12 июня 2024
Ощущения – это не всегда следствие физического взаимодействия. Бесконтактные датчики обнаруживают и измеряют предметы, не касаясь их. К таким устройствам относятся инфракрасные термометры и системы оповещения о приближении автомобиля, которые используют ультразвуковые, инфракрасные и оптические технологии для сбора данных.
Один из видов бесконтактных датчиков использует статическое электричество для контроля расстояния и незначительных движений. Он способен усовершенствовать умные устройства, позволив, например, дисплеям телефонов распознавать больше жестов. Когда такой объект, как часть человеческого тела попадает в поле зрения сенсора, он влияет на электрическое поле, к которому чувствительно устройство.
Ученые из Восточно-китайского университета науки и технологии разработали прибор, который преодолевает трудности, связанные с типом обнаруживаемого материала. Они создали систему, включающую в себя три составляющих: первый слой состоит из фторированного этилен-пропилена (ФЭП), далее идет проводящая электричество пленка и затем – гибкое пластиковое основание. ФЭП – это электрет, электрически заряженная субстанция, которая создает внешнее электростатическое поле. Процесс похож на то, как магнит генерирует магнитное поле. Проводящая пленка передает сигналы от сенсора к внешним устройствам, а пластиковая подложка служит только для придания механической прочности.
Как только предмет приближается к поверхности сенсора, присущий ему статический заряд вызывает протекание электрического тока через датчик, позволяя ему «чувствовать» объект не касаясь его.
В результате тестов прозрачный и гибкий сенсор определяет предметы, сделанные из резины, стекла, алюминия и бумаги на дистанциях от 2 до 20 мм. Датчики могут сохранять заряд довольно продолжительное время, около двух часов, осуществляя более 3000 циклов работы, что позволяет значительно увеличить рабочее время.
Ученые показали возможное применение датчика в проведенном эксперименте. Они поместили его на внутреннюю сторону линз очков. Во время носки были зафиксированы движения ресниц и было определено, когда испытуемый моргал. Таким способом он посылал морганием сигнал «ECUST» (аббревиатура названия университета, англ. East China University of Science and Technology), зашифрованный азбукой Морзе.
В будущем исследователи надеются, что их изобретение будет использоваться людьми с нарушениями речевого аппарата, для расшифровки языка жестов, а также регистрировать, испытывает ли человек за рулем сонливость и, следовательно, чаще моргает и дольше держит глаза закрытыми. Также они работают над улучшением прозрачности продукта.
Источник: sensoren.ru
