Elektronski senzorji za samo rezanje

Nova oblika tiskane elektronike omogoča aplikacije, ki jih naredite sami

V videoposnetku je razloženo, kako deluje senzor za obrezovanje © MPI za računalništvo
prebral

Naredi sam: Raziskovalci so razvili senzor, občutljiv na dotik, katerega obliko in velikost lahko kdorkoli spreminja s škarjami po svoji volji. Trik je v tem, da so linije tiskane elektronike razporejene tako, da kljub obrezovanju še naprej delujejo. Takšni nosljivi senzorji bi morda lahko prišli na trg do leta 2020, so povedali raziskovalci na konferenci v St. Andrewsu na Škotskem.

V videoposnetku je razloženo, kako deluje senzor za obrezovanje © MPI za računalništvo

Če je par hlač predolg, se skrajša, deska se ne prilega na polici, se razreže po velikosti. Za materiale, kot sta tkanina ali les, je to povsem običajno, mnogi ljudje to naredijo tudi sami, ne da bi pri njih naročili strokovnjake, kot so krojači in mizarji. V prihodnosti bo to veljalo tudi za elektroniko, po viziji računalniških saarbrücken. "Predstavljajte si, otrok vzame senzorski papir, ki smo ga razvili, in izreže cvet v obliki rože, skupaj s steblom in listi. Če se dotakne rožice, se oglasi šumenje čmrljev, "možno prijavo opisuje Jürgen Steimle z Inštituta za računalništvo Max Planck v Saarbrückenu.

Natisnjene senzorske folije

Osnovna tehnologija, ki jo uporabljajo znanstveniki, je tiskana elektronika. Ta izraz zajema sestavne dele, komponente in aplikacije, ki so delno ali celo v celoti natisnjeni. Metode so podobne brizgalnim tiskalnikom. Namesto da bi tiskali črnilo na papir, so prevodne tekočine prepovedane na tanke, prožne folije, tako imenovane podlage. "Stroški izdelave so zdaj tako nizki, da tiskanje našega filma v formatu DIN A4 na posebnem tiskalniku v laboratoriju stane nekaj manj kot en ameriški dolar, " pravi Steimle.

A samo to ni bilo dovolj, da bi senzor postal neranljiv za poseke, poškodbe in odstranjevanje celotnih površin. Doslej je shema vezja večotičnega senzorja spominjala na kontrolni papir v aritmetičnih knjigah: žice potekajo navpično in vodoravno, na njihovih presečiščih sedijo elektrode, občutljive na dotik, ki tvorijo vrstice in stolpce. Povezani so s krmilno enoto preko žic.

Navdih za strukture narave

Čeprav je na ta način potrebno le minimalno število žic, je ta postavitev vezja tudi dovzetna za motnje. Ker žica povezuje več elektrod skupaj, je škoda večja, ko jo razrežemo. "Ni bilo enostavno najti dogovora, ki bi bil dovolj močan za naše namene, " pojasnjuje Olberding. Raziskovalce so pri iskanju navdihnili modeli iz narave, na primer človeški živčni sistem in koreninski sistem gliv. zaslon

Dve osnovni postavitvi sta ustrezali njihovim zahtevam. V zvezdasti topologiji krmilna enota sedi v središču in je od tam povezana vsaka elektroda posebej. V drevesni topologiji krmilna enota sedi tudi na sredini in je prav tako povezana z vsako elektrodo. Vendar so žice vezane tako, da njihov potek ustreza drevesni strukturi. Najprej vsi tvorijo vodoravno vejo, ki elektrodno polje razdeli na dve polovici. Nato se odcepijo in dosežejo svojo elektrodo.

Raziskovalci so v svojih preskusih ugotovili, da je zvezdna topologija zelo primerna za običajno uporabljene osnovne oblike, kot so trikotnik, pravokotnik ali ovale. Poleg tega podpira tudi bolj specifične oblike, kot so zvezda, oblak in srce. K temu dopolnjuje topologija dreves. To omogoča izrez celotnih površin. Znanstveniki so lahko združili tudi obe postavitvi, tako da se novi senzor lahko uporablja za različne praznine.

Na voljo do leta 2020?

Želimo ustvariti novo vrsto materiala, ki ga uporabniki lahko kupijo, na primer v pisarniških oddelkih. Moral bi biti tako poceni, da lahko to uporabljajo za interaktivne aplikacije ali celo kot pisalno mizo, «pravi Steimle. Dejstvo, da bi ta vizija lahko kmalu postala resničnost, vodi v napoved "Združenja za organsko in tiskano elektroniko". Mednarodno industrijsko združenje napoveduje, da bo prilagodljiva elektronika končnim uporabnikom na voljo med letoma 2017 in 2020.

V prihodnosti si lahko zamislimo številne preproste programe ali aplikacije, preko katerih bi starši lahko natisnjeni senzorji povezali z ustreznim učinkom. Druga aplikacija bi bili interaktivni zidovi, ki se uporabljajo za razpravo. To, taka delovna mesta, kot so bila ta, so bila hitra, saj smrčimo v nohtih, nalepimo na beležke in plakate, ko jih odtrgate, pa odstranimo tudi spodnje ozadje, «razloži doktorski študent Simon Olberding Senzor je razvil perje. "Z rezanjem in lepljenjem nove senzorske folije lahko površino naredite interaktivno, pa naj gre za pašček za uro, odejo na sporočilni mizi ali ozadje na steni."

(Društvo Max Planck, 11.10.2013 - NPO)