Bir sensör oluşturmak için ihtiyacınız olan tek şey kırmızı bir işaretleyici ve bir lazerdir
Belki de farkında olmadan cebimizde çok sayıda sensör taşıyoruz. Sadece akıllı telefonda bile en azından hareketi algılayan ivmeölçer , dönüşü algılayan jiroskop , kulağımızın yaklaştığını algılayan yakınlık sensörü, yüz tanıma için parmak izi sensörü bulunuyor. Ve her gün kullandığımız diğer elektronik cihazları da eklersek liste daha da uzar: akıllı saatlerden dizüstü bilgisayarlara , ev otomasyonu için evdeki tüm sensörlerden bahsetmeye bile gerek yok . Kısacası, veri toplama açısından olmazsa olmaz olan sensörlü bir dünyayla çevrili yaşıyoruz.
Sensör pazarının önümüzdeki beş yıllık tahmin döneminde %7,8'lik bir bileşik yıllık büyüme oranı (CAGR) kaydetmesi ve ağa bağlı cihazların %50'sinin IoT olması bekleniyor. Bundan, giderek daha fazla sayıda araştırmacının daha ucuz malzemeler ve daha verimli prosesler geliştirmek için sensör mühendisliğine odaklanmasının nedenini anlayabiliriz. Ancak sensörler için tek bir malzeme yoktur; çok şey kullanım türüne bağlıdır; her ne kadar elektronikte en çok kullanılan malzeme silikon olsa da. Sensörler için çok önemli bir buluş şimdi İtalya'dan geliyor. Bu, küçük ama büyük bir devrim yaratabilir. Ve Pisa'daki Scuola Superiore Sant'Anna'nın Biyorobotik Enstitüsü'nde biyomühendislik profesörü olan Francesco Greco'nun bize anlattığına göre, oraya neredeyse şans eseri ulaştık . “O zamanlar geçiş aşamasında olduğum Avusturya'daki Graz Üniversitesi'nden doktora öğrencilerimden biri olan Alexander Dallinger, polimer malzemelerle deneyler yapıyor ve bunları bir lazer kullanarak grafene dönüştürmeye çalışıyordu. Şans eseri, test edilecek bir alanı kırmızı bir işaretleyiciyle işaretledi ve lazer ışını üzerinden geçtiğinde, grafenin oluşumuna özgü siyah bir iz belirdi.” Oradan, kırmızıda bulunan ve yaklaşık 3 bin derecelik sıcaklıklarda lazerin geçişine direnç gösteren ve gözenekli, kristal olmayan bir grafen oluşumuna izin veren Eosin Y adlı bir kimyasal maddenin keşfine yol açan bilimsel araştırma başladı. kimyasal işlemler ve çözücüler olmadan sensörler üreten iletken malzeme ” çok düşük maliyetlerle, çünkü mürekkep düşük maliyetli ve işlem kontrollü ortamlar veya karmaşık ekipmanlar gerektirmiyor. Lazer, aslında, ödülleri veya plaketleri kazımak için kullanılabilir ve “nesnelere genellikle ağır, pahalı, hantal olan devreler veya sensörler monte etmek yerine, bunları doğrudan ihtiyaç duyulan yere yazabiliriz” diye açıklıyor Profesör Greco.
Uygulama açısından bakıldığında cam, seramik, ahşap, kumaş gibi pek çok yüzeyde devreler ve sensörler oluşturulabilmekte ve pek çok teknolojik uygulama öngörülebilmektedir. Basılabilir elektronik alanında, devreler ve sensörler oluşturmak için normalde iletken mürekkepler (örneğin metal parçacıklardan yapılmış) kullanılırken, "bu yaklaşımla çok normal renkli bir mürekkebin basımını kullanabilir ve ardından devreyi veya grafen sensörünü tanımlayabilirsiniz". Sıcaklığı yerel olarak izlemenin özellikle önemli olduğu bir alan, aşırı ısınma eğiliminde olan bilgisayar ve akıllı telefon çipleridir ve bunların çalışması için doğru sıcaklığın korunması şarttır. "Tekniğimiz, boyut ve ağırlığı artırmadan, kasa üzerinde veya doğrudan çip paketi üzerinde invaziv olmayan bir şekilde sıcaklık sensörleri oluşturmamıza olanak tanıyor."
Biraz daha ileri gittiğimizde otomotiv sektörünü düşünüyoruz. Arabalarımız artık birbirine bağlı ve sensörler sadece elektronik işlevler için değil, mekanik bileşenler için de oldukça yaygın, ayrıca "çevresel sensörlerin oluşturulması için montaj veya kablolamadan kaçınarak devrelerin, sensörlerin en az müdahaleyle tanıtılmasının gerekli olduğu" gövde veya yolcu bölmesi parçaları için de çok yaygın, diyor buluşun patentini alan mucit profesör. Ancak günlük kullanım için, günlük rahatlamanın mükemmel anının tadını çıkarmak adına fincan kahvemizin sıcaklığını bilmek ilginç olurdu. Ve görünüşe göre yazdırılabilir sensörlerle bu mümkün olacak. Bunun yerine, " IoT uygulamaları için, kablosuz teknolojilerin kullanımı sayesinde parametreleri algılayabilen ve iletişim kurabilen sensörlü nesneler üzerinde kullanılabilir".
Bu arada araştırmalarımız devam ediyor, çünkü amaç uygulama kapsamını genişleterek endüstriyel uygulamalara veya tıbbi cihazlara yönelik sıcaklık, deformasyon, basınç gibi fiziksel ve kimyasal sensörler geliştirmek veya bunları özellikle öncü yumuşak robotik alanında robotik yüzeylere entegre etmek. Sürdürülebilirlik konusunda harekete geçmek için Pisa'daki Sant'Anna araştırma ekibi başka bir alanı araştırıyor: Grafenin geliştirildiği eozinin kimyasal yapısına benzer kimyasal yapıya sahip, bitki veya gıda atıklarından elde edilen doğal boyaların kullanımı. Çevre üzerindeki etkiyi azaltmak.
La Repubblica
