پژوهشگران با استفاده از لایه‌های پیزوالکتریک و پیزورزیست موفق به ساخت حسگر چندمنظوره شدند. این حسگر با تقلید از پوست انسان ساخته شده است.
تقلید از دست انسان برای ساخت حسگرهای بهتر
یک تیم تحقیقات بین‌المللی حسگری ساختند که می‌تواند فرایند دینامیک حرکت انسان را تقلید کند. این پوست الکترونیکی به گفته لری چنگ، چند منظوره بوده و به رمزگشایی از فرایندهای پیچیده انسانی کمک می‌کند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nano Energy به چاپ رسیده است.
چنگ می‌گوید: «پوست دست انسان بسیار شگفت‌انگیز است، این همان چیزی است که ما سعی کردیم از آن تقلید کنیم. سال‌ها طول کشیده تا حساسیت نوک انگشت دست به‌حد کنون رسیده است. ما در حال تلاش برای بازتولید این فرایند زیستی و پویا هستیم تا اشیا بتوانند رفتاری مشابه دست انسان داشته باشند.»
این حسگر دارای دو مود است که می‌تواند اندازه و حرکت را رصد کند، مانند تلاش برای چرخاندن راکت تنیس و همچنین تعیین نرخ حرکت، زمان چرخش و جهت راکت که توسط این حسگر قابل تشخیص است. این حسگر می‌تواند هر یک از این عوامل را جداگانه اندازه‌گیری کرده و تاثیر هر یک را محاسبه کند.
چنگ می‌گوید: «ما می‌توانیم از این حسگرها برای کمک به افراد، به‌منظور گرفت یا خم‌کردن چیزی استفاده کنیم. همچنین این حسگر قابلیت استفاده در رباتیک نرم را دارد تا به ربات‌ها کمک کند اجسام ظریف را دستکاری کنند، مانند صید ماهی یا حتی هنگام بروز فجایع، این حسگرها می‌توانند در خزیدن میان فضاهای نامنظم و انتقال آوار مفید باشند.»
به گفته چنگ، داده‌ها توسط هم‌افزایی میان سیگنال‌های پیزوالکتریک و پیزورزیست ایجاد می‌شوند. سیگنال‌های پیزوالکتریک برای ایجاد بار الکتریکی، نیروی خارجی (نظیر فشار) را اندازه‌گیری می‌کند، در حالی‌که سیگنال‌های پیزورزیست، جریان را کاهش می‌دهد.
این حسگرها دارای مود دوگانه به‌صورت ساندویچی در کنار هم قرار می‌گیرند و دو لایه داخلی حاوی میکروساختارهای هرمی شکل که روبه‌روی هم قرار دارند، کنار هم جای می‌گیرند. این میکروساختار می‌تواند میزان و زمان را از پیزورزیست و نرخ بارگزاری دینامیک و جهت را از لایه پیزوالکتریک دریافت کند.
این اثر هم‌افزایی امکان ایجاد حسگرهای با حساسیت بالا را در محدوده فشار و فرکانس وسیع فراهم می‌کند.
