حسگرهای پوشیدنی مبتنی بر کریگامی: مروری بر طراحی و عملکرد

نویسندگان

1 اصفهان-دانشگاه صنعتی اصفهان- دانشکده مهندسی نساجی- کدپستی:8415683111

2 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.22034/jtst.2025.511002.1490
چکیده

کریگامی/ اوریگامی به عنوان هنر باستانی برش کاغذ و روش‌های تا کردن کاغذ شناخته می‌شود که همچنین به طراحی و مهندسی مواد، منسوجات و ساختارهای چندمنظوره تبدیل شده است. هندسه‌ی طراحی شده‌ی این ساختارها از طریق ایجاد برش‌های ظریف و تا کردن صفحات اولیه‌ ایجاد می‌شود. این هندسه‌ی منحصر‌به‌فرد، قابلیت ایجاد منسوجاتی با رفتارهای مکانیکی خاص مانند تغییر شکل دقیق، رفتار برون‌گستر، کشسانی بسیار بالا و پایداری چندین جهته را داشته و دامنه‌ی وسیعی از کاربردها را در مقیاس‌ مختلف فراهم آورده است. این روش ساده یک زیرساخت انعطاف‌پذیر برای ادغام اجزای الکتریکی مختلف و اجزای پاسخگر( حسگرها) ارائه می‌دهد و راه را برای توسعه‌ی پوشاک هوشمند در کاربردهای آینده هموار می‌کند. توسعه‌ی فرایندهای مختلف ساخت کریگامی الهام بخش تحقیقات در زمینه‌ انتخاب مواد مناسب مانند پلیمرهای انعطاف‌پذیر، صفحات رسانا و نانومواد بوده است که کاربرد این فناوری را در منسوجات هوشمند، حوزه‌ی سلامت، ورزش و غیره هموار کرده است. این مقاله، به بررسی پیشینه‌ی ساختارهای کریگامی می‌پردازد، سپس انواع حسگرهای کریگامی، مواد قابل استفاده در آن‌ها، اصول طراحی و ویژگی‌های آن‌ها را بررسی کرده و در نهایت دامنه‌ی وسیعی از کاربردهای مهندسی مانند حسگرهای پوشیدنی (برای اندازه‌گیری و نظارت بر ضربان قلب، تنفس، حرکت مفاصل و غیره)، ساختارهای منعطف الکترونیک و ابزارهای محافظت از سلامت عمومی انسان را در کاربردهای پوشیدنی مرور خواهد کرد.