ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر پژوهشگران “دانشگاه واترلو”ی (University of Waterloo) کانادا با رهبری “الهام داوودی” و با کمک “احسان تویسرکانی” در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه یک حسگر محکم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی شده‌اند.
محققان کانادایی با کمک محققان ایرانی و با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی و فناوری نانو موفق به ایجاد یک حسگر با دوام و انعطاف پذیر برای دستگاه‌های پوشیدنی شده‌اند و به گفته آنها حسگر مذکور می‌تواند بر همه چیز از علائم حیاتی گرفته تا عملکرد ورزشی نظارت داشته باشد.
این فناوری جدید توسط مهندسین دانشگاه واترلو ساخته شده است و طی آن محققان لاستیک سیلیکون را با لایه‌های بسیار نازک گرافنی در ماده‌ای ایده‌آل برای ساخت نوارهای مچی یا کفی در کفش‌های مناسب برای ورزش دو ترکیب می‌کنند (ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی).
هنگامی که آن ماده لاستیکی خم شود یا حرکت کند، سیگنال‌های الکتریکی توسط گرافن بسیار رسانا که در مقیاس نانو هستند، در ساختار لانه زنبوری مهندسی شده آن ایجاد می‌شوند.
ساخت یک ساختار لاستیکی سیلیکونی با چنین ویژگی‌های پیچیده داخلی تنها با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی امکان‌پذیر است. مواد لاستیکی- گرافنی علاوه بر رسانایی، بسیار انعطاف‌پذیر و مقاوم هستند.
“احسان تویسرکانی”، مدیر تحقیقات آزمایشگاه تولید افزودنی چند مقیاس (MSAM) در واترلو گفت: سیلیکون انعطاف‌پذیری و دوام لازم برای برنامه‌های کاربردی نظارت زیستی را به ما می دهد.
ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی
“الهام داوودی”، دانشجوی دکترای دانشگاه واترلو و رهبر این پروژه گفت: این حسگر در سخت‌ترین محیط ها و در دمای شدید و رطوبت قابل استفاده است و حتی با شستشو نیز مقاومت خود را از دست نخواهد داد.
تویسرکانی، استاد مهندسی مکانیک و مکاترونیک، گفت: حسگر گرافن لاستیک مذکور را می‌توان با قطعات الکترونیکی همگام‌سازی کرد تا دستگاه‌های پوشیدنی که ضربان قلب و تنفس را ثبت می‌کنند، نیروهای اعمال شده هنگام اجرای ورزشکاران را نیز ثبت کنند و علاوه بر آن پزشکان را قادر می‌کنند از راه دور بیماران را کنترل کنند.
باتری‌های لیتیوم-پلیمر تمایل به گرمای بیش از حد، اتصال کوتاه و منفجر شدن دارند، در حالی که نسل بعدی این باتری‌ها ضمن افزایش چشمگیر ظرفیت ذخیره و میزان شارژ، این مشکلات را دور می‌زنند (ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی).
اگر می‌بینید که تقریبا هر روز از یک فناوری جدید باتری در اخبار صحبت می‌شود، به این دلیل است که تعداد بی‌شماری از تحقیقات طی پنج یا ۱۰ سال گذشته بر روی توسعه باتری‌ها شروع شده و اکنون این تحقیقات در حال به ثمر نشستن است.
تمرکز زیادی بر حوزه توسعه باتری‌ها وجود دارد، چرا که برق نقش مهمی در آینده ما ایفا می‌کند. دانشگاه “دیکین”(Deakin) استرالیا به همین منظور در سال ۲۰۱۶ مرکز تحقیق و توسعه باتری خود را تاسیس کرد که به طور عمده به پیشرفت فناوری ذخیره انرژی موسوم به “BatTRI-Hub” اختصاص داده شده است. اکنون محققان این مرکز اعلام کرده‌اند که یک نمونه اولیه از باتری لیتیومی جدید با برخی از خواص بسیار جالب ساخته است.
باتری مورد نظر، یک سلول کیسه‌ای مسطح یک آمپر ساعتی است و از یک آند فلزی لیتیوم استفاده می‌کند که به ۵۰ درصد توانایی ذخیره انرژی بیشتری در مقایسه با سلول‌های امروزی دارد. این باتری همچنین از یک الکترولیت مایع یونی استفاده می‌کند که یک نمک است که در دمای اتاق به شکل مایع است و دارای چندین مزیت نسبت به فناوری کنونی است.
پروفسور “پاتریک هولت”، مدیر مرکز تحقیق دانشگاه دیکین می‌گوید: مایعات یونی، غیر فرّار و در برابر اشتعال، مقاوم هستند. به این معنی که بر خلاف الکترولیتی که در حال حاضر در سلول‌های لیتیوم-یون به عنوان مثال در باتری‌های سامسونگ و تسلا استفاده می‌شود، مشتعل و منفجر نمی‌شوند.
وی افزود: آنها نه تنها منفجر نمی‌شوند، بلکه وقتی گرم می‌شوند، عملکرد بهتری پیدا می‌کنند. بنابراین دیگر نیازی به سیستم‌های خنک کننده گران قیمت و دست و پا گیر برای جلوگیری از گرم شدن باتری‌ها نیست.
البته باتری‌هایی که داغ می‌شوند، برای تلفن‌های همراه یا لپ‌تاپ‌ها مناسب نیستند، اما به عنوان مثال می‌توانند برای وسایل نقلیه برقی بسیار مفید باشند.
از نظر تئوری، در نقطه مقابل این که به ما گفته می‌شود از باتری‌های لیتیومی امروزی چگونه مراقبت کنیم، این موضوع می‌تواند به ساخت یک باتری لیتیومی منجر شود که می‌تواند بدون مشکل با سرعت بالایی شارژ و تخلیه شود.
دکتر “رابرت کر”، از محققان این مطالعه می‌گوید: استفاده از الکترودهای فلزی لیتیوم در باتری‌های لیتیوم فلزی در صنعت باتری رایج نیست، بنابراین در مورد بهترین راه تولید این سلول‌ها در سطوح عملی اطلاعات کمی وجود دارد. اکنون ما بعد از سال‌ها توجه جدی به فرآیندهای تولید و جزئیات، به یک سطح معیار رسیده‌ایم که مطمئناً باعث می‌شود توجه همگان جلب شود. در حالی که تنها یک گام در راه رسیدن به سلول‌های ۱.۷ آمپر ساعتی فاصله داریم که به‌زودی تولید خواهند شد، این یک نقطه عطف مهم در باتری‌ها برای نمایش فناوری جدید است.
منبع: ایسنا
دیگر اخبار مرتبط با نوآوری:
![]()
محققان دستبندی ساخته اند که میکروفون های موجود در بلندگوهای هوشمند را از کار می اندازد تا محاورات کاربر ثبت نشود (ابداع دستبندی که از ضبط صدای کاربر جلوگیری می کند). گاهی اوقات به دلیل شکاف های امنیتی در بلندگوهای هوشمند و دستگاه های دیگری که مجهز به میکروفون هستند، میکروفون ها روشن می ماند و محاورت کاربران ضبط می شود. در همین راستا محققان دانشگاه شیکاگو یک دستبند آزمایشی ساخته اند که با استفاده از امواج اولتراسونیک منتشر
یک فناوری ابداع شده که باعث هوشمند شدن عینک های معمولی می شود و با کمک این فناوری کاربر بدون نگاه کردن به موبایل یا ساعت هوشمندش، نوتیفیکیشن ها را می بیند و می تواند با چشمانش از اپلیکیشن ها استفاده کند. شرکت بوش این سیستم را ( هوشمند شدن عینک های معمولی ) Bosch Smartglasses Light Drive نام گذاری کرده و می توان آن را روی قاب هر عینکی نصب کرد تا هولوگرام هایی از عناصر مختلف تعبیه
محققان "دانشگاه کالیفرنیا" اخیرا موفق به توسعه ربات زیرآبی موسوم به "Squidbot" شده‌اند که با مکیدن آب به داخل محفظه فشارش و بیرون انداختن آب می‌تواند در زیر آب حرکت کند. محققان با الهام از ماهی مرکب موفق به طراحی یک ربات زیرآبی شده‌اند که قادر به حرکت دادن خود با ایجاد فواره‌های آب برای حرکت سریع هستند. "مایکل تولی"(Michael Tolley) استاد "دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو" گفت: این ربات زیرآبی است که می‌تواند همانند ماهی مرکب پالس‌های فواره‌ای
بزرگترین پرینتر سه بعدی (پرینتری که خانه می سازد) در اروپا خانه ای دو طبقه با مساحت ۹۸۰ فوت مربع را ساخته است. بزرگترین پرینتر ۳ بعدی اروپا به تازگی یک ساختمان دوطبقه را چاپ کرده است. شرکت نروژی«کمپ سی» این پروژه را اجرا کرده و ادعا می کند این بزرگترین خانه ای است که به طور یک جا چاپ شده است. پرینتری که خانه می سازد دستگاهی ۳۲ در ۳۲ فوت است که با استفاده از نوعی سیمان
دانشگاه هاروارد با همکاری شرکت سونی ربات جراح کوچک جدیدی را تولید کرده اند که با الهام از هنر اوریگامی قادر به انجام جراحی‌های پیشرفته است. ربات یادشده که مینی آر سی ام نام دارد ابعادی به اندازه نصف یک توپ تنیس دارد و وزن آن هم از چند صد گرم فراتر نمی‌رود. بررسی‌ها نشان می‌دهد این ربات در مقایسه با ابزار دیگر جراحی که به طور دستی کنترل می‌شوند تا ۶۸ درصد دقیق‌تر است و می‌تواند با دقت
پژوهشگران آمریکایی، نوعی حسگر هوشمند ابداع کرده‌اند که می‌تواند میزان خارش پوست کاربر را اندازه‌گیری کند. یک حسگر پوشیدنی می‌تواند با ردیابی این که چند بار پوست خود را خراشیده‌اید، شدت خارش پوست را اندازه‌گیری کند. پژوهشگران "دانشگاه نورث‌وسترن"(Northwestern University) آمریکا، یک حسگر نرم ضد آب ابداع کرده‌اند که می‌تواند این کار را انجام دهد. این حسگر به پشت دست می‌چسبد و حرکت خاراندن را به واسطه امواج صوتی تولید شده با کشیدن ناخن روی پوست اندازه‌گیری می‌کند. خارش
محققان دانشگاه ییل از تولید نوعی ربات پارچه‌ای خبر داده‌اند که قادر به تغییر حالت بوده و بر مبنای دستور کاربر یا بر اساس شرایط محیط اطراف سخت یا نرم می‌شود. مواد مورد استفاده در تولید این ربات در آینده برای طراحی و عرضه انواع البسه نیز به کار خواهند رفت و از آنها می‌توان برای تولید لباس‌های منعطف استفاده کرد که پرتاب ربات‌ها از ارتفاع بسیار بالا را بدون آسیب دیدن آنها ممکن می‌کند. بنابراین با گرم شدن
با یک اختراع جدید، جراحان می‌توانند بخیه را کنار بگذارند و از چسب بدن فعال‌شونده با نور که با تلاش محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) ابداع شده است، استفاده کنند. به گزارش ایسنا، بخیه‌هایی که برای کمک به بستن بریدگی‌های بزرگ و برش‌های جراحی استفاده می‌شوند، تقریباً کار را به خوبی انجام می‌دهند، اما به هیچ وجه بی‌نقص نیستند. اکنون یک پلیمر زیست‌سازگار جدید که به چسباندن و ترمیم بافت بدون ایجاد آسیب کمک می‌کند و توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) توسعه
پژوهشگران آمریکایی، باتری ربات را برای استفاده در ربات‌ها ابداع کرده‌اند که از الیاف دور ریخته، ساخته شده‌اند. باتری ربات که در حال حاضر روی ربات‌ها نصب می‌شوند، می‌توانند قدرت الکتریکی آنها را تامین کنند اما اضافه شدن وزن باتری ربات موجب می‌شود که ربات به قدرت بیشتری برای حمل و جا به جایی آن نیاز داشته باشد. گروهی از پژوهشگران "دانشگاه میشیگان" (UMich)، راه حل هوشمندانه‌ای طراحی کرده‌اند که به ربات‌های آینده امکان می‌دهد تا با خنثی کردن
کنترل چراغ مطالعه با صدای کاربر کنترل چراغ مطالعه با صدای کاربر: یک شرکت نروژی، نوعی چراغ مطالعه هوشمند ارائه کرده است که با صدای کاربر خود کنترل می‌شود. شاید یک سیستم منحصر به فرد روشنایی در خانه برای تنظیم نور کافی باشد اما هنگامی که کاربران پشت میز کار خود نشسته‌اند، معمولا چراغ مطالعه و تنظیمات نور آن را فراموش می‌کنند. در همین راستا شرکت نروژی "آی‌هاپر" (iHaper) برای برطرف کردن این مشکل، محصول کارآمدی ارائه داده است. این
یک دستگاه که با فناوری چاپ سه بعدی ساخته شده قادر است با استخراج آب از هوا تا 150 سرباز را سیراب کند. تیمی از محققان به سرپرستی موسسه تحقیقات "جنرال الکتریک" حائز قراردادی چند میلیون دلاری برای تولید دستگاه‌های چاپ سه بعدی شده است که به عنوان بخشی از برنامه "استخراج آب جوی"(AWE) متعلق به "دارپا"(DARPA) رطوبت موجود در جو را جمع آوری کرده و آن را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کنند نمونه‌های اولیه این دستگاه که در
هتلی در توکیو از ربات ها برای مراقبت از بیماران مبتلا به کووید۱۹ کمک می گیرد (نگهداری مبتلایان به کرونا توسط روبات). هتلی در توکیو از کارمندان رباتیک برای سرویس رسانی به بیماران کووید ۱۹ با علائم متوسط استفاده می‌کند. این طرح برای آزاد سازی تخت‌های بیمارستانی جهت مداوای بیماران با علائم شدید ابتلاء به کووید ۱۹ انجام می‌شود. شرکت «سافت بنک رباتیکز» این ربات‌ها را ساخته است. شهرداری توکیو نیز این ربات‌ها را اجاره کرده و در چند
