ساخت صفحات لمسی حساس به رطوبت

در طول چند سال گذشته، استفاده از صفحات لمسی در تلفن‌های همراه افزایش یافته است. نسل جدید ادوات حسگری لمسی پیشرفت‌های درخور توجهی داشته است به‌طوری که این صفحات را تبدیل به پوست‌های مصنوعی بسیار حساس کرده است. سیستم‌های پیشرفته امروزی می‌تواند از حسگرهای رطوبتی بهره‌مند شود، در این سیستم‌ها نیاز به تماس مستقیم وجود ندارد در عوض مولکول‌های آب موجود در اطراف انگشت موجب می‌شود تا صفحه پاسخ مناسب ارائه کند.

در طول چند سال گذشته، استفاده از صفحات لمسی در تلفن‌های همراه افزایش
یافته است. نسل جدید ادوات حسگری لمسی پیشرفت‌های درخور توجهی داشته است
به‌طوری که این صفحات را تبدیل به پوست‌های مصنوعی بسیار حساس کرده است.
سیستم‌های پیشرفته امروزی می‌تواند از حسگرهای رطوبتی بهره‌مند شود، در این
سیستم‌ها نیاز به تماس مستقیم وجود ندارد در عوض مولکول‌های آب موجود در
اطراف انگشت موجب می‌شود تا صفحه پاسخ مناسب ارائه کند.

یی زای استاد دانشگاه علم و فناوری چین می‌گوید حساسیت پاسخ رطوبتی، وابسته
به ساختار مرز دانه‌ها و الکتروپوزیتیویته اتم‌های فلزی به‌کار رفته در آن
است. این حساسیت به‌شدت متاثر از پاسخ‌های الکتریکی بوجود آمده توسط محرک‌
رطوبتی است. بنابراین با استفاده از نانوورقه‌های فوق‌العاده نازک می‌توان
ادواتی تولید کرد که حساسیت زیادی به رطوبت داشته باشد. در این ساختارهای
دو بعدی که مساحت سطحی ویژه آنها بسیار بالا است می‌توان سایت‌های جذب
کننده مولکول‌های آب را تقویت کرد.

زای می‌افزاید الکتروپوزیویته اتم مرکزی، که یک فاکتور مهم در پاسخ‌دهی
رطوبتی است، برای انتخاب مواد جهت ساخت این ادوات مورد توجه قرار گرفته
است. نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوانGiant Moisture
Responsiveness of VS2 Ultrathin Nanosheets for Novel Touchless
Positioning Interface در نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است.

برای این که حساسیت و انعطاف‌پذیری پیکسل‌های حسگری در این سیستم افزایش
یابد، این تیم تحقیقاتی از نانوورقه‌های دی سولفید وانادیوم استفاده کردند.
این گروه دریافتند که نانوورقه‌های دی سولفید وانادیوم که دارای ساختار
الکترونیکی دو بعدی هستند می‌تواند در تولید صفحات لمسی حساس به رطوبت مورد
استفاده قرار گیرند.

در کارهای پیشین، زای و همکارانش روشی برای لایه لایه کردن دی اکسید
وانادیوم یافتند تا با استفاده از آن نانوورقه‌های بسیار نازک تولید کنند.
نتایج این کار در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Metallic Few-Layered VS2
Ultrathin Nanosheets: High Two-Dimensional Conductivity for In-Plane
Supercapacitors در نشریه JACS به چاپ رسیده است.

در این پروژه اخیر، از نانوورقه‌های دی اکسید وانادیوم برای تولید ادوات
انعطاف‌‌پذیر استفاده شد. در این پروژه محققان دریافتند که هدایت الکتریکی
فیلم‌های جهت‌دار به‌شدت به رطوبت محیط وابسته است به‌طوری که با افزایش
رطوبت از صفر به صد درصد، مقدار مقاومت الکتریکی ۱۰۰ برابر افزایش می‌یابد.
دو ویژگی مهم در این سیستم‌ها، سرعت بالای پاسخ‌دهی و زمان کوتاه بازگشت به
حالت اولیه است.