เสาอากาศโลหะเหลวสอดคล้องกับความโค้งและการเสียรูปของอวัยวะที่เคลื่อนไหว

เสาอากาศโลหะเหลวสอดคล้องกับความโค้งและการเสียรูปของอวัยวะที่เคลื่อนไหว

เซ็นเซอร์ชีวการแพทย์ที่ตรวจสอบสัญญาณทางสรีรวิทยาจากอวัยวะที่เคลื่อนไหวอย่างแข็งขันผ่านการเสียรูปขนาดใหญ่และเป็นวงจร เพื่อให้สอดคล้องกับความโค้งของอวัยวะและการเคลื่อนไหวตามกลไก เซ็นเซอร์ดังกล่าวมักมีการออกแบบที่บางเพื่อให้ยืดหยุ่นได้ง่าย และมีการห่อหุ้มด้วยอีลาสโตเมอร์เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเชิงกลของอุปกรณ์ชีวการแพทย์ไร้สายที่เชื่อมต่อกับเนื้อเยื่อ

ทีมวิจัย

จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและการออกแบบแห่งสิงคโปร์ (SUTD) ได้แทนที่ตัวนำโลหะทั่วไปในเสาอากาศด้วย  ซึ่งเป็นโลหะผสมแกลเลียมที่มีความเป็นพิษต่ำซึ่งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องเสาอากาศไมโครฟลูอิดิกที่พิมพ์ 3 มิติ ซึ่งนักวิจัยได้อธิบายไว้ยังคงประสิทธิภาพพลังงานไร้สายสูง

เสาอากาศที่ผลิตเพิ่มเติมการท้าทายเสาอากาศโลหะเหลวที่มีอยู่ซึ่งมีโครงสร้างเสาหินขนาดใหญ่และแข็ง ทีมงานของ จินตนาการถึงโครงสร้างแบบอ่อนที่ไม่ใช่เสาหิน เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ นักวิจัยได้ใช้เครื่องจ่ายกาวซิลิโคนแบบใช้ลมเพื่อพิมพ์โครงร่างของไมโครแชนเนลบนวัสดุพิมพ์ หนา 7 µm 

ซึ่งเรียกว่าแผ่นไมโคร ซึ่งมีคุณสมบัติยืดหยุ่นคล้ายกับเนื้อเยื่อชีวภาพ หลังจากฝังชุดไดโอดเปล่งแสง (LED) และสายจัมเปอร์ลงในอุปกรณ์แล้ว พวกเขาได้เพิ่มไมโครชีต แบบตั้งอิสระเพื่อปิดผนึกโครงร่าง ส่งผลให้ช่องไมโครฟลูอิดิกว่างเปล่าภายใต้การเสียรูปที่รุนแรง และยึดติดกับเนื้อเยื่อไดนามิก

ที่เปราะบาง ทำให้เป็นแพลตฟอร์มการตรวจจับแบบไร้สายที่บางสำหรับการใช้งานด้านการตรวจสุขภาพ “เทคโนโลยีนี้จะเปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการรับรู้ทางชีวภาพ การสื่อสาร และการบำบัด” ผู้เขียนอาวุโส อธิบาย เพื่อช่วยในกระบวนการฉีด ทีมงานได้ใช้ชั้นโพลี (ไวนิลแอลกอฮอล์) ซึ่งเป็นโพลิเมอร์

ที่ละลายน้ำได้ซึ่งเป็นชั้นเชิงกลแบบถอดได้เพื่อช่วยให้การไหลของโลหะเหลวในไมโครแชนแนลเป็นไปอย่างราบรื่น ซึ่งจะเป็นการปิดวงจรไฟฟ้าและจ่ายไฟให้กับ ไฟ LED เสาอากาศฟลูอิดิกที่ได้นั้นทำงานใกล้เคียงกับความถี่การสื่อสารระยะใกล้มาตรฐาน (13.56 MHz) โดยมีการสูญเสียพลังงานต่ำ

แม่เหล็กไฟฟ้า

ที่ยืดหยุ่นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดได้ที่มีเสาอากาศแบบทึบ รูปแบบตัวนำแบบหยักและคดเคี้ยวช่วยเพิ่มความสามารถในการยืดโดยรวม อย่างไรก็ตาม ช่วงยังคงถูกจำกัดโดยความเครียดครากของตัวนำที่เป็นโลหะ อย่างไรก็ตาม โลหะเหลวมีความเครียดไม่จำกัด ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าดึงดูดใจ

สำหรับเซ็นเซอร์ที่จะพบกับการเสียรูปขนาดใหญ่ นักวิจัยรายงานว่าเสาอากาศ สามารถรับแรงดึงได้มากถึง 200% ตรงกับรัศมีความโค้ง 3 มม. และทนต่อมุมบิด 180 องศา ในขณะที่ยังคงสูญเสียพลังงานต่ำ การทดสอบความเครียดแรงดึงซ้ำๆ ไม่พบการลดลงของประสิทธิภาพพลังงานของเสาอากาศ

 เข้ากับเนื้อเยื่ออ่อน ทีมงานได้เคลือบเนื้อเยื่อ ส่วนเชื่อมต่อเสาอากาศด้วยชั้นกาวโพลีโดพามีนที่มีความหนา 650 นาโนเมตร สิ่งนี้ช่วยเพิ่มพลังงานในการยึดเกาะ ขจัดความจำเป็นในการเย็บแผลที่อาจทำร้ายเนื้อเยื่อ การทดลองกับลำไส้เล็กและหัวใจของสุกร และน่องไก่ พบว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบ

ทำให้เสาอากาศถูกแยกออกและทำให้ประสิทธิภาพของมันลดลง อย่างไรก็ตาม มันยังคงประสิทธิภาพเพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับ LED ของอุปกรณ์ “เราเชื่อว่างานวิจัยนี้ครอบคลุมความจำเป็นในการฝังอุปกรณ์ชีวภาพที่บุกรุกน้อยที่สุดบนเนื้อเยื่อที่บอบบาง เช่น สมอง ตับ และไต” ผู้เขียนคนแรก

ซึ่งวางแผน

จะใช้เทคโนโลยีนี้สำหรับการศึกษาที่ปลูกถ่ายภายในร่างกายในสัตว์ขนาดเล็กในอนาคตกล่าวหรือการเปลี่ยนแปลงความถี่ในการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเน้นย้ำถึงความมั่นคงของการออกแบบ อย่างไรก็ตาม พวกเขาทราบว่าการกดเสาอากาศอาจทำให้ไมโครแชนเนลพังทลาย

ความแข็งของการออกแบบที่ใช้เพียโซยังเสริมระบบด้วยความถี่เรโซแนนซ์สูง ซึ่งช่วยให้การเคลื่อนไหวมีไดนามิกมากขึ้นและการควบคุมที่เสถียรยิ่งขึ้น “มีการแลกเปลี่ยนระหว่างความถี่ในการทำงานกับปริมาณการเคลื่อนที่เชิงมุมอยู่เสมอ” Rau อธิบาย “อุปกรณ์ที่มีช่วงการเคลื่อนไหวเชิงมุมที่ใหญ่ขึ้น

มักจะให้ความถี่ไดนามิกที่ต่ำกว่า ในขณะที่ระบบที่เร็วกว่านั้นต้องการการออกแบบที่แข็งกว่าซึ่งอนุญาตให้มีการเคลื่อนไหวที่เล็กลงเท่านั้น” ปัจจุบัน PI นำเสนอตัวยึดกระจกเชิงพาณิชย์ที่หลากหลาย ซึ่งต้องขอบคุณประสบการณ์ห้าทศวรรษในการสนับสนุนการบังคับเลี้ยวด้วยลำแสงและการทำให้เสถียร

ในการใช้งานในอวกาศ ดาราศาสตร์ และการสำรวจอวกาศ ซึ่งรวมถึงระบบที่ขับเคลื่อนด้วยเพียโซที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อมอบคุณสมบัติไดนามิกและการเคลื่อนไหวเชิงมุมที่จำเป็นสำหรับการใช้งานเฉพาะ เช่นเดียวกับหน่วยทิป/ทิปคอยล์เสียงแบบแม่เหล็กที่โดยทั่วไปจะช่วยให้มีการเคลื่อนไหว

ที่มากขึ้นด้วยความเร็วที่ช้าลงเล็กน้อย สำหรับเครื่องมือ จะต้องได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของระบบป้องกันภาพสั่นไหว “เราค้นหาตลาดสำหรับอุปกรณ์ที่เหมาะสม และเลือกอุปกรณ์ที่ใกล้เคียงกับความต้องการของเรา”  “จากนั้นเราติดต่อ PI เพื่อดูว่าพวกเขา

เหล่านี้คือการรักษาการเชื่อมโยงเลเซอร์ระหว่างดาวเทียมที่อยู่ติดกันในขณะที่กลุ่มดาวเคลื่อนผ่านอวกาศและตำแหน่งสัมพัทธ์ของดาวเทียมเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ “ทั้งระบบมีการเคลื่อนไหว มีการสั่นสะเทือนในแต่ละดาวเทียม และยังมีความผิดปกติที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้น อุณหภูมิ 

และความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศ” Rau กล่าว “มันเป็นระบบที่มีไดนามิกมาก และตำแหน่งของกระจกจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็วเพียงพอเพื่อรักษาการเชื่อมต่อออปติก”  ระบบทิป/เอียงของ PI สามารถบรรลุไดนามิกที่รวดเร็วซึ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมโยงข้อมูลออปติคัลเหล่านี้ให้เสถียร

แนะนำ ufaslot888g