Telefoonsensoren Kunnen Met Het Menselijk Lichaam Aangaan

{h1}

De sensoren in smart kunnen worden gemaakt van materialen die ze verenigbaar maken met het menselijk lichaam, zeggen onderzoekers.

Microscopische sensoren en motoren in smartphones detecteren bewegingen en kunnen hun camera's op een dag helpen scherp te stellen. Nu hebben wetenschappers componenten bedacht voor deze machines die compatibel zijn met het menselijk lichaam, waardoor ze mogelijk ideaal zijn voor gebruik in medische apparaten zoals bionische ledematen en andere kunstmatige lichaamsdelen, zeggen onderzoekers.

De technologie wordt micro-elektromechanische systemen genoemd, of MEMS, en omvat delen van minder dan 100 micron breed, de gemiddelde diameter van een mensenhaar. De versnellingsmeter die een smartphone vertelt of het scherm verticaal of horizontaal wordt gehouden, is bijvoorbeeld een MEMS-sensor; het converteert signalen van de omgeving van de telefoon, zoals de beweging, in elektrische impulsen.

MEMS actuators, die de camera van uw volgende smartphone kunnen scherpstellen, werken op de tegenovergestelde manier, door elektrische signalen om te zetten in beweging.

MEMS worden meestal geproduceerd uit silicium. Maar nu hebben onderzoekers een manier bedacht om zeer flexibele onderdelen voor deze micromachines te printen vanuit een rubberachtig, organisch polymeer dat meer geschikt is voor implantatie in het menselijk lichaam dan silicium. [7 coole gebruik van 3D-printen in de geneeskunde]

Het nieuwe polymeer is aantrekkelijk voor MEMS vanwege zijn hoge mechanische sterkte en hoe het reageert op elektriciteit. Het is ook niet-toxisch, waardoor het biocompatibel of geschikt is voor gebruik in het menselijk lichaam.

De methode die de wetenschappers gebruikten om MEMS-componenten van dit polymeer te maken, wordt nanoprintlithografie genoemd. Het proces werkt net als een geminiaturiseerde rubberstempel, waarbij een mal in het zachte polymeer wordt gedrukt om gedetailleerde patronen te creëren, met functies tot nanometers of miljardste van een meter, in omvang. De wetenschappers drukten componenten van slechts 2 micron dik, 2 micron breed en ongeveer 2 centimeter lang.

"Het afdrukken werkte echt, dat wil zeggen dat we het recept goed konden krijgen", vertelde onderzoekster Leeya Engel, een materiaalwetenschapper aan de Universiteit van Tel Aviv in Israël, aan WordsSideKick.com. "Fabriceren op kleine schaal is een zeer lastige bezigheid, vooral bij het gebruik van nieuwe materialen."

Het feit dat nano-opdruk lithografie niet afhankelijk is van dure of omslachtige elektronica maakt het nieuwe proces eenvoudig en goedkoop.

"Het gebruik van nieuwe, zachte materialen in micro-apparaten rekt zowel de verbeelding als de grenzen van technologie, maar de introductie van polymeer MEMS in de industrie kan alleen worden gerealiseerd met de ontwikkeling van afdruktechnologieën die massaproductie met lage kosten mogelijk maken," zei Engel..

Wetenschappers hebben eerder biocompatibele MEMS-onderdelen gemaakt, merkte Engel op, maar de methode van haar team biedt een voordeel: het kan deze biocompatibele onderdelen snel en goedkoop produceren.

"Andere methoden, vooral wanneer u de schaal lager dan een micron wilt verkleinen, kunnen erg duur worden en lang duren," zei Engel.

Als u bijvoorbeeld een elektronenbundel gebruikt om een ​​groot aantal MEMS-onderdelen te maken, kan de machine de hele nacht door worden gebruikt, wat erg kostbaar is, zei Engel. "Het proces dat we rapporteerden duurde ongeveer 15 minuten."

Als een bonus zijn MEMS-onderdelen gemaakt van dit organische polymeer zeer flexibel; ze kunnen honderden keren flexibeler zijn dan zulke componenten gemaakt van conventionele materialen. Deze flexibiliteit kan ervoor zorgen dat MEMS-sensoren gevoeliger voor trillingen en MEMS-motoren energiezuiniger worden, wat leidt tot betere camera's en smartphones met een langere levensduur van de batterij.

De onderzoekers zijn nu van plan functionele apparaten te maken die bijna volledig uit het polymeer zijn vervaardigd.

"Als de drukprocessen echt massaproductie van polymeerapparaten mogelijk maken, zullen we kijken naar de mogelijkheid dat apparaten zo goedkoop zijn dat ze zelfs wegwerpbaar zijn", zei Engel.

"Ik denk dat drukprocessen de technologie van de toekomst zijn", voegde Engel eraan toe. "Het zal een beetje meer bijschaven, maar ik geloof dat het op een dag mogelijk zal zijn om geavanceerde sensoren en actuatoren gemaakt van organische materialen massaal te produceren met behulp van drukwerk."

De onderzoekers waarschuwden dat ze nog geen apparaten op basis van deze technologie in de mens hebben geïmplanteerd, "hoewel onze technologie dit mogelijk zou maken," zei Engel.

De wetenschappers presenteren hun bevindingen op 19 september op de Internationale Conferentie over Micro en Nano Engineering in Londen.

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com