Registration Number
0825U001813, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
26-06-2025
popup.evolution
o
Title
FLEXIBLE SENSORS BASED ON NANOCELLULOSE AND ITS COMPOSITES FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS
Author
Aresenii Naidonov,
popup.head Viktoriia Koval
popup.opponent Oleh Avrunin
popup.opponent Vitalii Karpyna
popup.review Hanna Shevliakova
popup.review Anatolii Orlov
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
Найдьонов А. О. Гнучкі сенсори на основі наноцелюлози та її композитів для біомедичних застосувань. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 153 – Мікро- та наносистемна техніка (галузь знань 15 – Автоматизація та приладобудування). – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, Київ, 2025.
Робота присвячена дослідженню сенсорів вигину на основі наноцелюлози та її композитів для біомедичних застосувань.
Науково-прикладні дослідження, висвітлені в дисертаційній роботі, зосереджені на практичному дослідженні гнучких сенсорів на основі наноцелюлози та її композитів для біомедичних застосувань.
У дисертації досліджено сучасні підходи до створення сенсорних пристроїв на базі наноцелюлози та розроблено нові композити для підвищення ефективності таких сенсорів.
У сучасних дослідженнях зростає інтерес до гнучких сенсорів вигину, які демонструють унікальні механічні властивості, такі як здатність точно вимірювати деформацію та кут вигину різних поверхонь. Ці сенсори знаходять широке застосування в таких сферах, як робототехніка, медицина, спортивні тренажери та носима електроніка. Вони можуть повторювати форму поверхні, до якої прикріплені, і забезпечувати точні дані у режимі реального часу. Особливу увагу сенсори вигину привертають у розробках систем моніторингу рухів людини, пристроях для реабілітації та спортивних тренажерах, де потрібно контролювати рухи та положення тіла. Більшість сучасних сенсорів виготовляється із синтетичних полімерів, які забруднюють довкілля та потребують утилізації після завершення терміну експлуатації. Це актуалізує пошук екологічно безпечних матеріалів як альтернативи. Одним із перспективних рішень є наноцелюлоза, що характеризується високою міцністю, гнучкістю та екологічною безпечністю. Завдяки своїм властивостям, наноцелюлоза дозволяє створювати сенсори, що поєднують високу точність вимірювань із біорозкладністю, мінімізуючи негативний вплив на довкілля. Такі сенсори можуть використовуватись у медичних приладах, спортивних моніторах і навіть інтерактивних текстильних виробах. Застосування наноцелюлозних сенсорів особливо важливе для носимої електроніки, яка повинна бути комфортною та екологічною.
У наукових дослідженнях наноцелюлоза вже використовується як підкладка або тензочутливий шар. Також створюються гідрогелі та аерогелі на основі наноцелюлози, які виконують обидві функції одночасно. Проте такі рішення часто мають недоліки — недостатню чутливість, низьку розтяжність або громіздку конструкцію, що робить їх незручними для носіння на тілі. У даній роботі пропонується створення планарних гнучких сенсорів збільшеної розтяжності на основі композитів наноцелюлози. В цьому випадку наноцелюлоза виступає не як підкладка чи чутливий елемент, а як зміцнювальна складова композиту. Такий підхід забезпечує високу гнучкість і чутливість сенсорів, зберігаючи екологічну безпечність і простоту виробництва. Це інноваційне рішення відповідає потребам сучасної носимої електроніки та біомедичних систем, де важлива поєднання точності, комфорту та екологічності.
Робота демонструє перспективність використання наноцелюлози та її композитів для створення екологічно безпечних, біорозкладних і ефективних сенсорів, що відповідають вимогам сучасної носимої електроніки та біомедичних застосувань.
Registration Date
2025-05-20
popup.nrat_date
2025-05-20 / 2026-07-01
