Basınç sensörleri, beyni korumaya yardımcı olmak için uygun bir kask takılmasını sağlayabilir
Futbolculardan binicilere kadar birçok sporcu, başlarını darbelerden veya düşmelerden korumak için kasklara güvenir. Bununla birlikte, gevşek veya yanlış takılmış bir kask onları ABD’de ölüm veya sakatlığın önde gelen bir nedeni olan travmatik beyin yaralanmalarına (TBI) karşı savunmasız bırakabilir. ACS Sensörleri bir kask altına takıldığında başlığın tam oturup oturmadığını ortaya çıkarmaya yardımcı olabilecek son derece hassas bir basınç sensörü başlığı geliştirdik.
ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine göre, ABD’de her yıl 1,6 ila 3,8 milyon spor ve rekreasyonla ilgili TBI ortaya çıkıyor Saha verileri, gevşek veya uygun olmayan şekilde takılan kaskların TBI’lara katkıda bulunabileceğini gösteriyor, bir kaskın bir oyuncunun kafasına ne kadar iyi uyduğuna dair bilgi ancak şu anda sağlayabilecek hiçbir cihaz mevcut değil. Kask uyumunu gözlemlemeye ve daha iyi anlamaya yardımcı olmak için Simin Masihi, Massood Atashbar ve meslektaşları, basıncı gerçek zamanlı olarak haritalayabilecek son derece hassas, kumaş tabanlı sensörler geliştirmek istedi.
Araştırmacılar, iki kumaş bazlı iletken elektrot arasına gözenekli bir polidimetilsiloksan (PDMS) katmanı yerleştirerek sensörlerini yaptılar. PDMS, sodyum bikarbonat (aynı zamanda kabartma tozu olarak da bilinir) ve karbondioksit gazı kabarcıklarını açığa çıkaran nitrik asidi karıştırıp ısıtarak PDMS katmanında tek tip gözenekler oluşturdular. Ekip sensöre basınç uyguladığında, gözenekli malzeme sıkışarak iki elektrot arasındaki boşluk azaldıkça kapasitans değişikliğine neden oldu. Giyilebilir bir kask takma sistemini göstermek için araştırmacılar, bir kapağın farklı yerlerine 16 basınç sensörü eklediler. Üç gönüllü kepi bir futbol kaskı altına taktı ve sensörler doğru bir şekilde en büyük kafa ölçülerine sahip kişinin, özellikle önde olmak üzere başının etrafında en fazla baskıyı hissettiğini gösterdi.
Araştırmacılar, uygun başlığın sporcuların kafaları için uygun hazır kaskı seçmelerine yardımcı olabileceğini ve üreticilerin sporla ilgili kafa yaralanmalarının şiddetini azaltmak için özel kasklar geliştirmesine izin verebileceğini söylüyor.
“Giyilebilir Uygulamalar için Kumaş Platformda Üretilen Son Derece Hassas Gözenekli PDMS Tabanlı Kapasitif Basınç Sensörleri” ACS Sensörleri (2021). pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssensors.0c02122