КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В КАЧЕСТВЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА

1. Устройство, содержащее:
однородную композиционную пену, содержащую неслоистую смесь, включающую
полимерный материал с множеством пор; и
множество токопроводящих наполнителей, распределенных в полимерном материале;
при этом однородная композиционная пена генерирует пьезоэлектрическое напряжение без внешнего токогенерирующего устройства в ответ на деформацию.
2. Устройство по п. 1, в котором множество токопроводящих наполнителей включает множество токопроводящих наночастиц.
3. Устройство по любому из пп. 1 и 2, в котором множество токопроводящих наполнителей включает волокна, покрытые токопроводящим материалом.
4. Устройство по п. 1, в котором множество токопроводящих наполнителей включает сочетание множества волокон с токопроводящим покрытием с множеством токопроводящих наночастиц.
5. Устройство по любому из пп. 1 и 2, дополнительно содержащее:
по меньшей мере, одну измерительную головку, расположенную в однородной композиционной пене;
детектор напряжения, соединенный, по меньшей мере, с одной измерительной головкой; и
память, функционально связанную с детектором напряжения.
6. Устройство по любому из пп. 1 и 2, в котором расположение множества токопроводящих наполнителей в полимерном материале задает нанопереходы, которые формируют пьезоэлектрическое напряжение на деформацию сжатия на основе квантового туннелирования.
7. Устройство по любому из пп. 1 и 2, в котором пьезоэлектрическое напряжение соответствует скорости деформирования и степени деформации.
8. Устройство по любому из пп. 1 и 2, в котором весовая доля множества токопроводящих наполнителей в устройстве составляет от одного до двадцати пяти процентов.
9. Способ измерения деформации сжатия, включающий:
фиксацию по первой оси пьезоэлектрического напряжения по факту ударного воздействия на однородный композиционный материал, который содержит полимерную пену и токопроводящие наполнители, распределенные по всей полимерной пене; при этом ударное воздействие может оказываться вдоль второй оси, отличной от первой; и
определение деформации при ударном воздействии по пьезоэлектрическому напряжению.
10. Способ по п. 9, в котором токопроводящие наполнители содержат волокна с токопроводящим покрытием.
11. Способ по любому из пп. 9 и 10, в котором однородный композиционный материал выполняет функцию набивки в устройстве пользователя.
12. Способ по любому из пп. 9 и 10, в котором материал наносится на участок протеза конечности; при этом указанный способ дополнительно включает обеспечение обратной связи с пользователем в отношении деформации при ударном воздействии.
13. Способ по любому из пп. 9 и 10, дополнительно включающий следующие стадии:
передачу данных, отображающих напряжение, на внешнее вычислительное устройство; и
определение деформации вследствие ударного воздействия на внешнем вычислительном устройстве.
14. Способ по любому из пп. 9 и 10, в котором однородный композиционный материал измеряет деформирование до 60% без остаточной деформации материала.
15. Способ по любому из пп. 9 и 10, дополнительно включающий стадию определения скорости деформирования и степени деформации при ударном воздействии по пьезоэлектрическому напряжению.
16. Способ создания тензометрического датчика, включающий
смешивание множества токопроводящих наполнителей с неотвержденным полимерным матриксным материалом;
формирование пор в смеси токопроводящих наполнителей с неотвержденным полимерным матриксным материалом; и
отверждение смеси с порами с целью создания однородной композиционной пены в качестве тензометрического датчика; при этом однородная композиционная пена генерирует пьезоэлектрическое напряжение без внешнего токогенерирующего устройства в ответ на деформацию.
17. Способ по п. 16, в котором неотвержденный полимерный матриксный материал представляет собой неотвержденный высокоэластичный полимер, и способ дополнительно включает:
введение смеси токопроводящих наполнителей и неотвержденного высокоэластичного полимера в форму для отливки; и
регулирование модуля упругости тензометрического датчика путем регулирования объема смеси, вводимой в форму для отливки, для обеспечения его соответствия модулю упругости высокоэластичной пены, содержащейся в продукте,
при этом тензометрический датчик используется вместо содержащейся в продукте высокоэластичной пены.
18. Способ по п. 16, дополнительно включающий:
вырезание однородной композиционной пены из множества дискретных тензометрических датчиков.
19. Способ по п. 16, дополнительно включающий:
фиксацию по первой оси напряжения по факту ударного воздействия на тензометрический датчик; при этом ударное воздействие может оказываться вдоль второй оси, отличной от первой; и
определение деформации при ударном воздействии по напряжению;
при этом генерируемое напряжение практически одинаков] после их многократной фиксации и определения.
20. Способ по п. 16, в котором напряжение характеризуется линейной зависимостью от деформации при ударном воздействии.
21. Способ по п. 16, дополнительно включающий:
придание однородной композиционной пене формы, заданной устройством пользователя.
22. Способ по п. 16, в котором однородная композиционная пена служит уплотнительным материалом в устройстве пользователя.