സ്ട്രെയിൻ-ഇൻവേരിയന്റ് ഇൻഡക്ടറുകൾ അടുത്ത തലമുറ സ്മാർട്ട് വെയറബിളുകൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു

ചൈനയിലെ സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ നടത്തിയ സ്ട്രെച്ചബിൾ ഇൻഡക്റ്റർ രൂപകൽപ്പനയിലെ ഒരു അടിസ്ഥാന മുന്നേറ്റം സ്മാർട്ട് വെയറബിളുകളിലെ ഒരു നിർണായക തടസ്സത്തെ പരിഹരിക്കുന്നു: ചലന സമയത്ത് സ്ഥിരമായ ഇൻഡക്റ്റീവ് പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നു. മെറ്റീരിയൽസ് ടുഡേ ഫിസിക്സിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച അവരുടെ പ്രവർത്തനം, മെക്കാനിക്കൽ സമ്മർദ്ദത്തോടുള്ള ഇൻഡക്റ്റീവ് പ്രതികരണം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള നിർണായക പാരാമീറ്ററായി വീക്ഷണാനുപാതം (AR) സ്ഥാപിക്കുന്നു.

AR മൂല്യങ്ങൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തുകൊണ്ട്, 50% നീളത്തിൽ 1% ൽ താഴെ ഇൻഡക്‌ടൻസ് മാറ്റം പ്രകടമാക്കുന്ന, നിയർ സ്‌ട്രെയിൻ ഇൻവേരിയൻസ് കൈവരിക്കുന്ന പ്ലാനർ കോയിലുകൾ ടീം രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തു. ഈ സ്ഥിരത ഡൈനാമിക് വെയറബിൾ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വിശ്വസനീയമായ വയർലെസ് പവർ ട്രാൻസ്ഫറും (WPT) NFC ആശയവിനിമയവും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. അതേസമയം, ഉയർന്ന AR കോൺഫിഗറേഷനുകൾ (AR>10) 0.01% റെസല്യൂഷനുള്ള അൾട്രാ-സെൻസിറ്റീവ് സ്‌ട്രെയിൻ സെൻസറുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് കൃത്യമായ ഫിസിയോളജിക്കൽ നിരീക്ഷണത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്.

ഡ്യുവൽ-മോഡ് പ്രവർത്തനം തിരിച്ചറിഞ്ഞു:
1. വിട്ടുവീഴ്ചയില്ലാത്ത പവറും ഡാറ്റയും: ലോ-എആർ കോയിലുകൾ (AR=1.2) അസാധാരണമായ സ്ഥിരത പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, എൽസി ഓസിലേറ്ററുകളിലെ ഫ്രീക്വൻസി ഡ്രിഫ്റ്റിനെ 50% സ്ട്രെയിനിൽ വെറും 0.3% ആയി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു - പരമ്പരാഗത ഡിസൈനുകളെ ഗണ്യമായി മറികടക്കുന്നു. ഇത് സ്ഥിരമായ WPT കാര്യക്ഷമതയും (>3cm ദൂരത്തിൽ 85%) ശക്തമായ NFC സിഗ്നലുകളും (<2dB ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ) ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് മെഡിക്കൽ ഇംപ്ലാന്റുകൾക്കും എപ്പോഴും കണക്റ്റുചെയ്‌ത വെയറബിളുകൾക്കും നിർണായകമാണ്.
2. ക്ലിനിക്കൽ-ഗ്രേഡ് സെൻസിംഗ്: ഉയർന്ന-AR കോയിലുകൾ (AR=10.5) താപനിലയോടോ (25-45°C) മർദ്ദത്തോടോ കുറഞ്ഞ ക്രോസ്-സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഉള്ള പ്രിസിഷൻ സെൻസറുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഫിംഗർ കൈനമാറ്റിക്സ്, ഗ്രിപ്പ് ഫോഴ്‌സ് (0.1N റെസല്യൂഷൻ) ഉൾപ്പെടെയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ബയോമെക്കാനിക്സിന്റെ തത്സമയ ട്രാക്കിംഗ്, പാത്തോളജിക്കൽ വിറയലുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, 4-7Hz-ൽ പാർക്കിൻസൺസ് രോഗം) നേരത്തേ കണ്ടെത്തൽ എന്നിവ സംയോജിത അറേകൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

സിസ്റ്റം സംയോജനവും സ്വാധീനവും:
ഈ പ്രോഗ്രാമബിൾ ഇൻഡക്ടറുകൾ സ്ട്രെച്ചബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സിലെ സ്ഥിരതയ്ക്കും സെൻസിറ്റിവിറ്റിക്കും ഇടയിലുള്ള ചരിത്രപരമായ വിട്ടുവീഴ്ച പരിഹരിക്കുന്നു. മിനിയേച്ചറൈസ്ഡ് Qi-സ്റ്റാൻഡേർഡ് വയർലെസ് ചാർജിംഗ് മൊഡ്യൂളുകളുമായും അഡ്വാൻസ്ഡ് സർക്യൂട്ട് പ്രൊട്ടക്ഷനുമായും (ഉദാഹരണത്തിന്, റീസെറ്റബിൾ ഫ്യൂസുകൾ, eFuse IC-കൾ) അവയുടെ സിനർജി, സ്ഥലപരിമിതിയുള്ള വെയറബിൾ ചാർജറുകളിൽ കാര്യക്ഷമതയും (>75%) സുരക്ഷയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു. ഈ AR-ഡ്രൈവുചെയ്‌ത ചട്ടക്കൂട്, ഇലാസ്റ്റിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിലേക്ക് കരുത്തുറ്റ ഇൻഡക്റ്റീവ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉൾച്ചേർക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാർവത്രിക ഡിസൈൻ രീതിശാസ്ത്രം നൽകുന്നു.

മുന്നോട്ടുള്ള വഴി:
ആന്തരികമായി വലിച്ചുനീട്ടാവുന്ന ട്രൈബോഇലക്ട്രിക് നാനോജനറേറ്ററുകൾ പോലുള്ള ഉയർന്നുവരുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, ഈ കോയിലുകൾ സ്വയം-ശക്തിയുള്ള, മെഡിക്കൽ-ഗ്രേഡ് വെയറബിളുകളുടെ വികസനം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. അത്തരം പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ തുടർച്ചയായ, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യതയുള്ള ഫിസിയോളജിക്കൽ നിരീക്ഷണവും അചഞ്ചലമായ വയർലെസ് ആശയവിനിമയവും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു - ഇത് കർക്കശമായ ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് ഇല്ലാതാക്കുന്നു. നൂതന സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ്, AR/VR ഇന്റർഫേസുകൾ, ക്രോണിക് ഡിസീസ് മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള വിന്യാസ സമയക്രമങ്ങൾ ഗണ്യമായി ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നു.

"ഈ പ്രവർത്തനം വെയറബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സിനെ കോംപ്രമൈസിൽ നിന്ന് സിനർജിയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു," പ്രധാന ഗവേഷകൻ പറഞ്ഞു. "യഥാർത്ഥ സ്കിൻ-കൺഫോർമൽ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിൽ ഞങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഒരേസമയം ലാബ്-ഗ്രേഡ് സെൻസിംഗും മിലിട്ടറി-ഗ്രേഡ് വിശ്വാസ്യതയും കൈവരിക്കുന്നു."