حسگرهای لمس کننده با قابلیت انگشتان دست

محققان حسگر میلی متری طراحی کردند که بسیاری از توانایی های لمس انگشتان دست انسان را دارد. این حسگر می تواند اندازه و میزان نیروی به کار برده ، میزان لغزش ابزار و میران نرمی یک شی ئ مثل یک غده سرطانی را حس کند.

کد خبر: ۱۴۰۱۹۷

آنها این حسگر را سازگار با بسیاری از ابزارهای جراحی داخلی MTS طراحی کردند. برای بهینه سازی خصوصیات این حسگر از شبیه سازی های رایانه ای استفاده شد و نتایج امیدوارکننده ای از نمونه اولیه به منظور کاربرد در MIS و کاربردهای رباتیک به دست آمد. MIS یک روش عمل از راه دور است که در آن جراح با استفاده از ابزار درون نما (آندوسکوپیک) و بدون استفاده از دست در محل عمل کارش را انجام می دهد.
MIS جراحان را وادار کرد که تکیه زیادی به حس بینایی خود داشته باشند؛ زیرا دریافت اطلاعات بافتهای معاینه شده از طریق برشهای کوچک میسر می شود و اجازه لمس دیجیتالی را به آنها نمی دهد. گسترش وسایل آندوسکوپی جدید که با حسگر لمسی میکروماشینی مجهز شده اند، می تواند یکی از نیازهای بزرگ جراحان را در MIS برطرف کند.
همچنین اندازه حسگرها می تواند متناسب با انواع جراحی های داخلی باشد. در این حسگرها لایه ای از pvdf به ضخامت 28 میکرومتر به کار رفته که انعطاف پذیر و زیست سازگار بوده و از موادی با حساسیت بالا تشکیل شده است.
بعد از چسباندن الکترودهای نازک به دو طرف لایه ، لایه به یک تراشه پلی استرین با ضخامت 0.8 میلی متر چسبانده شده و سپس روی یک سطح سیلیکن جامد نصب می شود.
مجموعه ای از این حسگرها، حسگرهای لمسی آندوسکوپیک را تشکیل می دهد که سپس با تجهیزات MIS ترکیب می شود و به هنگام برخورد حسگرها با یک شی ء نرم ، تراشه ها به سمت داخل خم شده و باعث می شود که لایه pvdf یک بار الکتریکی متناسب با فشار اعمال شده را ظاهر کند. دانشمندان دریافتند که بسته به میزان سختی شی ء ، مواد مختلف در اندازه های متفاوت می تواند برای تراشه انتخاب شود تا وضوح بالایی در تصویر ایجاد شود.
حسگرها همچنین می توانند با دامنه وسیعی از اشیاء همچون بافتهای مختلف تماس برقرار کنند. مزیت اصلی حسگرها چندکاره بودن آنهاست. در مقایسه با دیگر حسگرهای لمسی توسعه یافته در MIS که معمولا برای اندازه گرفتن یک مقدار خاص طراحی شده اند. این حسگر قادر به گزارش بزرگی نیروی وارد شده ، محل نیروی وارد شده ، نرمی شی ء لمس شده و وجود هر گونه برجستگی های داخلی همان گونه که روی شی ئ می لغزد، است. شکل موجدار این حسگرها باعث دریافت یک جواب قاطع و مطمئن از ابزارهای موجود MIS است. این سیستم می تواند نرمی توده های پراکنده و توده های متمرکز را که نشان دهنده غده در بافتهای حجیم نرم است ، احساس کند.
محققان دریافتند که جاگیری و همسو بودن لایه های pvdf به منظور تشخیص محل توده در جاهای مختلف روی تراشه بسیار حیاتی است. با یک طراحی بهینه ، حسگرها می توانند به میزان کافی جهت دریافت اطلاعات حساس باشند.