დეფორმაციის უცვლელი ინდუქტორები ახალი თაობის ჭკვიანი ტარებადი მოწყობილობების შექმნის საშუალებას იძლევა

ჩინეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის მკვლევარების მიერ გაჭიმვადი ინდუქტორის დიზაინში ფუნდამენტური გარღვევა ჭკვიანი ტარებადი მოწყობილობების კრიტიკულ ბარიერს წყვეტს: მოძრაობის დროს თანმიმდევრული ინდუქციური მუშაობის შენარჩუნებას. ჟურნალ „Materials Today Physics“-ში გამოქვეყნებული მათი ნაშრომი ასპექტის თანაფარდობას (AR) მექანიკურ დაძაბულობაზე ინდუქციური რეაქციის კონტროლის გადამწყვეტ პარამეტრად აყალიბებს.

AR მნიშვნელობების ოპტიმიზაციის გზით, გუნდმა შექმნა ბრტყელი კოჭები, რომლებიც თითქმის დეფორმაციის უცვლელობას აღწევენ, რაც 50%-იანი დაჭიმვის დროს ინდუქციურობის 1%-ზე ნაკლებ ცვლილებას აჩვენებს. ეს სტაბილურობა უზრუნველყოფს საიმედო უსადენო სიმძლავრის გადაცემას (WPT) და NFC კომუნიკაციას დინამიურ, ტარებად აპლიკაციებში. ამავდროულად, მაღალი AR კონფიგურაციები (AR>10) ფუნქციონირებს როგორც ულტრამგრძნობიარე დეფორმაციის სენსორები 0.01%-იანი გარჩევადობით, რაც იდეალურია ზუსტი ფიზიოლოგიური მონიტორინგისთვის.

ორმაგი რეჟიმის ფუნქციონირება რეალიზებულია:
1. უკომპრომისო სიმძლავრე და მონაცემები: დაბალი AR-ის კოჭები (AR=1.2) ავლენენ განსაკუთრებულ სტაბილურობას, რაც LC ოსცილატორებში სიხშირის დრიფტს მხოლოდ 0.3%-მდე ზღუდავს 50%-იანი დაძაბულობის დროს - მნიშვნელოვნად აღემატება ტრადიციულ დიზაინებს. ეს უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ WPT ეფექტურობას (>85% 3 სმ მანძილზე) და ძლიერ NFC სიგნალებს (<2dB რყევა), რაც კრიტიკულია სამედიცინო იმპლანტებისა და მუდმივად დაკავშირებული ტარებადი მოწყობილობებისთვის.
2. კლინიკური ხარისხის ზონდირება: მაღალი AR-ის კოჭები (AR=10.5) ფუნქციონირებენ როგორც ზუსტი სენსორები მინიმალური ჯვარედინი მგრძნობელობით ტემპერატურაზე (25-45°C) ან წნევაზე. ინტეგრირებული მასივები საშუალებას იძლევა რეალურ დროში თვალყური ადევნონ რთულ ბიომექანიკის მონაცემებს, მათ შორის თითის კინემატიკას, მოჭიდების ძალას (0.1N გარჩევადობა) და პათოლოგიური კანკალების (მაგ., პარკინსონის დაავადება 4-7 ჰერცზე) ადრეულ გამოვლენას.

სისტემის ინტეგრაცია და გავლენა:
ეს პროგრამირებადი ინდუქტორები წყვეტენ ისტორიულ კომპრომისს სტაბილურობასა და მგრძნობელობას შორის გაჭიმვად ელექტრონიკაში. მათი სინერგია მინიატურულ Qi სტანდარტის უსადენო დამუხტვის მოდულებთან და მოწინავე წრედის დაცვასთან (მაგ., გადატვირთვადი დაუკრავენები, eFuse ICs) ოპტიმიზაციას უკეთებს ეფექტურობას (>75%) და უსაფრთხოებას შეზღუდული სივრცის მქონე ტარებად დამტენებში. ეს AR-ზე დაფუძნებული ჩარჩო უზრუნველყოფს უნივერსალურ დიზაინის მეთოდოლოგიას ელასტიურ სუბსტრატებში ძლიერი ინდუქციური სისტემების ჩასადგმელად.

წინსვლის გზა:
ისეთ ახალ ტექნოლოგიებთან ერთად, როგორიცაა შინაგანად გაჭიმვადი ტრიბოელექტრული ნანოგენერატორები, ეს კოჭები აჩქარებს თვითმომუშავე, სამედიცინო დონის ტარებადი მოწყობილობების შემუშავებას. ასეთი პლატფორმები გვპირდება უწყვეტ, მაღალი სიზუსტის ფიზიოლოგიურ მონიტორინგს ურყევ უკაბელო კომუნიკაციასთან ერთად, რაც გამორიცხავს მყარ კომპონენტებზე დამოკიდებულებას. მნიშვნელოვნად შემოკლებულია მოწინავე ჭკვიანი ტექსტილის, AR/VR ინტერფეისების და ქრონიკული დაავადებების მართვის სისტემების განლაგების ვადები.

„ეს ნაშრომი ტარებად ელექტრონიკას კომპრომისულიდან სინერგიულზე გადაჰყავს“, - განაცხადა წამყვანმა მკვლევარმა. „ახლა ჩვენ ერთდროულად ვაღწევთ ლაბორატორიული დონის სენსორულ და სამხედრო დონის საიმედოობას ჭეშმარიტად კანის კონფორმულ პლატფორმებზე“.