Dokunsal sensörler, robotik, protezler, giyilebilir cihazlar ve sağlık takibinde kritik öneme sahip. Basınç veya kuvveti elektrik sinyallerine çevirerek makinelerin çevreye doğru tepki vermesini sağlayan bu cihazların hassasiyetini artırmak için araştırmalar sürüyor.
Bu alanda öne çıkan auxetik mekanik metamalzemeler (AMM’ler), negatif Poisson oranları sayesinde sıkıştırıldıklarında içe doğru büzülme özelliği gösteriyor. Bu sezgiye aykırı davranış, gelişmiş algılama için büyük avantaj sunuyor.
3D BASKIYLA YENİ YAKLAŞIM
Seul Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Mingyu Kang ve Dr. Soonjae Pyo liderliğindeki ekip, 3D baskı teknolojisini kullanarak küresel boşluklu kübik kafes yapısına sahip yeni bir auxetik sensör platformu geliştirdi.
Sensör, hem kapasitif hem de piezorezistif algılama modlarında test edildi. Kapasitif modda basınç, elektrot aralığını ve dielektrik dağılımını değiştirirken; piezorezistif modda karbon nanotüp kaplaması yük altında direnci değiştirdi.
Kang, negatif Poisson oranının sıkıştırma altında içe doğru büzülmeye yol açtığını, bunun da algılama bölgesinde gerilimi yoğunlaştırarak hassasiyeti artırdığını belirtti.
ROBOTİK VE SAĞLIKTA KULLANIM
Araştırma ekibi, tasarımı mekânsal basınç haritalaması ve yürüyüş takibi gibi iki senaryoda test etti. Geliştirilen giyilebilir taban sistemi, yürüyüş modellerini analiz edip pronasyon tiplerini tespit edebildi.
Dr. Pyo, bu sensörlerin robotik ellere, akıllı tabanlıklara ve sağlık takibi yapan giyilebilir sistemlere entegre edilebileceğini belirterek, “Auxetik yapı, sert muhafazalar içinde bile hassasiyetini ve kararlılığını koruyor” ifadelerini kullandı.
KİŞİSELLEŞTİRİLEBİLİR GELECEK
Ekip, dijital ışık işleme (DLP) tabanlı 3D baskı sayesinde geometrinin özelleştirilebildiğini ve temel malzemeler değiştirilmeden performansın programlanabileceğini vurguladı.
Bu tasarımın ölçeklenebilirliği, protezlerden insan-robot etkileşim yüzeylerine kadar geniş bir kullanım yelpazesi sunuyor. Araştırmacılara göre, giyilebilir elektronikler ve rehabilitasyon cihazları için özelleştirilebilir dokunsal arayüzler yakın gelecekte standart hale gelebilir.
