في العديد من المواقف، من المهم معرفة مقدار القوة التي يؤثر بها جسم ما على جسم آخر. لقد صممنا ملصقًا صغيرًا ورفيعًا لقياس هذا النوع من البيانات وتقديمه دون الحاجة إلى أسلاك أو بطاريات. يقوم العلماء في جامعة كاليفورنيا بسان دييغو بتطوير الجهاز المسمى ForceSticker. ومن بين الاستخدامات الأخرى، يمكن استخدامه لمراقبة وزن العبوات المكدسة في المستودعات، والتأكد من أن الركب الاصطناعية لا تلحق الضرر بالغضروف المجاور، وحتى تزويد الروبوتات بحاسة اللمس.
يوجد في قلب جهاز ForceSticker مكثف بحجم حبة الأرز تقريبًا. وهي تتألف من لوح بوليمر مرن يقع بين شريطين نحاسيين موصلين. عند تطبيق القوة على الملصق، ينضغط البوليمر، مما يجعل الشريطين النحاسيين أقرب إلى بعضهما البعض. بهذه الطريقة، تزداد كمية الشحن في المكثف.
المكون الرئيسي الآخر في ForceSticker هو علامة RFID (تحديد ترددات الراديو)، والتي يتم تشغيلها مؤقتًا بواسطة إشارة راديو تنبعث من قارئ RFID المحمول. تستخدم العلامة هوائيًا مدمجًا لإرسال إشارة معدلة مرة أخرى إلى القارئ - تحتوي الإشارة الآن على معلومات حول مستوى الشحن الحالي لمكثف الارتباط. ثم تقوم البرامج المخصصة بتحويل هذه البيانات إلى قياسات للقوى الخارجية.
من خلال تغيير نعومة وصلابة البوليمر المستخدم في المكثف، يمكن صنع ForceSticker بحساسية عالية جدًا، مناسبة لقياس القوى الأصغر، أو أقل حساسية، مناسبة لقياس القوى الأكبر. وفي الاختبارات الحالية، تم استخدام ملصقات شديدة الحساسية لمراقبة القوة الواقعة على مفصل ركبة النموذج، بينما تم استخدام ملصقات أقل حساسية لمراقبة وزن مختلف الأشياء الكبيرة الموضوعة في الصندوق.
وفي كلتا الحالتين، ظلت ForceStickers فعالة بعد أكثر من 10000 تطبيق للقوة. كما أن تصنيع الملصقات رخيص نسبيًا، حيث تبلغ تكلفة كل منها حوالي 2 دولار، وهو رقم من شأنه أن ينخفض بشكل كبير إذا تم زيادة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، سيتمكن المستخدمون في النهاية من استخدام هواتفهم الذكية بدلاً من قارئات RFID المخصصة.
وقال كبير العلماء البروفيسور دينيش بهاراديا: "البشر لديهم قدرة فطرية على استشعار القوة. وتوفير هذا النوع من القدرة على استشعار القوة للأجهزة الإلكترونية والمزروعات الطبية يمكن أن يغير قواعد اللعبة في العديد من الصناعات".
سيتم تقديم ورقة حول هذا البحث في مؤتمر UbiComp2023 في المكسيك.