Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram adesivos eletrônicos sem fio e sem bateria que medem a força exercida por um objeto sobre outro. Seu design é realmente simples com o mínimo de eletrônica. Os adesivos Force têm dois componentes principais: Um capacitor com apenas alguns milímetros de espessura. Adesivo de identificação por

Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram adesivos eletrônicos sem fio e sem bateria que medem a força exercida por um objeto sobre outro. Seu design é realmente simples com o mínimo de eletrônica.

Os adesivos Force têm dois componentes principais:

  • Um capacitor com apenas alguns milímetros de espessura.
  • Adesivo de identificação por radiofrequência (RFID), que é um dispositivo que funciona como um código de barras que pode ser lido sem fio usando um sinal de rádio.

Os pesquisadores descobriram uma maneira inteligente de integrar esses dois componentes para que possam medir a força aplicada pelo objeto e comunicar essa informação sem fio ao leitor RFID.

O capacitor é feito de uma folha de polímero macio inserida entre duas tiras condutoras de cobre. Quando uma força externa é aplicada, o polímero se comprime, aproximando as tiras de cobre e aumentando a carga elétrica do capacitor.

Os pesquisadores mostraram que esse aumento de carga elétrica devido à força aplicada é importante, pois altera o sinal transmitido pelo adesivo RFID. Um leitor RFID mede essas mudanças remotamente e as traduz em uma magnitude específica de força aplicada.

Esta técnica única de modificação do sinal RFID permite a miniaturização de componentes no adesivo de força. Em comparação, os métodos anteriores de modificação de sinais RFID exigiam componentes milhares de vezes maiores.

Enquanto isso, o adesivo RFID opera com potência muito baixa, transmitindo sinais de rádio por meio de retroespalhamento. Ele recebe sinais de rádio do leitor RFID, modifica o sinal através de alterações elétricas induzidas pelo capacitor e, em seguida, reflete os sinais modificados de volta ao leitor, que os decodifica e traduz em energia aplicada.

Como resultado, o adesivo de força funciona praticamente sem energia. Os adesivos de força são sem fio, funcionam sem baterias e cabem em espaços apertados.

Outra característica interessante de seu design: seu capacitor pode ser customizável para diferentes faixas de potência. O capacitor pode ser ajustado para medir forças menores ou maiores, respectivamente, trocando a camada de polímero por uma que seja mais macia ou mais rígida

Ele pode ser usado para aprimorar a experiência imersiva de VR e AR, tornar dispositivos biomédicos mais inteligentes, monitorar a segurança de equipamentos industriais e equipar robôs com toque para melhorar a precisão e a eficiência do gerenciamento de estoque em armazéns.

Por exemplo, em implantes de joelho, adesivos de força podem ser usados ​​para medir as forças que o implante exerce na articulação.

“Esses adesivos de força podem tornar a tecnologia mais inteligente, interativa e intuitiva”, disse Dinesh Bharadia, professor de engenharia elétrica e de computação na Escola de Engenharia UC San Diego Jacobs.

“Os humanos, por natureza, possuem uma capacidade inerente de sentir a força. Isso nos permite interagir perfeitamente com o ambiente ao nosso redor e permite que os médicos realizem procedimentos cirúrgicos delicados. Fornecer essa capacidade de detecção de força a dispositivos eletrônicos e implantes médicos pode ser uma virada de jogo para muitas indústrias.”

Adesivo de força aplicado entre as juntas

Para demonstrar, os pesquisadores criaram e testaram dois tipos de adesivos de força. Em um adesivo, capacitores para pequenas medições de força foram feitos com polímeros supermacios, tornando-os adequados para modelos de experimentos em articulações de joelho. Quando os adesivos de força são colocados dentro da junta, o adesivo de força mede com precisão as diferentes forças aplicadas conforme os pesquisadores empurram a junta.

Outro adesivo, no qual o capacitor estava preso com um polímero mais rígido, foi testado em um experimento de embalagem em armazém. Fixado no fundo da caixa, mede com precisão o peso de diferentes quantidades de itens colocados na caixa.

Os pesquisadores descobriram que esses adesivos de força eram altamente duráveis. Eles resistiram a mais de 10.000 aplicações de força e permaneceram consistentes. Além disso, os pesquisadores observaram que esses adesivos podem ser produzidos com precisão e baixo custo, com cada adesivo custando menos de US$ 2.

“Se conseguirmos comercializar essa tecnologia, imaginamos que, no futuro, uma caixa delas poderá ser vendida a baixo custo, como uma caixa de band-aids”, disse Gupta.

Os pesquisadores pretendem tornar os adesivos Force legíveis por smartphones, eliminando a necessidade de leitores RFID.

Atualizado em by Tyisha Center
Registro Rápido

Obtenha um Bônus de 50% agora. Até 90% de lucro em 60 segundos. Conta demo gratuita!!

90%
Pontuação de Confiança

Ganhe $10.000 Virtuais Ilimitados! Depósito Inicial Não é Necessário.

icon Saiba Mais! icon Saiba Mais!
Pontuação de Confiança
icon Saiba Mais! icon Saiba Mais!
Pontuação de Confiança
icon Saiba Mais! icon Saiba Mais!
Risco de Perda de Capital
Pontuação de Confiança
Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram adesivos eletrônicos sem fio e sem bateria que medem a força exercida por um objeto sobre outro. Seu design é realmente simples com o mínimo de eletrônica. Os adesivos Force têm dois componentes principais: Um capacitor com apenas alguns milímetros de espessura. Adesivo de identificação por
banner image