Kinijos mokslo ir technologijos universiteto tyrėjų atliktas esminis proveržis tamprių induktorių konstrukcijoje sprendžia esminę išmaniųjų nešiojamųjų įrenginių problemą: išlaikyti pastovų indukcinį našumą judėjimo metu. Žurnale „Materials Today Physics“ paskelbtame jų darbe nustatoma, kad kraštinių santykis (AR) yra lemiamas parametras, kontroliuojantis indukcinį atsaką į mechaninę įtampą.
Optimizuodama AR vertes, komanda sukūrė plokštumines rites, kurios beveik nekinta į deformaciją – induktyvumo pokytis yra mažesnis nei 1 %, kai pailgėjimas yra 50 %. Šis stabilumas leidžia užtikrinti patikimą belaidį energijos perdavimą (WPT) ir NFC ryšį dinaminėse nešiojamose programose. Tuo pačiu metu didelės AR vertės (AR>10) konfigūracijos veikia kaip itin jautrūs deformacijos jutikliai su 0,01 % skiriamąja geba, idealiai tinkantys tiksliam fiziologiniam stebėjimui.
Dviejų režimų funkcionalumas realizuotas:
1. Nepriekaištinga galia ir duomenys: mažo AR (AR = 1,2) ritės pasižymi išskirtiniu stabilumu, apribodamos LC osciliatorių dažnio poslinkį iki vos 0,3 % esant 50 % įtempimui – tai žymiai pranoksta įprastus modelius. Tai užtikrina pastovų WPT efektyvumą (> 85 % 3 cm atstumu) ir tvirtus NFC signalus (< 2 dB svyravimas), kurie yra labai svarbūs medicininiams implantams ir visada prijungtiems nešiojamiesiems įrenginiams.
2. Klinikinio lygio jutikliai: didelio AR ritės (AR = 10,5) veikia kaip tikslūs jutikliai, pasižymintys minimaliu kryžminiu jautrumu temperatūrai (25–45 °C) arba slėgiui. Integruoti matricos leidžia realiuoju laiku stebėti sudėtingą biomechaniką, įskaitant pirštų kinematiką, sukibimo jėgą (0,1 N skiriamoji geba) ir anksti nustatyti patologinį drebulį (pvz., Parkinsono ligą esant 4–7 Hz dažniui).
Sistemos integracija ir poveikis:
Šie programuojami induktoriai išsprendžia istorinį kompromisą tarp stabilumo ir jautrumo tamprioje elektronikoje. Jų sinergija su miniatiūriniais „Qi“ standarto belaidžio įkrovimo moduliais ir pažangia grandinės apsauga (pvz., atstatomais saugikliais, „eFuse“ integrinėmis grandinėmis) optimizuoja efektyvumą (>75 %) ir saugumą erdvėje ribotuose nešiojamuose įkrovikliuose. Ši papildytosios realybės (AR) pagrįsta sistema suteikia universalią projektavimo metodiką, skirtą tvirtoms indukcinėms sistemoms įterpti į elastingus substratus.
Kelias į priekį:
Kartu su naujomis technologijomis, tokiomis kaip iš esmės tempiami triboelektriniai nanogeneratoriai, šios ritės paspartina savarankiškai maitinamų, medicininės klasės nešiojamųjų įrenginių kūrimą. Tokios platformos žada nuolatinį, didelio tikslumo fiziologinį stebėjimą kartu su tvirtu belaidžiu ryšiu – taip panaikinant priklausomybę nuo standžių komponentų. Pažangių išmaniųjų tekstilės gaminių, AR/VR sąsajų ir lėtinių ligų valdymo sistemų diegimo terminai yra gerokai sutrumpinti.
„Šis darbas perkelia nešiojamąją elektroniką nuo kompromiso prie sinergijos“, – teigė pagrindinis tyrėjas. „Dabar vienu metu pasiekiame laboratorinio lygio jutiklius ir karinio lygio patikimumą tikrai odą atitinkančiose platformose.“
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 26 d.