Un dynamomètre électronique sans fil et sans pile qui « colle » entre les objets en touch

Les ingénieurs de l’UC San Diego ont développé des « autocollants » électroniques qui mesurent l. a. drive exercée par un objet sur un autre. Les Energy Labels sont sans fil, fonctionnent sans piles et s’adaptent aux espaces restreints. Cela les rend polyvalents pour un massive éventail d’packages, allant de l’armement des robots avec un sens du toucher à l’amélioration de l’expérience immersive de l. a. réalité virtuelle et augmentée, en passant par l. a. fabrication d’appareils biomédicaux plus intelligents, l. a. surveillance de l’état des équipements industriels et l’amélioration de l. a. précision et de l’efficacité des shares. gestion. Dans les entrepôts.

Ils peuvent être utilisés, par exemple, dans les implants du genou pour mesurer les forces exercées par les implants sur l’articulation. Los angeles capacité de détecter les changements dans ces forces peut être utile pour surveiller l’ajustement et l’usure des implants. Des étiquettes de résistance peuvent également être appliquées au bas des colis d’entrepôt pour mesurer le poids de leur contenu, agissant comme des balances miniatures pour vérifier l’inventaire.

“Ces autocollants de drive peuvent rendre l. a. technologie plus intelligente, plus interactive et intuitive”, a déclaré Dinesh Bharadia, professeur de génie électrique et informatique à l. a. Jacobs College of Engineering de l’UC San Diego. “Les humains, par nature, ont une capacité inhérente à ressentir l. a. drive. Cela nous permet d’interagir de manière transparente avec notre environnement et permet aux médecins d’effectuer des interventions chirurgicales précises. Fournir cette capacité de détection de drive aux appareils électroniques et aux implants médicaux pourrait changer l. a. donne. ” Pour de nombreuses industries.

Une équipe dirigée par Bharadia présentera les nouvelles affiches de puissance lors de l. a. conférence UbiComp 2023, qui se tiendra du 8 au 12 octobre à Cancun, au Mexique. Los angeles recherche a été publiée dans Actes de l’ACM sur les applied sciences interactives, mobiles, portables et omniprésentes en mars.

Les étiquettes de résistance se composent de deux éléments principaux. L’un d’entre eux est un petit condensateur, de seulement quelques millimètres d’épaisseur et de l. a. taille d’un grain de riz. L’autre composant est un autocollant d’identity par radiofréquence (RFID), un dispositif qui agit comme un code-barres pouvant être lu sans fil à l’aide de signaux radio. Les chercheurs ont trouvé un moyen astucieux de combiner ces deux composants afin de pouvoir mesurer l. a. drive appliquée par un objet et communiquer cette data sans fil à un lecteur RFID.

Le condensateur est constitué d’une plaque de polymère souple prise en sandwich entre deux bandes de cuivre conductrices. Lorsqu’une drive externe est appliquée, le polymère se comprime, rapprochant les bandes de cuivre, augmentant ainsi l. a. fee électrique dans le condensateur.

Les chercheurs expliquent que cette augmentation de l. a. fee électrique due à l. a. drive appliquée est essentielle, automobile elle crée des adjustments dans le sign envoyé par l’étiquette RFID. Le lecteur RFID mesure ces changements à distance et les traduit en une ampleur spécifique de drive appliquée. Cette technologie spécifique de création de adjustments du sign RFID permet de miniaturiser les composants à l’intérieur de l’étiquette de drive. En comparaison, les méthodes précédentes pour générer des adjustments dans un sign RFID nécessitaient des composants mille fois plus gros.

Pendant ce temps, l’autocollant RFID fonctionne à très faible consommation en transmettant des signaux radio by means of une methodology appelée rétrodiffusion. Il reçoit les signaux radio entrants du lecteur RFID, module les signaux by means of les changements électriques provoqués par le condensateur, puis renvoie les signaux modifiés au lecteur, qui les décode et les traduit en drive appliquée.

En conséquence, les autocollants électriques fonctionnent essentiellement sans électricité. “Los angeles conception est vraiment easy avec un minimal d’électronique”, a déclaré le premier auteur de l’étude, Agrim Gupta, titulaire d’un doctorat en génie électrique et informatique. Étudiant dans le laboratoire de Bharadia.

Une autre caractéristique de conception est que le condensateur peut être personnalisé pour différentes plages de puissance. En remplaçant l. a. couche de polymère par une couche plus douce ou plus dure, le condensateur peut être conçu pour mesurer respectivement des forces plus petites ou plus grandes.

Pour le prouver, les chercheurs ont construit et testé deux varieties d’étiquettes de résistance. Dans une affiche, le condensateur a été construit à l’aide d’un polymère ultra-doux pour mesurer des forces plus faibles, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans des expériences sur une articulation du genou typique. Un autocollant de drive a été placé à l’intérieur du joint et a mesuré avec précision les différentes forces appliquées lorsque les chercheurs appliquaient une pression sur le joint. Los angeles deuxième étiquette, dans laquelle le condensateur était fabriqué à partir d’un polymère plus rigide, a été testée lors d’un essai de remplissage en entrepôt. Il est installé sous l. a. boîte, et mesure avec précision le poids de différentes quantités d’objets placés dans l. a. boîte.

Lors des assessments, les autocollants Pressure se sont révélés très durables. Il a résisté à plus de 10 000 packages de drive et est resté toujours précis. De plus, ils peuvent être fabriqués à faible coût, chaque autocollant coûtant moins de 2 bucks, ont noté les chercheurs.

“Si nous pouvons commercialiser cette technologie, nous imaginons qu’à l’avenir, une boîte de celle-ci pourrait être vendue à bas prix, comme une boîte de bandages”, a déclaré Gupta.

Il convient toutefois de noter qu’il existe des limites : ces autocollants de drive nécessitent un environnement statique pour fonctionner efficacement et ne fonctionnent pas de manière optimale dans un environnement très dynamique. Les chercheurs s’attaquent activement à ce problème en cherchant à améliorer davantage l. a. technologie.

À l’avenir, les chercheurs visent à rendre les étiquettes de drive lisibles par les smartphones, éliminant ainsi le besoin de lecteurs RFID.