Полимерное оптическое волокно из полиметилметакрилата (ПММА) превосходит кварцевое волокно при мониторинге походки в первую очередь благодаря своей превосходной механической гибкости и устойчивости. В отличие от жестких кварцевых волокон, ПММА обладает значительно меньшим модулем Юнга и высоким пределом упругой деформации, что позволяет ему выдерживать повторяющиеся изгибы и ударные нагрузки, присущие движениям человека, без разрушения.
Ключевой вывод В то время как кварцевое волокно является стандартом для передачи данных, ПММА — это окончательный выбор для биомеханики, поскольку его высокая ударопрочность и «биологический комфорт» позволяют встраивать его непосредственно в умные стельки и экзоскелеты для надежного измерения сил реакции опоры.
Механическое преимущество ПММА
Для эффективного мониторинга походки датчик должен выдерживать суровые физические условия обуви или экзоскелета. ПММА обладает особыми механическими свойствами, которые делают это возможным там, где кварц терпит неудачу.
Низкий модуль Юнга
Кварцевое волокно жесткое и хрупкое. В отличие от него, ПММА имеет низкий модуль Юнга, что означает, что он изначально менее жесткий и более податливый.
Это позволяет волокну принимать форму стопы или устройства, не сопротивляясь движению и не ломаясь под давлением.
Высокий предел упругой деформации
Анализ походки включает в себя повторяющиеся циклы сжатия и разжатия. ПММА имеет очень высокий предел упругой деформации, что позволяет ему значительно растягиваться и деформироваться.
Важно отметить, что после деформации он возвращается в исходное состояние, обеспечивая последовательный сбор данных на протяжении тысяч шагов.
Превосходная ударопрочность
При ходьбе возникают значительные силы реакции опоры. Кварцевые волокна часто разрушаются при таких ударах.
ПММА обеспечивает отличную ударопрочность, выступая в качестве прочного датчика, способного выдерживать фазы сильной нагрузки при цикле походки.
Производительность в носимых приложениях
Помимо долговечности, ПММА технически превосходит кварц для интеграции в «умные» носимые устройства, используемые в реабилитации и анализе.
Высокая чувствительность к силе
Несмотря на прочность, ПММА остается высокочувствительным к изменениям давления.
Эта чувствительность делает его идеальным расходным материалом для измерения сил реакции опоры, преобразуя тонкие давления стопы в считываемые оптические сигналы.
Биологический комфорт
В основном источнике подчеркивается биологический комфорт как ключевое отличие ПММА.
Поскольку материал гибкий и податливый, его можно встраивать в умные стельки или реабилитационные экзоскелеты, не вызывая дискомфорта или травм у пользователя.
Понимание компромиссов
Хотя ПММА является превосходным выбором для данного конкретного применения, важно понимать компромисс, который достигается в отношении оптических материалов.
Жесткость против целостности сигнала
Выбор между кварцем и ПММА фактически является компромиссом между механической выживаемостью и оптической передачей.
Кварц обычно обеспечивает меньшие потери сигнала (затухание), но механически хрупок. При мониторинге походки приоритетом является механическая выживаемость; датчик, который ломается, не дает никаких данных, что делает механическую жесткость кварца фатальным недостатком для данного конкретного случая использования.
Сделайте правильный выбор для вашей цели
При разработке систем для анализа походки или биомеханики выбор материала определяет долговечность и принятие устройства пользователем.
- Если ваш основной приоритет — долговечность и ударопрочность: Выбирайте ПММА за его высокий предел упругой деформации, который гарантирует, что датчик выдержит крупномасштабную деформацию и удар о землю.
- Если ваш основной приоритет — пользовательский опыт (носимые устройства): Выбирайте ПММА за его биологический комфорт, позволяющий беспрепятственно интегрировать его в стельки и экзоскелеты.
ПММА превращает оптическое волокно из хрупкой линии передачи в прочный, носимый датчик, способный выдерживать реалии человеческого движения.
Сводная таблица:
| Характеристика | Полимерное оптическое волокно из ПММА | Кварцевое оптическое волокно |
|---|---|---|
| Механическая гибкость | Отличная (низкий модуль Юнга) | Плохая (хрупкое/жесткое) |
| Ударопрочность | Высокая (идеально для сил реакции опоры) | Низкая (разрушается под давлением) |
| Предел упругой деформации | Высокий (выдерживает деформацию) | Низкий (хрупкое) |
| Биологический комфорт | Высокий (идеально для умных стелек) | Низкий (возможно раздражение кожи/жесткость) |
| Основное применение | Биомеханика и носимые датчики | Передача данных на большие расстояния |
Улучшите разработку ваших умных ботинок с 3515
Являясь ведущим крупномасштабным производителем, обслуживающим мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 использует десятилетний опыт для предоставления специализированных производственных возможностей для обувной промышленности. Независимо от того, разрабатываете ли вы передовые умные стельки для мониторинга походки или высокопроизводительное тактическое снаряжение, наша флагманская серия Safety Shoes и обширный портфель — от рабочих ботинок и обуви для активного отдыха до тренировочных кроссовок и классических туфель — гарантируют, что ваши оптовые потребности будут соответствовать высочайшим стандартам долговечности и инноваций.
Готовы интегрировать передовые материалы в вашу линейку продукции?
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши производственные потребности и узнать, как 3515 может воплотить ваше видение в жизнь с масштабом и точностью.
Ссылки
- Mohomad Aqeel Abdhul Rahuman, Ruchire Eranga Wijesinghe. Recent Technological Progress of Fiber-Optical Sensors for Bio-Mechatronics Applications. DOI: 10.3390/technologies11060157
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Связанные товары
- Премиальные утепленные защитные ботинки и полуботинки для оптовых и крупнооптовых заказов
- Оптовая противоскользящая и пробивная защитная обувь на заказ для брендов
- Премиальные тактические защитные ботинки оптом с быстрой шнуровкой
- Оптовая торговля безопасная обувь Производитель для оптовых и индивидуальных заказов OEM
- Оптовая легкие тактические ботинки пользовательские производителя для пустыни и боевых использования
Люди также спрашивают
- Какая дополнительная защитная обувь может быть полезна для строителей в холодном климате? Выберите композитный носок для превосходного тепла
- Какие защитные функции выполняют изолирующие и антистатические защитные ботинки для работников на железных дорогах с высоким напряжением?
- Что такое Thinsulate и как он работает в утепленной обуви? Обеспечьте превосходное тепло без громоздкости
- Почему важно держать ноги в тепле зимой? Защитите свое здоровье и кровообращение
- Как работает подкладка Thinsulate в защитной обуви? Оставайтесь в тепле и сухости в любых условиях
