«Магнітну шкіру» перетворили на бездротовий контролер

Дослідники розробили датчики магнітного поля, які можна наносити прямо на шкіру. Оскільки такі сенсори можуть визначати не тільки відстань до джерела, а й орієнтацію поля, розробники запропонували використовувати їх як бездротового контролера для управління технікою, повідомляється в роботі, опублікованій в журналі.

Зазвичай датчики та інша електроніка створюються з жорстких матеріалів, але в останні кілька років інженери і вчені представили безліч матеріалів для гнучкої електроніки і засновані на них прототипи. Оскільки такі розробки часто пропонується використовувати в носимих пристроях або «розумному одязі», інженери нерідко розглядають як основу біосумісні матеріали.

Дослідники під керівництвом Гільберта Сантьяго Каньйон Бермудес (Gilbert Santiago Ca^ ón Berm^ dez) з Центру імені Гельмгольца Дрезден-Россендорф розробили «магнітну шкіру» - гнучкий і чутливий до магнітних полів матеріал, який можна наклеювати прямо на шкіру. У 2015 році вони вже представляли подібну розробку, але тоді вона могла реєструвати лише наявність магнітного поля. У новій статті вчені описують більш складну схему, яка дозволяє вимірювати його напрямок.

Створена вченими «шкіра» складається з поліміїдної плівки товщиною 1,7 мікрометра і розташованої на шкірі полідіметилсілоксанової плівки товщиною п'ять мікрометрів. Між цими шарами основний електронний компонент - масив з датчиків на спинових клапанах, з'єднаних з вимірювальними мостами для визначення їх опору.

Принцип дії датчиків заснований на ефекті гігантського магнетосопротивлення. Він полягає в тому, що, якщо змінити напрямок намагніченості сусідніх магнітних шарів, їх електричний опір помітно зростає. Якщо ви змінюєте положення датчика щодо джерела зовнішнього поля (наприклад, постійного магніту), можна визначити кут повороту.

Вчені продемонстрували можливі застосування плівки, створивши два контролери. В одному випадку вони наклеїли плівку на долоню і, повертаючи її навколо магніту, змогли керувати інтенсивністю світіння віртуальної лампи.

У другому випадку вони показали інтерфейс для носимих пристроїв. Дослідники закріпили на браслеті плівку з датчиком, а на пальці невеликий постійний магніт. Натискаючи на руку з різних сторін вони змогли набрати номер, оскільки напрямок магнітного поля змінюється залежно від розташування магніту відносно датчика.

Минулого року американські інженери розробили систему запису та зчитування інформації з ферромагнітної тканини. Цікаво, що для зчитування інформації з такого носія можна використовувати магнітометр, який встановлений у багатьох сучасних смартфонах.