Լարվածության մեջ անփոփոխ ինդուկտորները հնարավորություն են տալիս ստեղծել նոր սերնդի խելացի կրելի սարքեր

Չինաստանի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի հետազոտողների կողմից ձգվող ինդուկտորների նախագծման ոլորտում կատարված հիմնարար առաջընթացը լուծում է խելացի կրելի սարքերի կարևորագույն խոչընդոտը՝ շարժման ընթացքում կայուն ինդուկտիվ աշխատանքի պահպանումը: Materials Today Physics-ում հրապարակված նրանց աշխատանքը սահմանում է ասպեկտի հարաբերակցությունը (AR) որպես մեխանիկական լարվածության նկատմամբ ինդուկտիվ արձագանքը վերահսկելու որոշիչ պարամետր:

AR արժեքները օպտիմալացնելով՝ թիմը նախագծել է պլանար կծիկներ, որոնք հասել են գրեթե անփոփոխ լարվածության, ցույց տալով ինդուկտիվության 1%-ից պակաս փոփոխություն 50% երկարացման դեպքում: Այս կայունությունը հնարավորություն է տալիս հուսալի անլար հզորության փոխանցման (WPT) և NFC կապի՝ դինամիկ կրելի կիրառություններում: Միաժամանակ, բարձր AR կոնֆիգուրացիաները (AR>10) գործում են որպես գերզգայուն լարվածության սենսորներ՝ 0.01% լուծաչափով, իդեալական են ճշգրիտ ֆիզիոլոգիական մոնիթորինգի համար:

Երկակի ռեժիմի ֆունկցիոնալությունը իրականացված է.
1. Անզիջում հզորություն և տվյալներ. ցածր AR-ով կծիկները (AR=1.2) ցուցաբերում են բացառիկ կայունություն՝ սահմանափակելով LC օսցիլյատորների հաճախականության շեղումը ընդամենը 0.3%-ով 50% լարվածության դեպքում՝ զգալիորեն գերազանցելով ավանդական դիզայններին: Սա ապահովում է կայուն WPT արդյունավետություն (>85% 3 սմ հեռավորության վրա) և հզոր NFC ազդանշաններ (<2dB տատանում), որոնք կարևոր են բժշկական իմպլանտների և միշտ միացված կրելի սարքերի համար:
2. Կլինիկական աստիճանի զգայունություն. Բարձր AR-ի կծիկները (AR=10.5) ծառայում են որպես ճշգրիտ սենսորներ՝ ջերմաստիճանի (25-45°C) կամ ճնշման նկատմամբ նվազագույն խաչաձև զգայունությամբ: Ինտեգրված մատրիցները հնարավորություն են տալիս իրական ժամանակում հետևել բարդ կենսամեխանիկայի, այդ թվում՝ մատների կինեմատիկայի, սեղմման ուժի (0.1N լուծաչափ) և պաթոլոգիական դողերի վաղ հայտնաբերման (օրինակ՝ Պարկինսոնի հիվանդություն 4-7 Հց հաճախականությամբ):

Համակարգի ինտեգրում և ազդեցություն.
Այս ծրագրավորվող ինդուկտորները լուծում են ձգվող էլեկտրոնիկայում կայունության և զգայունության միջև պատմական փոխզիջումը: Դրանց համակցությունը մանրանկարչական Qi ստանդարտ անլար լիցքավորման մոդուլների և առաջադեմ շղթայի պաշտպանության հետ (օրինակ՝ վերագործարկվող ապահովիչներ, eFuse ինտեգրալ սխեմաներ) օպտիմալացնում է արդյունավետությունը (>75%) և անվտանգությունը տարածության մեջ սահմանափակված կրելի լիցքավորիչներում: Այս AR-ով կառավարվող շրջանակը ապահովում է ունիվերսալ նախագծման մեթոդաբանություն՝ ամուր ինդուկտիվ համակարգերը առաձգական հիմքերի մեջ ներդնելու համար:

Առաջ ուղի՝
Զուգորդված զարգացող տեխնոլոգիաների հետ, ինչպիսիք են ներքին ձգվող եռաբջիջ նանոգեներատորները, այս կծիկները արագացնում են ինքնուրույն սնուցվող, բժշկական կարգի կրելի սարքերի մշակումը: Նման հարթակները խոստանում են անընդհատ, բարձր ճշգրտությամբ ֆիզիոլոգիական մոնիթորինգ՝ զուգորդված անխափան անլար կապի հետ՝ վերացնելով կախվածությունը կոշտ բաղադրիչներից: Առաջադեմ խելացի տեքստիլի, AR/VR ինտերֆեյսների և քրոնիկ հիվանդությունների կառավարման համակարգերի տեղակայման ժամկետները զգալիորեն կրճատվում են:

«Այս աշխատանքը կրելի էլեկտրոնիկան փոխզիջումից վերածում է սիներգիայի», - նշել է առաջատար հետազոտողը: «Մենք այժմ միաժամանակ հասնում ենք լաբորատոր մակարդակի զգայունության և ռազմական մակարդակի հուսալիության՝ իսկապես մաշկին համապատասխան հարթակներում»: