तनाव-अपरिवर्तनीय प्रेरक अगली पीढ़ी के स्मार्ट वियरेबल्स को सक्षम बनाते हैं

चीन के विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा स्ट्रेचेबल इंडक्टर डिज़ाइन में एक मौलिक सफलता स्मार्ट वियरेबल्स में एक महत्वपूर्ण बाधा को दूर करती है: गति के दौरान निरंतर प्रेरक प्रदर्शन बनाए रखना। मैटेरियल्स टुडे फ़िज़िक्स में प्रकाशित, उनके शोध ने यांत्रिक तनाव के प्रति प्रेरक प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए पहलू अनुपात (AR) को निर्णायक पैरामीटर के रूप में स्थापित किया है।

AR मानों को अनुकूलित करके, टीम ने लगभग तनाव अपरिवर्तनशीलता प्राप्त करने वाले समतलीय कुंडलियों का निर्माण किया, जिससे 50% दीर्घीकरण के अंतर्गत 1% से भी कम प्रेरकत्व परिवर्तन प्रदर्शित हुआ। यह स्थिरता गतिशील पहनने योग्य अनुप्रयोगों में विश्वसनीय वायरलेस पावर ट्रांसफर (WPT) और NFC संचार को सक्षम बनाती है। साथ ही, उच्च-AR विन्यास (AR>10) 0.01% रिज़ॉल्यूशन वाले अति-संवेदनशील तनाव संवेदकों के रूप में कार्य करते हैं, जो सटीक शारीरिक निगरानी के लिए आदर्श हैं।

दोहरे मोड की कार्यक्षमता का एहसास:
1. बिना किसी समझौते के पावर और डेटा: कम-एआर कॉइल (एआर=1.2) असाधारण स्थिरता प्रदर्शित करते हैं, एलसी ऑसिलेटर्स में आवृत्ति विचलन को 50% तनाव के तहत केवल 0.3% तक सीमित रखते हैं - जो पारंपरिक डिज़ाइनों से काफ़ी बेहतर प्रदर्शन करते हैं। यह निरंतर WPT दक्षता (3 सेमी दूरी पर >85%) और मज़बूत NFC सिग्नल (<2dB उतार-चढ़ाव) सुनिश्चित करता है, जो मेडिकल इम्प्लांट्स और हमेशा कनेक्टेड वियरेबल्स के लिए महत्वपूर्ण है।
2. क्लिनिकल-ग्रेड सेंसिंग: उच्च-एआर कॉइल (एआर=10.5) तापमान (25-45°C) या दबाव के प्रति न्यूनतम क्रॉस-सेंसिटिविटी वाले सटीक सेंसर के रूप में कार्य करते हैं। एकीकृत एरे जटिल बायोमैकेनिक्स, जैसे कि उंगली की गतिकी, पकड़ बल (0.1N रिज़ॉल्यूशन), और रोग संबंधी कंपन (जैसे, 4-7Hz पर पार्किंसंस रोग) का शीघ्र पता लगाने में सक्षम बनाते हैं।

सिस्टम एकीकरण और प्रभाव:
ये प्रोग्रामेबल इंडक्टर स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में स्थिरता और संवेदनशीलता के बीच के ऐतिहासिक समझौते को हल करते हैं। लघुकृत क्यूआई-मानक वायरलेस चार्जिंग मॉड्यूल और उन्नत सर्किट सुरक्षा (जैसे, रीसेट करने योग्य फ़्यूज़, ई-फ़्यूज़ आईसी) के साथ इनका तालमेल सीमित स्थान वाले पहनने योग्य चार्जर्स में दक्षता (>75%) और सुरक्षा को अनुकूलित करता है। यह एआर-संचालित ढाँचा लचीले सबस्ट्रेट्स में मज़बूत इंडक्टिव सिस्टम को एम्बेड करने के लिए एक सार्वभौमिक डिज़ाइन पद्धति प्रदान करता है।

आगे रास्ता:
आंतरिक रूप से लचीले ट्राइबोइलेक्ट्रिक नैनोजनरेटर जैसी उभरती हुई तकनीकों के साथ मिलकर, ये कॉइल स्व-संचालित, चिकित्सा-ग्रेड पहनने योग्य उपकरणों के विकास को गति प्रदान करते हैं। ऐसे प्लेटफ़ॉर्म निरंतर, उच्च-निष्ठा शारीरिक निगरानी के साथ-साथ अटूट वायरलेस संचार का वादा करते हैं - जिससे कठोर घटकों पर निर्भरता समाप्त हो जाती है। उन्नत स्मार्ट टेक्सटाइल्स, एआर/वीआर इंटरफेस और पुरानी बीमारी प्रबंधन प्रणालियों की तैनाती की समय-सीमा काफी कम हो गई है।

प्रमुख शोधकर्ता ने कहा, "यह कार्य पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स को समझौते से तालमेल की ओर ले जाता है। अब हम वास्तव में त्वचा के अनुरूप प्लेटफ़ॉर्म में प्रयोगशाला-स्तरीय संवेदन और सैन्य-स्तरीय विश्वसनीयता एक साथ प्राप्त कर रहे हैं।"