Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) разработали мягкий, растягивающийся термометр с автономным питанием, который можно интегрировать в мягких роботов и «умную» одежду, сообщает пресс-служба SEAS. Описание разработки появилось в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Термометр состоит из трех простых частей: электролита, электрода и диэлектрического материала, разделяющего их. На границе раздела электролит/диэлектрик накапливаются ионы, а на границе раздела диэлектрик/электрод накапливаются электроны. Дисбаланс заряда между ними создает ионное облако в электролите. При изменении температуры ионное облако меняет толщину – и генерируется напряжение. Напряжение чувствительно к температуре, но не к растяжению.
«Поскольку конструкция настолько проста, существует множество различных способов настройки датчика в зависимости от приложения, – сказал Еченг Ван, научный сотрудник SEAS и ведущий автор статьи. – Вы можете выбирать разные материалы, располагать их по-разному и оптимизировать для разных задач».
Разместив электролит, диэлектрик и электрод в разных конфигурациях, исследователи разработали четыре конструкции датчика температуры. В одном тесте они интегрировали датчик в мягкий робот-захват и измерили температуру горячего яйца, сваренного вкрутую. Новое устройство оказалось более чувствительным, чем традиционные термоэлектрические датчики, и может реагировать на изменения температуры в течение примерно 10 миллисекунд.
В зависимости от используемых материалов термометр может измерять температуру от -100 до 200 градусов по Цельсию.
[Фото: HARVARD SEAS]
