Hiina teadus- ja tehnoloogiaülikooli teadlaste tehtud läbimurre venivate induktiivpoolide disainis lahendab nutikate kantavate seadmete puhul kriitilise probleemi: püsiva induktiivse jõudluse säilitamise liikumise ajal. Ajakirjas Materials Today Physics avaldatud töös määratakse kuvasuhe (AR) mehaanilise pinge induktiivse reaktsiooni juhtimise otsustavaks parameetriks.
AR-väärtuste optimeerimise abil konstrueeris meeskond tasapinnalised mähised, mis saavutavad peaaegu deformatsiooniinvariantsuse, näidates 50% pikenemise korral alla 1% induktiivsuse muutuse. See stabiilsus võimaldab usaldusväärset traadita energiaülekannet (WPT) ja NFC-sidet dünaamilistes kantavates rakendustes. Samal ajal toimivad kõrge AR-väärtusega konfiguratsioonid (AR>10) ülitundlike deformatsioonianduritena, mille lahutusvõime on 0,01%, mis sobib ideaalselt täpseks füsioloogiliseks jälgimiseks.
Kahe režiimi funktsionaalsus realiseerunud:
1. Kompromissitu võimsus ja andmeside: Madala AR-iga mähised (AR = 1,2) näitavad erakordset stabiilsust, piirates LC-ostsillaatorite sageduse triivi vaid 0,3%-ni 50% koormuse all – ületades oluliselt tavapäraste konstruktsioonide tulemusi. See tagab järjepideva lainepikkuse mõõtmise efektiivsuse (>85% 3 cm kaugusel) ja tugevad NFC-signaalid (<2 dB kõikumine), mis on kriitilise tähtsusega meditsiiniliste implantaatide ja alati ühendatud kantavate seadmete jaoks.
2. Kliinilise klassi sensor: kõrge AR-tasemega mähised (AR = 10,5) toimivad täppisanduritena, millel on minimaalne risttundlikkus temperatuuri (25–45 °C) või rõhu suhtes. Integreeritud massiivid võimaldavad keeruka biomehaanika reaalajas jälgimist, sealhulgas sõrmede kinemaatikat, haardejõudu (0,1 N resolutsioon) ja patoloogiliste värinate varajast avastamist (nt Parkinsoni tõbi sagedusel 4–7 Hz).
Süsteemi integreerimine ja mõju:
Need programmeeritavad induktiivpoolid lahendavad venitava elektroonika puhul ajalooliselt tekkinud stabiilsuse ja tundlikkuse vahelise kompromissi. Nende sünergia miniatuursete Qi-standardile vastavate traadita laadimismoodulite ja täiustatud vooluringikaitsega (nt lähtestatavad kaitsmed, eFuse integraallülitused) optimeerib ruumipiiranguga kantavate laadijate efektiivsust (>75%) ja ohutust. See AR-põhine raamistik pakub universaalset disainimetoodikat vastupidavate induktiivsüsteemide manustamiseks elastsetele aluspindadele.
Edasine tee:
Koos selliste uute tehnoloogiatega nagu sisemiselt venivad triboelektrilised nanogeneraatorid kiirendavad need mähised iseseisvalt töötavate meditsiinilise kvaliteediga kantavate seadmete väljatöötamist. Sellised platvormid lubavad pidevat ja täpset füsioloogilist jälgimist koos vankumatu traadita sidega – kõrvaldades sõltuvuse jäikadest komponentidest. Täiustatud nutikate tekstiilide, AR/VR-liideste ja krooniliste haiguste haldamise süsteemide juurutamise ajakava lüheneb oluliselt.
„See töö viib kantava elektroonika kompromissist sünergiani,“ ütles juhtivteadur. „Nüüd saavutame samaaegselt laboritasemel sensoritaseme ja sõjaväetaseme töökindluse tõeliselt nahakujulistel platvormidel.“
Postituse aeg: 26. juuni 2025