Como parte de la investigación acústica en curso en la Universidad de Binghamton, El distinguido profesor de la Universidad Estatal de Nueva York, Ron Miles, ha creado un sensor funcional con la menor resistencia posible al movimiento. El sensor delgado y flexible es ideal para detectar sonidos porque puede moverse con el flujo de aire producido incluso por los ruidos más suaves y resuelve problemas con acelerómetros. micrófonos y muchos otros sensores similares.

"El objetivo era crear un sensor que solo resista la gravedad, "dijo Miles." El sensor necesitaba permanecer conectado al dispositivo, pero aparte de eso, Quería que se moviera incluso con el más mínimo sonido o movimiento del aire ".

Poder moverse con el aire es la forma en que los sensores pueden saber cuándo está presente un sonido y de qué dirección proviene.

Miles avanzó con sensores acústicos en 2017 mediante el uso de seda de araña bañada en oro como una fina, sensor flexible para hacer un micrófono con una respuesta de frecuencia notablemente plana. Este sensor incorporó un imán para convertir el movimiento de la seda en una señal electrónica.

Como alternativa al uso de un imán, Miles se propuso crear un sensor capacitivo. En lugar de necesitar un imán, un sensor capacitivo requiere un voltaje agregado a través de electrodos.

Cada año se producen dos mil millones de micrófonos capacitivos, pero hacerlos pequeños y efectivos conlleva algunos desafíos.

Su nueva plataforma proporciona una forma de detectar el movimiento de fibras o películas extremadamente delgadas al detectar cambios en un campo eléctrico sin el uso de un imán.

Hasta ahora no era factible utilizar la detección capacitiva en dispositivos extremadamente flexibles, materiales delgados porque han necesitado resistir fuerzas electrostáticas que pueden dañarlos o impedir su movimiento.

"Los investigadores quieren que el sensor se mueva con pequeñas fuerzas del sonido, sin verse afectado por las fuerzas electrostáticas, "Dijo Miles.

En este trabajo más reciente, Miles ha encontrado un diseño que permite a las personas delgadas, sensor flexible, que puede ser de seda de araña o cualquier otro material igual de delgado, para oscilar por encima de dos electrodos fijos.

"Debido a que el sensor está en un ángulo de 90 grados con respecto a los electrodos, las fuerzas electrostáticas no afectan su movimiento, "dijo Miles.

Esta es una parte crítica del diseño porque los sensores deben tener un voltaje de polarización alto (el voltaje requerido para que un dispositivo funcione) para ser efectivos, ya que la sensibilidad del sensor aumenta con un voltaje de polarización alto.

Este diseño significa que los sensores capacitivos, como los que se usan en los teléfonos inteligentes, puede ser más pequeño y más eficiente.

Miles dijo que el diseño único también proporciona algunos otros beneficios importantes en varias aplicaciones.

"La forma en que está diseñado el sensor ahora significa que tiene una energía potencial casi constante, pero también puede volver a su equilibrio después de grandes movimientos".