About / Advertise
Två forskare på Rise vill övervaka äldre genom att integrera piezoelektriska sensorer av trä i golvplattor.
 Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen.Prenumerera kostnadsfritt! |
Forskarna – Illia Dobryden och Céline Montanari – har just avslutat två närbesläktade projekt inom området träbaserad elektronik.
De söker nu nya medel för en fortsättning och har goda förhoppningar. Det går ganska smärtfritt att hitta finansiering till forskning på trä. Det är inte bara det att materialet ger miljövänliga produkter, utan också det faktum att trä som bekant är en svensk paradgren. Som på sistone mött en minskande efterfrågan på papper – så Sverige är på jakt efter nya tillämpningar.
FORSKARNA FOKUSERAR PÅ det faktum att trä är pizoelektriskt, det vill säga polariseras vid mekanisk belastning. Det handlar om mycket lite elektricitet som alstras, men det är en robust och störningsfri signal och det kan skördas nog med energi för att driva en trycksensor.
 |
| Illia Dobryden är forskare på Rise med materialutveckling som specialitet. Biobaserade material för energiskördare och energilager är ett fokusområde.
Du hittar honom, liksom Céline, nedan, på Institutionen för bioekonomi och hälsa, avdelningen för material- och ytdesign. |
– Det är en svag effekt, men den finns där, säger Illia Dobryden.
Forskarna har analyserat fenomenet och bearbetat trä för att renodla egenskapen. Och så har de grubblat över tillämpningar, som smarta instrumentbrädor i bilar och bärbar elektronik för övervakning av rörelse – man skulle kunna ha träsensorer i skosulor för att räkna steg eller övervaka hälsotillstånd.
MEN DERAS HETASTE spår just nu är golvbeläggning i smarta byggnader. Prototyper är under utveckling i labbet. Teknik finns och fungerar. Den ger utslag på några kilos belastning. Det som återstår är att fintrimma integreringen i golvplattor och hitta intresse från någon golvtillverkare.
 |
| Céline Montanari har expertis inom polymer- och biokompositer, naturliga fibrer och biobaserade nanomaterial. |
– Vi är i ett initialt stadium men vi vet att det fungerar, säger Céline Montanari.
Det går förstås redan idag att tillverka golvplattor med trycksensorer genom att integrera piezoelektriska sensorer av dagens typ. Men om även sensorerna i ett trägolv är av trä, får du en produkt som är giftfri, billig och robust. Den skulle vara hundraprocentigt biologiskt baserad. Normala piezoelektriska material är kort sagt dyra, spröda och giftiga.
Diskussioner pågår med en kommun om hur ett test med övervakning av äldre skulle kunna iscensättas. Golvplattorna med integrerade sensorer skulle läggas i ett rutnät och utdata från installationen skulle kunna vara koordinater till de plattor som belastas.
DET SOM ANALYSERAS skulle kunna vara personens gångstil. Det finns information i rörelsemönstren om beteenden, risker och hälsotillstånd. Det går även att upptäcka fall.
TA I TRÄ– och få en stöt?
Att trä är piezoelektriskt konstaterades på 1950-talet. Kristallin cellulosa är en nyckel till fenomenet. I ett av projekten – finansierat av Stiftelsen Nils och Dorthi Troëdssons Forskningsfond – gjorde forskarna utveckling på aerogeler baserade på nanocellulosa, som har högre grad av kristallinitet än vanligt trä. Aerogelerna, som är porösa, impregnerades med biobaserade elastomerer och laddades med piezoelektriska nanopartiklar, som zinkoxid, för att öka den piezoelektriska effektiviteten ytterligare. Det andra projektet, finansierat av Södra Skogsägarnas Stiftelse för Forskning, tog bort ligninet ur trämaterialet med en kemisk behandling för att göra det porösare, för att öka den piezoelektriska responsen. Dessutom adderades piezoelektriska nanopartiklar. Av de här resultaten kan sensorgolvpaneler byggas. Forskarnas paneler är byggda av bulkträ i form av faner med en fiberinriktning som är parallell med planet |
