باحثون من IMEC ابتكر مختبر "ليالي المرتبطة بجامعة غنت طريقة مبتكرة لصنع أجهزة الاستشعار القص للاستخدام على السطوح مرونة ، مثل جلد الإنسان أو الروبوتية. وتقوم أجهزة الاستشعار البصرية الجديدة على التكنولوجيا جزءا لا يتجزأ من ركائز مرنة رقيقة.
القص القص مجسات قياس الضغط ، والإجهاد أي أن يطبق موازية لسطح المادة ، كما تعارض إلى التأكيد على أن يطبق بشكل عمودي. وتقوم أجهزة الاستشعار معظم القص على النظم الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) ، وملفقة على ركائز صلبة سي. يمكن هذه المجسات لديها كثافة عالية وحساسية ، لكنها سميكة نسبيا وعدم المرونة. وعلاوة على ذلك ، يستند نشاطها في القياسات الكهربائية ، لذلك فهي حساسة للتداخل الكهرومغناطيسي.
مخطط مكدس الاستشعار ، مع طبقة من السيليكون المشوهة من خلال إجهاد القص.
هناك طلب كبير على أجهزة الاستشعار التي يمكن قياس اجهادات القص بشكل مخفي. وهذه يجب أن تكون مدمجة ومرنة ، بحيث يمكن استخدامها على أجزاء الجسم المتحرك وملفوفة حول السطوح المنحنية. ويأتي الطلب وخصوصا من الأوساط الطبية ، التي من شأنها أن استخدام أجهزة الاستشعار القص ، على سبيل المثال ، لقياس الاحتكاك بين الجلد الاصطناعي والجذع. ولكن يمكن أيضا أن تستخدم في مجالات التطبيق الآخر. في مجال الروبوتات ، على سبيل المثال ، يمكن أن أجهزة الاستشعار القص مرنة تساعد على خلق حساسية الجلد الاصطناعي.
وقال باحثون من IMEC مؤخرا على وسيلة لافتعال مثل هذه المجسات القص مرونة استخدام التكنولوجيا البصرية. أجهزة الاستشعار البصرية لديها حساسية عالية ، ومجموعة كبيرة ديناميكية ، وليست عرضة للضجيج التداخل الكهرومغناطيسي. وعلاوة على ذلك يمكن أن تكون مندمجة مع ركائز مرنة ، ما يجعلها من المحتمل جدا المدمجة وقوية ومرنة.
تبذل أجهزة الاستشعار مبتكرة مع عملية تسمح تضمين المكونات البصرية في ركائز رقيقة جدا ومرنة (وصولا الى 50μm). أحد أجهزة الاستشعار هذه كومة تتكون من تجويف السطح الرأسي انبعاث المصدر (VCSEL) الليزر والضوئي مفصولة طبقة تشوه شفافة مصنوعة من السيليكون. في المكدس ، وVCSEL الضوئي ومواجهة بعضها البعض ويتم محاذاة الضوئي بحيث يلتقط الضوء معظم الليزر عندما لا يكون هناك إجهاد القص المطبقة على المكدس. عندما يتم تطبيق إجهاد القص ، والليزر والضوئي هذه الخطوة بالنسبة لبعضها البعض. التغيير في ضوء الليزر التي استولت عليها الضوئي هو مقياس للإجهاد القص.
وأدلى أجهزة الاستشعار النموذج باستخدام طبقة من المواد سيليكون Sylgard 184. وأظهرت تشوه المواد السيليكون استجابة خطية للإجهاد القص التطبيقية. في الخطوة التالية ، ويعكف الباحثون على التكيف مع تصميم حساس بحيث يمكن أن تشير أيضا إلى اتجاه إجهاد القص.