Sensores distribuidos de fibra óptica extensibles

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La robótica
• Tecnología de sensores

Sus antecedentes:

• Los sensores de fibra óptica distribuidos basados en sílice (DFOS) sobresalen en la detección de tensión, presión y temperatura en estructuras rígidas.
• Los DFOS existentes no son adecuados para la robótica blanda y la electrónica estirable debido a las limitaciones con grandes tensiones.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo DFOS elástico compatible con grandes deformaciones.
• Para permitir la detección de deformación mecánica en tiempo real, multimodal y multiubicación en sistemas blandos.

Principales métodos:

• Fabricación de un DFOS estirable utilizando guías luminosas paralelas de elastómero con patrones cromáticos.
• Utilizando la frustración total de reflexión interna y absorción para la detección.
• Integración en un guante inalámbrico para demostrar la captura de movimiento complejo.

Principales resultados:

• El DFOS estirable distingue y cuantifica con éxito la ubicación, la magnitud y el modo (estiramiento, flexión, presión) de la deformación.
• Se ha demostrado el desacoplamiento de la deformación multimoda y multilocal utilizando un solo sensor.
• El guante integrado captó con precisión los movimientos de las articulaciones de los dedos y las presiones externas simultáneamente.

Conclusiones:

• El DFOS basado en guía de luz elastomérica desarrollado supera las limitaciones de los sensores basados en sílice para aplicaciones blandas y extensibles.
• Esta tecnología ofrece una solución prometedora para las interfaces avanzadas hombre-máquina y el control robótico suave.
• La detección simultánea en tiempo real de múltiples tipos de deformación es posible con un solo sensor extensible.