Учёные разработали многофункциональный датчик на основе полупроводниковых волокон, который имитирует все пять человеческих чувств. Разработанная технология найдёт применение в различных передовых областях, включая носимую электронику, Интернет вещей (IoT), электронные устройства и мягкую робототехнику.

Исследовательская группа создала полупроводниковый волоконный датчик, значительно превосходящий традиционные одномерные волоконные сенсоры по своей сложности и функциональности. Благодаря уникальной внутренней структуре волокон, датчик способен чутко реагировать на изменения во внешней среде, одновременно измеряя и отслеживая свет, химические показатели, давление и параметры окружающей среды, такие как pH (кислотность), содержание аммиака (NH3) и уровень механической деформации.

Команда представила эти технологии как новую сенсорную платформу, способную одновременно определять и обрабатывать множество сигналов, подобно пяти человеческим чувствам. В ходе исследования были созданы волокна, которые могут свободно принимать трёхмерную форму благодаря специальному производственному процессу на основе дисульфида молибдена (MoS2). Примечательно, что трёхмерная спиральная структура волокон, естественным образом формирующаяся при их выравнивании в ленточную форму, позволяет точно контролировать их изгиб.

Изготовленные волокна продемонстрировали высокую эффективность благодаря выдающимся электромеханическим свойствам MoS2 и упорядоченной внутренней структуре. Более того, волокна показали потенциал для считывания разнообразной информации об окружающей среде, включая температуру в диапазоне от -40°C до +120°C с точностью до 0,1°C.

Профессор Бонхун Ким, соавтор разработки, отметил: «Это исследование существенно расширило спектр применения двумерных наноматериалов, таких как дисульфид молибдена. Мы продолжим изучение различных материалов и технологий, способных точно измерять сигналы, необходимые для носимых технологий».