Tehnica de imprimare
Tehnica de imprimare este cea mai populară tehnică pentru fabricarea acestor senzori. Imprimarea poate fi tipărire serigrafică cunoscută și sub numele de imprimare analogică sau poate imprimare digitală cunoscută și sub numele de imprimare cu jet de cerneală.
În serigrafie, se face o mască și este introdusă în imprimantă și este folosită pentru a imprima modelul necesar. Aproape toți senzorii și circuitele electronice anterioare au fost realizate prin această tehnică de serigrafie.
În zilele noastre a sosit imprimarea digitală, în care nu este necesară fabricarea măștilor. În imprimarea digitală, modelul de imprimat este introdus digital în computer și este imprimat automat printr-o comandă de computer.
Deși imprimarea digitală este simplă, ușor de utilizat și necesită mai puține eforturi manuale, cerneala folosită pentru această tehnică trebuie să îndeplinească unele cerințe specifice în ceea ce privește vâscozitatea și tensiunea superficială.
Pe de altă parte, în tehnica de electrofilare, se prepară o soluție polimerică și este alimentată în seringă care este condusă până la acul metalic folosind o pompă de seringă.
O tensiune electrică mare este aplicată de-a lungul acului și este utilizată pentru a ejecta soluția de polimer prin ruperea tensiunii superficiale a fluidului. În timpul procesului de ejecție, polimerul-solvent se volatilizează, iar materialul polimeric stabil este depus în spirală și se obține produsul fibros dorit.
În mod similar, în tehnica de transfer al modelului, un model este imprimat pe suprafața rigidă folosind o mască prin tehnica obișnuită de imprimare și este ulterior transferat pe substratul flexibil.
Este necesară o atenție specială în timpul procesului de transfer al modelului, deoarece modelele realizate sunt delicate și se pot deteriora dacă nu sunt manipulate corespunzător. Fabricația aditivă, cunoscută și sub denumirea de imprimare 3D, este cea mai recentă tehnică de imprimare folosită pentru a realiza dispozitive electronice complicate sau proiecte de circuite electrice.
În această tehnică, imprimarea este realizată strat cu strat și modelele sunt imprimate unul peste altul pe substratul flexibil. Folosind această tehnică, dispozitivele electronice cu arhitectură sau design nano complex pot fi fabricate eficient.
Senzorii flexibili și portabili au multe aplicații generale și de îngrijire a sănătății. Implementarea unui anumit senzor într-o anumită utilitate se bazează pe tipul de măsurare sau de urmărire care trebuie realizată.
Senzorii aplicați în mod obișnuit sunt senzori electrochimici, senzori de presiune sau deformare, senzori de temperatură și așa mai departe. Câteva exemple de senzori purtați pe corp sunt dovedite în figura 1.
Toți acești senzori au un strat activ care măsoară o anumită cantitate țintă și transformă acea cantitate în semnalul electric corespunzător. Există multe feluri de senzori electrochimici care pot fi folosiți în urmărirea asistenței medicale, care includ glucoză, transpirație, saliva, pH, măsurarea colesterolului din transportul medicamentelor etc.
Principiul de bază al senzorilor electrochimici este că răspunsul chimic dintre materialul de detectare și substanța țintă modifică rezidențele electrice ale senzorului, iar urmărirea sănătății este realizată în acest fel.
Senzor de presiune
Senzorul de presiune sau senzorul de forță este o categorie importantă de senzori care sunt utilizați pentru a măsura mulți parametri cruciali de sănătate, cum ar fi pulsul, tensiunea arterială, bătăile inimii etc.
Acești senzori detectează forța mecanică sub formă de tensiune, tensiune, deformare și cuplu și le transformă într-un semnal electric. Există multe varietăți de senzori de deformare care pot fi avute în domeniul sănătății, cum ar fi senzori rezistivi, senzori capacitivi și senzori piezoelectrici.
Senzor rezistiv
Într-un senzor rezistiv, rezistența țesăturii de detectare se modifică la detectarea unui semnal mecanic, iar rezistența extrudată este analizată în interiorul formei unei extradă în interiorul semnalului electric.
În mod similar, într-un senzor capacitiv, capacitatea senzorului se modifică odată cu schimbarea forței mecanice sau a presiunii și este reflectată sub forma unui semnal electric.
Senzor piezoelectric
Un senzor piezoelectric este un senzor care dezvoltă o tensiune electrică la bornele sale la detectarea forței sau presiunii mecanice. Multe materiale și polimeri ceramici pe bază de plumb prezintă proprietăți piezoelectrice și sunt utilizați direct în astfel de senzori.
Conform celor mai recente cercetări privind senzorii de presiune, structurile poroase sau modelele de nano-arhitectură realizate prin fabricarea aditivă pot fi folosite pentru a îmbunătăți randamentul sau sensibilitatea acestor senzori.
Senzor De Temperatura
O altă categorie de senzori portabili sunt senzorii de temperatură. Acești senzori detectează modificarea temperaturii corpului și reflectă ieșirea sub forma unui semnal electric.
Există în principal două tipuri de senzori de temperatură și anume senzori rezistivi și senzori piroelectrici. În senzorul de temperatură rezistiv, rezistența materialului desfășurat se modifică odată cu schimbarea temperaturii.
Prin urmare, semnalul electric de ieșire variază în consecință. Oxizii metalici, CNT-urile, grafenul și compozitele polimerice sunt materiale utilizate în mod obișnuit pentru realizarea senzorilor de temperatură rezistivi.
În cazul senzorilor piroelectrici, polarizarea materialului se modifică odată cu modificarea temperaturii. Schimbarea de polarizare este utilizată în continuare pentru generarea semnalului electric care este calibrat în termeni de temperatură
