Antenne extensible pour la surveillance de la santé portable

sponsored links

Les chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé une nouvelle antenne extensible qui peut être incorporé dans les technologies portables, tels que les dispositifs de surveillance de la santé.

Antenne extensible pour la surveillance de la santé portable

Les antennes extrêmement flexibles contiennent nanofils d'argent et peuvent être incorporés dans des dispositifs de surveillance de la santé portables.

Crédit: Amanda Myers

"Beaucoup de chercheurs - y compris notre laboratoire - ont développé des capteurs prototypes pour des systèmes de santé portables, mais il y avait un besoin évident de développer des antennes qui peuvent être facilement intégrés dans les systèmes pour transmettre des données provenant des capteurs, afin que les patients peuvent être surveillés ou diagnostiqué ", explique le Dr Zhu Yong, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial au NC State et auteur principal d'un article décrivant le travail.

Les chercheurs ont voulu développer une antenne qui pourrait être étiré, tordu et roulé ou retourne toujours à sa forme d'origine, parce que les systèmes portables peuvent être soumis à une variété de stress que les patients se déplacent.

Pour créer, une antenne appropriée résilient, les chercheurs ont utilisé un pochoir pour appliquer nanofils d'argent dans un modèle spécifique et ensuite versé un polymère liquide sur les nanofils. Lorsque les ensembles de polymère, il forme un matériau composite élastique qui présente les nanofils noyées dans le motif souhaité.

Ce matériau à motif forme l'élément rayonnant d'une antenne à pastilles en microbandes. En manipulant la forme et les dimensions de l'élément rayonnant, les chercheurs peuvent commander la fréquence à laquelle l'antenne émet et reçoit des signaux. La couche de rayonnement est ensuite liée à une couche "de masse", qui est constitué du même composite, sauf qu'il a une couche continue de nanofils d'argent incorporés.

Les chercheurs ont également appris que, tandis que la fréquence de l'antenne ne change car elle est étirée (depuis que les changements ses dimensions), la fréquence reste dans une bande passante définie. "Cela signifie qu'il sera encore communiquer efficacement avec l'équipement à distance tout en étant étirées», dit Adams. "En outre, il revient à sa forme initiale et continue à travailler même après qu'il a été considérablement déformée, pliée, tordue ou enroulée." Comme la fréquence change presque linéairement avec la souche, l'antenne peut être utilisé un capteur de déformation sans fil ainsi.

"D'autres chercheurs ont développé des capteurs étirables, l'utilisation de métal liquide, par exemple», dit Zhu. «Notre technique est relativement simple, peut être intégré directement dans les capteurs eux-mêmes, et serait assez facile à grande échelle."

Le travail sur la nouvelle antenne extensible se appuie sur des recherches antérieures du laboratoire de Zhu pour créer conducteurs élastiques et des capteurs multifonctions utilisant des nanofils d'argent.

Le document, "Antennes de fréquence extensible et déformable de manière réversible radio à base d'argent nanofils," est publié en ligne dans ACS Applied Materials & Interfaces. L'auteur principal de l'article est Lingnan Song, un étudiant à l'Université de Zhejiang qui a travaillé sur le projet à NC State lors d'un programme d'échange. Co-auteurs incluent Amanda Myers, Ph.D. étudiant à NC State; et le Dr Jacob Adams, professeur adjoint de génie électrique et informatique à NC State.

Le travail a été soutenu en partie par la National Science Foundation subvention EFRI-1240438 et par ASSIST Engineering Research Center de la NSF à NC State sous subvention CEE-1160483.