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压力传感器可以确保头盔适合保护大脑
2022年03月30日    阅读量:9563     新闻来源:行业资讯在线    |  投稿

“一种基于PDMS的高灵敏度多孔电容式压力传感器,在织物平台上制造,用于可穿戴应用”
ACS传感器

从足球运动员到马术运动员,许多运动员都依靠头盔来保护头部免受撞击或坠落。然而,头盔松动或安装不当可能会使他们容易遭受创伤性脑损伤(TBI),这是美国死亡或残疾的主要原因。现在,ACS Sensors的研究人员开发了一种高度敏感的压力传感器帽,当戴在头盔下时,可以帮助揭示头盔是否完美贴合。

根据美国疾病控制和预防中心(U.S.Centers for Disease Control and Prevention)的数据,美国每年发生160万至380万起与运动和娱乐相关的TBI。现场数据表明,头盔松动或安装不当可能导致TBI,但目前还没有任何设备可以提供头盔与单个球员头部吻合程度的信息。为了帮助观察和更好地理解头盔的适配性,Simin Masihi、Massood Atashbar和同事们希望开发高灵敏度、基于织物的传感器,能够实时映射压力。

研究人员通过在两个基于织物的导电电极之间放置多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)层来制作传感器。他们通过混合和加热PDMS、碳酸氢钠(也称为小苏打)和硝酸,在PDMS层中形成均匀的孔隙,从而释放出二氧化碳气泡。当研究小组向传感器施加压力时,多孔材料被压缩,随着两个电极之间的间距减小,电容发生变化。为了演示一种可穿戴头盔安装系统,研究人员在帽子的不同位置添加了16个压力传感器。三名志愿者戴着足球头盔下的帽子,传感器正确地显示,头部尺寸最大的人感到头部周围的压力最大,尤其是在前部。研究人员称,这种健身帽可以帮助运动员为头部选择合适的现成头盔,并允许制造商开发定制头盔,以降低与运动相关的头部损伤的严重程度。

作者感谢Xenith,LLC、密歇根企业关系网络、先进智能传感器和结构中心以及西密歇根大学的资助。

标签:原料动态产品资讯成品材料
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