Cảm biến thông minh sử dụng màu sắc để theo dõi biến dạng và nhiệt độ
Hiện đang được phát triển tại viện nghiên cứu EPFL của Thụy Sĩ, thiết lập ChromoSense rẻ tiền dựa trên một hình trụ cao su mờ duy nhất có đèn LED trắng ở phía trên và máy đo quang phổ mini ở phía dưới. Hình trụ được chia thành ba phần xếp chồng lên nhau.
Phần trên gồm ba phần phụ dọc được nhuộm màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Chúng chạy dọc theo phần trên cùng, giống như các múi của quả quýt. Phần giữa ngắn hơn nhiều và kết hợp thuốc nhuộm nhiệt sẽ khử màu vàng đậm mặc định khi được làm nóng. Ở phía dưới là phần thứ ba, trung tính về mặt quang học.
Khi đèn LED được kích hoạt, ánh sáng sẽ truyền từ nó xuống qua cả ba phần, cuối cùng được máy đo quang phổ phát hiện và phân tích.
Cảm biến ChromoSense uốn cong phản ứng với áp suất tác động từ bên ngoài.
Nếu hình trụ bị uốn cong về một phía thì các phần phụ có màu (ở phía trên) sẽ nén lại ngắn hơn ở phía đó và giãn ra dài hơn ở phía bên kia. Điều này có nghĩa là máy đo quang phổ sẽ nhận được ít màu nén hơn và nhiều màu bị kéo dài hơn. Và nếu hình trụ vẫn thẳng nhưng bị kéo giãn hoặc bị nén thì tỷ lệ của ba màu giữ nguyên nhưng cường độ của chúng sẽ giảm đi hoặc tăng lên tương ứng.
Nhà khoa học chính, Giáo sư Jamie Paik cho biết: “Hãy tưởng tượng bạn đang uống ba hương vị slushie khác nhau thông qua ba ống hút khác nhau: tỷ lệ của mỗi hương vị bạn nhận được sẽ thay đổi nếu bạn uốn cong hoặc xoắn ống hút. Đây chính là nguyên tắc mà ChromoSense sử dụng, nó nhận biết những thay đổi trong ánh sáng truyền qua các phần màu khi hình dạng của các phần đó biến dạng”.
Phần giữa cũng tham gia vào hoạt động, đóng góp nhiều hay ít màu vàng tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường. Phần thứ ba trộn ánh sáng từ phần trên và phần giữa thành tín hiệu đồng nhất để máy đo quang phổ phân tích dễ dàng hơn. Người ta hy vọng một khi ChromoSense được phát triển hơn nữa, nó có thể sử dụng không chỉ trong chế tạo robot mềm mà còn trong các công nghệ có thể đeo được như bộ khung ngoài hỗ trợ cảm biến lực hoặc trang phục thể thao theo dõi hiệu suất.
An Hạ