่สุดในการปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ แต่ความประหลาดใจส่วนใหญ่ต้องการให้ผู้ทดลองทำสิ่งใหม่

และแตกต่างออกไป เช่น การตรวจสอบปรากฏการณ์ใหม่หรือใช้เทคโนโลยีใหม่กับปรากฏการณ์เก่า”

กล่าวว่าเขามีกฎสามข้อสำหรับการดำเนินการวิจัยเชิงเก็งกำไร: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเก็งกำไรไม่ละเมิดกฎหมายที่จัดตั้งขึ้น; สนุกกับตัวเอง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้อื่นสามารถทำซ้ำ

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์