مروری بر حسگر های حرکتی هیدروژلی

در دهه اخیر، به قطعات الکترونیکی انعطاف­ پذیر، به ­دلیل کاربرد گسترده آن­ ها در صنایع و لوازم پوشیدنی هوشمند، توجه زیادی شده است. در این میان، حسگرهای حرکتی پوشیدنی قابلیت پایش حرکات بدن و تبدیل تغییر شکل ناشی از تنش اعمالی به علامت­ های الکتریکی، سهم عمده­ ای از این بازار را به خود اختصاص داده ­اند. امروزه، پلیمرهای دارای عامل رسانای الکتریکی، به ­دلیل ماهیت انعطاف­ پذیر، وزن سبک و قیمت مناسب، پر­اقبال ­ترین مواد  برای ساخت الکترونیک انعطاف ­پذیر محسوب می ­شوند. در میان پلیمرها، خواص الکتریکی ذاتی، زیست ­سازگاری و چقرمگی تنظیم ­پذیر و کشش ­پذیری بسیار هیدروژل­ ها، آن­ ها را گزینه مناسبی برای حسگرهای حرکتی در تماس با بدن، ساخته است. به­ منظور تقویت ضریب حساسیت به کرنش در هیدروژل­ ها برای کاربرد به­ عنوان حسگر حرکتی، افزایش رسانندگی الکتریکی آن ­ها تا میزانی معین به­ کمک یون­ های آزاد و رساناهای الکتریکی، ضروری به ­نظر می­رسد. از طرفی، با توجه به زمینه­ های کاربردی حسگرهای حرکتی و استفاده مکرر از آن­ها، نیاز به هیدروژلی با خواص مکانیکی مطلوب از جمله چقرمگی درخور ملاحظه، خاصیت خودترمیم ­شوندگی پس از آسیب و پایداری دینامیکی زیاد احساس می­شود. بنابراین در این مقاله، پیشرفت ­های اخیر برای تهیه هیدروژلی با رسانش الکتریکی زیاد، حساسیت به کرنش درخور ملاحظه و خواص مکانیکی مطلوب و مناسب برای طراحی حسگر حرکتی، مرور می ­شود.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت پلیمری ، قطعات الکترونیکی انعطاف پذیر ، حسگر حرکتی ، هیدروژل ، پایش حرکت انسان