Malá rádiovo napájaná nálepka meria silu pôsobiacu medzi objektmi
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 23. 10. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Existuje mnoho situácií, v ktorých je dôležité vedieť, akou veľkou silou pôsobí jeden objekt na iný objekt. Na meranie a prenos takýchto údajov bola navrhnutá malá, tenká nálepka, ktorá nepotrebuje žiadne káble ani batérie.
Zariadenie, ktoré je známe ako ForceSticker, vyvíjajú vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu. Okrem iného by sa dalo využiť na monitorovanie hmotnosti naskladaných balíkov v skladoch, na zabezpečenie toho, aby umelé kolenné kĺby nepoškodzovali priľahlú chrupavku, alebo dokonca na poskytovanie zmyslu pre dotyk robotom.
Srdcom malého zariadenia ForceSticker je kondenzátor, ktorý je veľký asi ako zrnko ryže. Pozostáva z mäkkej polymérovej fólie vloženej medzi dva vodivé pásy medi. Polymér sa pri pôsobení vonkajšej sily na nálepku stlačí, čím sa oba pásy k sebe priblížia. Výsledkom je zvýšenie elektrického náboja kondenzátora.
Druhým hlavným komponentom zariadenia ForceSticker je RFID (rádiofrekvenčná identifikácia) štítok, ktorý sa dočasne napája rádiovým signálom vysielaným z ručnej RFID čítačky. Tento štítok využíva integrovanú anténu na prenos upravenej verzie signálu späť do čítačky. Signál pritom obsahuje informácie o aktuálnej úrovni nabitia prepojeného kondenzátora. Vlastný softvér potom tieto údaje prevádza na meranie pôsobiacej sily.
Zmenou mäkkosti polyméru použitého v kondenzátore je možné vyrobiť zariadenia ForceSticker, ktoré sú pomerne citlivé, na meranie malých množstiev sily. Alebo menej citlivé zariadenia na meranie väčších množstiev sily. V doteraz vykonaných testoch bola veľmi citlivá nálepka využitá na monitorovanie sily v modeli kolenného kĺbu, zatiaľ čo menej citlivá nálepka bola určená na monitorovanie hmotnosti rôzne veľkých predmetov umiestnených v krabici.
V oboch prípadoch nálepky ForceSticker fungovali aj po viac ako 10 000 aplikáciách sily. Výroba nálepiek bola tiež relatívne lacná, pričom každá stála približne 2 doláre (približne 1,89 euro). Táto suma by sa mala výrazne znížiť, ak sa výroba masovo rozšíri. Navyše by používatelia mali byť nakoniec schopní používať svoj smartfón namiesto špeciálnej RFID čítačky.
„Ľudia majú od prírody vrodenú schopnosť vnímať silu,“ povedal profesor Dinesh Bharadia, vedúci vedec. „Poskytnutie tejto schopnosti snímania sily elektronickým zariadeniam a lekárskym implantátom by mohlo zmeniť pravidlá hry pre mnohé odvetvia“.
Príspevok o tomto výskume bol nedávno prezentovaný na konferencii UbiComp 2023 v Mexiku.
