Kolme mittausta yhdellä selluanturilla

02.04.2019

Lindkoping-sellusta-kolme-anturia-300.jpgShaobo Han ja anturi, joka voi mitata painetta, lämpötilaa ja kosteutta - samanaikaisesti.

Kyky mitata painetta, lämpötilaa ja kosteutta on tärkeää monissa sovelluksissa, kuten kotona olevien potilaiden seurannassa, robotiikassa, elektronisessa ihossa, toiminnallisissa tekstiileissä sekä valvonta- ja turvallisuuslaitteissa.

Tähän saakka tehdyt tutkimukset ovat kohdistuneet eri anturien integrointiin samaan piiriin, ja tämä on tuonut esiin useita teknisiä haasteita, etenkin käyttäjän rajapinnan osalta.

Linköpingin yliopiston orgaanisen elektroniikan laboratorion tutkijat ovat nyt yhdistäneet professori Xavier Crispinin johdolla kaikki kolme mittausta yhdeksi anturiksi.

Tämän on mahdollistanut sellaisten polymeerien elastisen geelin kehittäminen, joka johtaa sekä ioneja että elektroneja ja samalla myös lämpösähköisen vaikutuksen hyödyntäminen.

Kun selluloosan nanokuituja sekoitetaan johtavan polymeerin PEDOT:PSS:n kanssa vedessä ja seos pakastekuivataan tyhjössä, tuloksena on aerogeelinen materiaalirakenne. Lisäämällä siihen polysilaania saadaan aikaan joustavuutta.

Kun materiaali joutuu paineen alaiseksi, sen resistanssi putoaa. Koska materiaali on myös termosähköinen, sen avulla mahdollista mitata lämpötilan muutoksia: mitä suurempi lämpötilaero on lämpimän ja kylmän puolien välillä, sitä suurempi on syntyvä jännite. Kosteus vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti ionit siirtyvät lämpimältä puolelta kylmään. Jos kosteus on nolla, ionit eivät kulje.

”Uutta on se, että voimme tehdä eron elektronien termosähköisen vasteen ja ionien välillä seuraamalla sähköistä signaalia ajan suhteen. Tämä johtuu siitä, että nämä kaksi vastetta tapahtuvat eri nopeuksilla”, kertoo orgaanisen elektroniikan laboratorion professori Xavier Crispin.

”Tämä tarkoittaa sitä, että voimme mitata kolme parametria yhdellä materiaalilla, ilman että eri mittaukset ovat yhteen kytketty”, hän sanoo.

Tohtoriopiskelija Shaobo Han ja orgaanisen elektroniikan laboratoriossa työskentelevä vanhempi lehtori Simone Fabiano ovat löytäneet myös keinon erottaa kolme signaalia toisistaan siten, että kukin voidaan lukea yksitellen.

Tutkijoiden mukaan anturi avaa tietä asioiden internetille, vähentää monimutkaisuutta ja alentaa tuotantokustannuksia. Yksi mahdollinen sovellus on antureiden sijoittaminen herkkien tavaroiden paketteihin”, toteavat tutkijat, yliopistonsa tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Kertakäyttöisiä antureita 3D-tulostuksella

Antureita WC-paperista

Mikropiirit puupohjaiselle alustalle

19.09.2019Valokiteiden valmistus ja hallinta
18.09.2019Kaksi vapausastetta
17.09.2019Epätavallista magneettista käyttäytymistä
16.09.2019Nanolangat korvaavat lasiprismat
13.09.2019Tehokkaampaa sähköpolttoaineiden tuotantoa
12.09.2019Ensimmäinen monimutkainen kvanttiteleportaatio
11.09.2019Energian talteenottoa piipiiriltä
10.09.2019Uudenlainen pinnoite litium-metalli akuille
09.09.2019Uusi eristetekniikka pienemmille siruille
06.09.2019Hiilinanoputkia ja grafeenia
05.09.2019Nikkelioksidistako suprajohde?
04.09.2019Metamateriaaleja ja magnoniikkaa
03.09.2019Gallium-oksidi tehotransistoreita ennätysarvoilla
02.09.2019Muutos magneetissa itsessään
30.08.2019Transistori pellavalangasta
29.08.2019Robotti ottaa ajotarkkuuden hallintaansa
28.08.2019Enemmän irti MEMS-tekniikasta
27.08.2019Ensimmäinen havainto eksitonisesta eristeestä
26.08.2019Opto-elektroninen siru jäljittelee hermosoluja
23.08.2019Valoa vangiten ja suunnaten
22.08.2019Navigoi ja paikallista kuin pöllö
21.08.2019Uusia puolijohteita tehoelektroniikkaan
20.08.2019Biohajoavia mikroresonaattoreita
19.08.2019Uutta tekniikkaa aurinkosähkölle
16.08.2019E-tekstiilejä ja metamateriaaleja
15.08.2019Valoa nanopiireille
14.08.2019Tehokkaampia kvanttiantureita
13.08.2019Tsunami mikropiirillä
12.08.2019Tekniikkaa kuudennen sukupolven verkoille
09.08.2019Kvanttimikrofonista kvanttitietokoneeseen
08.08.2019Paksummat OLEDit parantavat näyttötekniikkaa
07.08.2019Älylasi, joka ei tarvitse sähköä
06.08.2019Sähköä ruosteen avulla
05.08.2019Erittäin ohuita transistoreita
01.08.2019Spinvirta välittää käyttövoimaa
26.07.2019Dramaattista lisäystä aurinkokennoihin
19.07.2019Luminenssilamput kehittyvät
12.07.2019Atomista audiotallennusta
04.07.2019Valosähköisiä nanoputkia
03.07.2019Informaation teleporttausta timantissa
02.07.2019Orgaanisia katodeja tehokkaille akuille
28.06.2019Spintroniikkaa ja muistitekniikkaa
27.06.2019Edistysaskeleita kvanttitietotekniikalle
26.06.2019Oksidimateriaalit kaupallistuvat
25.06.2019Lasertekniikalla grafeenia hyötykäyttöön
24.06.2019Ionitekniikkaa kondensaattoreihin
20.06.2019Tehokkaampia tehopiiritekniikoita
19.06.2019Uutta tekniikkaa 2D-materiaalin venytyksellä
18.06.2019Bioparisto IoDT-sovelluksille
17.06.2019Uusia ovia nanofotoniikan maailmaan
14.06.2019Biologian avulla sähkö varastoon ja hiili kiertoon
13.06.2019Orgaaniset laserdiodit unelmasta todellisuuteen
12.06.2019Uusia ominaisuuksia elektroniikalle
11.06.2019Uusi laite pakkaa enemmän valokuituun
10.06.2019Tutkijat yrittävät luoda ihmisen kaltaista koneajattelua
07.06.2019Vaihtoehtoja elektroniikan vauhdittamiseen
06.06.2019Hiiliseostus muuttaa puolijohtavaa 2D-materiaalia
05.06.2019Hämähäkin aisteja autonomisille koneille
04.06.2019Elektronin geometria määritelty
03.06.2019Fyysikot löytäneet uudenlaisia spin-aaltoja
30.05.2019Pesunkestävää kangaselektroniikkaa
29.05.2019Uusia ratkaisuja kaoottisille värähtelypiireille
27.05.2019Magneettista oppimista tietojenkäsittelyyn
24.05.2019Auttaa robotteja muistamaan
23.05.2019Ultrapuhdas valmistustapa 2D-transistoreille
22.05.2019Erittäin nopeita magneettisia muisteja
21.05.2019Happea akkujen kehitykseen
20.05.2019Neulanreiät hologrammeja tuottamaan
17.05.2019Lasketaan nopeammin kvasihiukkasilla
16.05.2019Kondensaattoreita tulostamalla
15.05.2019Kvanttitietotekniikkaa grafeenin ja piin avulla
14.05.2019Suurtaajuussiirto tehostuu grafeenilla
13.05.2019Aivomaista tietotekniikkaa
11.05.2019Kvanttitason mittauksia
09.05.2019Tehokkaampia muistimateriaaleja
08.05.2019Lämpösähköä spinien tasolta
07.05.2019Suurin ja nopein optinen kytkinpiiri
06.05.2019Tehokkaita lämpöjohteita nanoelektroniikalle
03.05.2019Monenlaista ledien värien hallintaa
02.05.2019Staattinen negatiivinen kondensaattori
30.04.2019Kompaktia pitkäaaltoista viestintää
29.04.2019Nanoklustereista puolijohteita
26.04.2019Uudenlainen spintransistori
25.04.2019Aurinkoa seuraten
24.04.2019Kvanttimateriaali aivojen kaveriksi
23.04.2019Uusia rakenteita Litium-ioni akuille
18.04.2019Spinaaltoja nanoelektroniikkaan
17.04.2019Huonelämpötilassa toimivia keinotekoisia atomeja
16.04.2019Uusi ihmemateriaali: yksittäisiä 2D-fosforeeninauhoja
15.04.2019Eksoottisia kvanttivaikutuksia
12.04.2019Fononeja suunnaten ja laseroiden
11.04.2019Kuparipohjainen vaihtoehto kullalle
09.04.2019Vanhassa vara parempi
08.04.2019Mainostilan esittely
08.04.2019Tehokkaita ledejä nanolangasta
05.04.2019Nanogeneraattori kankaalle 3D-tulostuksella
03.04.2019Topologiaa valoaalloille
02.04.2019Kolme mittausta yhdellä selluanturilla
01.04.2019Monipuolisia orgaanisia transistoreita
29.03.2019Kvanttisimulointia valolla

Näytä lisää »