Textiles y niveles inteligentes: cómo las películas de elistómero livianas viven en vivo a la tecnología

El proceso está utilizando una película altamente versátil, que no es gruesa que una película de cuero doméstica para proporcionar nuevas habilidades a los productos durante el ahorro de energía. Cuando se usan en el uso textil, estas películas pueden moverse y suprimir la piel que proporciona retroalimentación de la cadera que puede mejorar la experiencia de juegos de realidad virtual al permitir que los jugadores sientan textura, efectos y otros sentimientos físicos. Cuando la película de polímero delgado se integra en el guante industrial, puede responder a cómo se mueven las manos y los dedos del operador, lo que permite que la computadora ‘comprenda’ los movimientos y gestos específicos de las manos. Aplicada a la parte superior de la pantalla de vidrio plano, la película puede producir una sensación temporal de un botón SuperSh, interruptor o control deslizante debajo del dedo del usuario. Los altavoces livianos que usan menos energía que sus contrapartes tradicionales, los nuevos generadores de señales y los textiles de cancelación de ruido son algunos otros prototipos desarrollados por sistemas de contenido inteligente en la Universidad de Sarland y centros y tecnología de automatización.

Pero, ¿cómo vivirán estas películas? Paul Motzky, profesor del sistema de material inteligente de producción moderna en la Universidad de Sarland, describe a Paul Motzki, “todos los aspectos de la película han sido recubiertos con una capa eléctrica”. Cuando los investigadores aplican voltaje eléctrico a la película de polímero, estas capas de potencia eléctrica se atraen entre sí, compriman el polímero y aumentan su nivel, aumenta su área de superficie. Paul Motzky dice: “Al a través del campo eléctrico aplicado, podemos controlar el movimiento de la película, que esencialmente activistas ligeramente pero muy efectivos”. Los investigadores son capaces de controlar el movimiento de películas recubiertas, llamados Elstomers Dilaterales (DE), y realizan movimientos flexibles lentos o rápidos o vibran en la frecuencia deseada. Pueden obtener o pueden mantener la película en una posición estacionaria fija sin la necesidad de un suministro continuo de electricidad.

Usando estas películas de polímero electroactivo, el equipo de investigación está desarrollando un sistema de impulso novedoso (activistas) que se pueden controlar sin la necesidad de sensores adicionales. ‘Se puede asignar una capacidad de electricidad exacta para cambiar cada error o posición de película. Los datos de capacidad pueden mostrarnos cómo se daña la película, por ejemplo, cuando se golpea o se aprovecha con un dedo. Paul Motzky explicó que estas películas de el elfilectora de marcador están relacionadas con ellos mismos y pueden actuar como su sensor de posición. Los datos de medición también se utilizan para entrenar modelos de IA que permiten a los investigadores programar el movimiento de la película para que sea flexible, tener la forma deseada o sufrir la frecuencia deseada.

El equipo ahora está llevando estos factores a un nuevo nivel en Sarbrakan y abriendo una gran cantidad de nuevas aplicaciones. La nueva generación de películas se puede controlar aún más claramente y puede ser más frecuencia. Uno de los objetivos del equipo es dejar que estas películas flexibles en la frecuencia ultrasónica. Una nueva transferencia de proyecto (TransporteEstructuras ISTE basadas en flexiones DIieléctrico miListromer sEste vástago), que está siendo financiado por el Fondo de Inversión ERDF de la Unión Europea, también tiene como objetivo romper la nueva tierra mediante el desarrollo de circuitos elastoméricos para aplicaciones de alto voltaje. La mayoría de los electrodomésticos se pueden encontrar en la placa de circuito impreso (PCB). El control de estos dispositivos, ya sea un mezclador de pie o un teléfono inteligente, generalmente se puede encontrar soldadura en PCB plana y dura. El equipo de investigación en Sarbrakan está tratando de producir PCB ligeros y flexibles que se pueden usar como una alternativa flexible de bajo costo a los PCB tradicionales en el futuro. Los circuitos flexibles fabricados en Sarbain también vendrán con actores pequeños y hechos a sí mismos integrados.

El Proyecto Transids es una colaboración entre el equipo de Paul Motzky en Zima y el equipo del profesor John Happy en el HTW SAR (Universidad de Ciencias Aplicadas). La tecnología desarrollada en Sarland es única en todo el mundo e incluye hacer películas elstómicas con nuevas capas de electrodos.

Hasta ahora, las capas eléctricas se realizaron aplicando la película de polímero en la parte superior e inferior de la película, utilizando el proceso de impresión de pantalla. Sin embargo, la resistencia eléctrica a la capa negra de carbono es de aproximadamente 10,000 ohmios, que es mucho mayor que la película es vibrar en el rango de frecuencia ultrasónica.

Al cambiar la capa negra de carbono con recubrimiento de metal ultravioleta de alta conductividad, los investigadores apuntan a crear un desactivador que se pueda activar y apagar a una velocidad ultra rápida. Explicando el estudiante doctorado Sebastian Greatz Kelly, ‘Esto nos permitirá obtener un rendimiento aún mejor de la película. “Incluso en mucha frecuencia, todavía podemos superar todo el nivel de la película, no solo una parte de ella. Pero el nuevo recubrimiento de metal ultravioleta también significa que el actor de la película es más eficiente de energía y las pérdidas de potencia son bajas, como parte de él es menos resistente al contacto entre el cable y la película. Utilizamos la impresión de pantalla, la distancia entre el electrodo estaba cerca de un centímetro.

El desafío es que toda la película tiene que ser dibujada, pero el nuevo recubrimiento de metal es un obstáculo para el mal funcionamiento de la película. Este es el lugar donde el equipo de John Happy entra en juego. Happy, profesor de tecnología de sensores físicos y McCronics en HTW SAR, también lidera un grupo de investigación en Zima. Ambas universidades están trabajando juntas para traducir sus resultados en soluciones prácticas industriales y comerciales. Para equilibrar las propiedades de la capa conductora de metal sólido con el sustrato de polímero elástico, el equipo feliz utiliza un proceso especial para recolectar la capa de metal en el alistómero. ‘Utilizamos una técnica de recolección de materiales llamada pulverización. “Somos solo diez nanotómetros de grosor, que son más de mil veces más delgados que el cabello humano”, dice Mario Serino, un científico investigador del equipo de John Hype.

El “truco” que usa el equipo es aumentar el elastrómero antes de enviar la capa de metal ultravioleta. Cualquiera que alguna vez atrapa la cinta adhesiva en el globo sabrá el efecto. Cuando permites que el aire salga del globo, la cinta arrugas. Y lo mismo es el caso con la película Elstomer. Cuando el Elstomer descansa, la capa de metal forma las arrugas. “Cuando hacemos esto, obtenemos resistencia de 50 a 100 ohmes en un área de centímetro cuadrado, que es significativamente más bajo que nunca”, dice Mario Serino.

Actualmente, los investigadores están utilizando películas recubiertas de metal para producir transistores basados ​​en silicona eficiente y rentable. El transster son componentes electrónicos que pueden usarse para reemplazar o promover el voltaje y las señales eléctricas, pero en este caso el equipo quiere crear un transistor basado en la película para cambiar el alto voltaje. ‘Al reducir la resistencia eléctrica, podemos obtener más corriente de flujo más, al igual que los grifos de la cocina permiten más paso de agua, más toque se abre. Al explicar Mario Serino, nos permite obtener un cambio de alto voltaje con tiempos de ciclo muy cortos, que se pueden usar para controlar válvulas, bombas o altavoces. El profesor John Hype explica: ‘Utilizamos una característica especial de estos sistemas. ‘Si la película recubierta de metal está mucho más extendida durante la especie, aparecerá la capa de electrodos, lo que a su vez aumenta el aumento de la resistencia eléctrica. Entonces, si aumentamos la película, aparecen las grietas. Si permitimos que la película descanse, las grietas están cerradas nuevamente y la estructura de las arrugas regresa. El profesor Hepei explica que nos permite cambiar en mucha menos resistencia a mucha resistencia, en comparación con el uso del transistor como interruptor eléctrico.