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:
![]()
برچسب‌های کوچک مجهز به بلوتوث، ابزار مناسبی برای افرادی هستند که همیشه وسایل خود را گم می‌کنند. همه ما چنین شرایطی را تجربه کرده‌ایم. هنگام صبح که به سرعت از در خارج می‌شوید، نمی‌توانید کوله یا شارژر لپ‌تاپ خود را پیدا کنید. شاید این موضوع، به چند دقیقه تاخیر در کار منجر شود اما تصور کنید که گاهی ممکن است تاخیر در پرواز یا مصاحبه کاری را در پی داشته باشد. اگر دائما در حال جستجوی وسایل خود هستید،
محققان نوعی اسکلت مصنوعی برای افزودن به مچ پا تولید کرده‌اند که سرعت راه رفتن افراد مسن یا افراد مبتلا به ناهنجاری‌های حرکتی را تا ۴۰ درصد افزایش می‌دهد. این اسکلت مصنوعی در اطراف ساق پا و در داخل کفش قرار می‌گیرد و به فرد امکان می‌دهد با سرعت دلخواه و مطلوب خود پیاده روی کند. استفاده آزمایشی از این محصول بر روی دستگاه‌های تردمیل موفقیت آمیز بوده و فعلاً انرژی مورد نیاز آن از طریق اتصال به موتورهای
شرکت کانادایی الکترامکانیکا از تولید خودروی برقی سه چرخ فشرده خبر داده که مناسب استفاده در شهرهای بزرگ و پرترافیک است. بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط اداره آمار ایالات متحده حدود ۹۰ درصد از آمریکایی‌ها به تنهایی رانندگی می‌کنند و بنابراین تولید و ساخت خودروی فشرده برقی می‌تواند رفت و آمدها را در این کشور تسهیل کند. خودروی برقی یادشده که سولو ای وی نام دارد، در جلو دارای دو چرخ و در عقب دارای یک چرخ بوده
محققان "دانشگاه فرایبورگ" آلمان در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه تراشه‌ای شده‌اند که می‌تواند سطح آنتی بیوتیک‌ها در تنفس را اندازه‌گیری کند. توسعه این تراشه کاربردی راه را برای آزمایش تشخیصی آنتی بیوتیک بر بالین بیمار هموار می‌سازد. آزمایش تشخیصی بر بالین بیمار یا آزمایش در نقطه مراقبت(POCT یا Point-of-care testing) آزمایش تشخیص پزشکی است که در بالین بیمار قابل انجام است. این تراشه امکان آزمایش سریع و غیرتهاجمی آنتی بیوتیک را فراهم می‌کند و به طور بالقوه امکان
یک مخترع به نام "الن پن" به امید اینکه مردم بیشتری را به زدن ماسک تشویق کند، یک تفنگ ساخته است که ماسک شلیک می‌کند. ماسک‌ها یکی از راه های مؤثر در مبارزه با شیوع بیماری همه گیر کووید-۱۹ هستند، اما هنوز بسیاری از مردم در برابر پوشیدن آنها مقاومت می کنند. با وجود اینکه ماسک زدن در طولانی مدت ناراحت کننده و آزار دهنده است، اما عدم استفاده از ماسک در واقع یک خطر برای سایر جامعه است.
محققان دانشگاه "سوئینبرن" از سریع‌ترین و قوی‌ترین پردازنده محاسبات عصبی جهان برای هوش مصنوعی رونمایی کردند که عملکرد آن سریع‌تر از ۱۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. یک پردازنده نورومورفیک(محاسبات عصبی) نوری جدید که توسط محققان دانشگاه صنعتی "سوئینبرن"(Swinburne) ساخته شده است، می‌تواند بیش از ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از پردازنده‌های کنونی کار کند. قدرت پردازش این پردازشگر هوش مصنوعی سریع‌تر از ۱۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. این اختراع می‌تواند انقلابی در شبکه‌های عصبی و به طور کلی پردازش
تولید برق توسط راه رفتن سربازان ارتش آمریکا قصد دارد کفی های هوشمندی برای کفش سربازان بسازد تا راه رفتن آنها باعث تولید برق بشود که به این ترتیب تجهیزات الکترونیکی آنها شارژ می شود ( تولید برق توسط راه رفتن سربازان ). سربازان برای حضور در میدان جنگ به دستگاه های الکترونیکی مختلفی نیاز دارند که محققان معتقدند آنها راه ایده آلی برای شارژ این دستگاه ها بدون نیاز به یک پریز برق یافته اند ( تولید برق
شارژ کردن همزمان ۴ دستگاه توسط یک پد شارژ بی‌سیم: شارژ کردن همزمان ۴ دستگاه توسط یک پد شارژ بی‌سیم فناوری شارژ سریع و بی‌سیم یکی از آن دسته تکنولوژی‌هایی است که این روزها از استقبال بی‌نظیر و کم سابقه‌ای از سوی شرکت‌های فعال در حوزه فناوری و همچنین کاربران و علاقمندان به گجت‌های تکنولوژیک برخوردار شده است که از شرکت‌های بزرگی که در این راستا اقدامات متعددی را انجام داده‌اند، می‌توان به اپل و سامسونگ اشاره کرد که تاکنون
محققان موفق به ساخت و اختراع ربات زنجیری شده‌اند که در طول انجام ماموریت خود متوقف نمی‌شوند چرا که می‌توانند موانع موجود بر سر راه خود را به خوبی رد کنند. ربات‌ها به اشکال مختلفی حرکت می‌کنند. برخی با پا راه می‌روند و برخی دیگر روی چرخ‌های خود می‌چرخند و برخی نیز به شکل خزندگان برای حرکت می‌خزند، اما ربات‌ها بعضی از مواقع با یک مانع روبرو می‌شوند که آنها را از حرکت بازمی‌دارد. اکنون ربات زنجیری "RCTR" ابداع
با تولید دستگاه‌های قابل حمل اشعه ایکس دیگر برای بررسی شکستگی استخوان نیازی به مراجعه به بیمارستان نیست و می‌توان این دستگاه را به محل حضور بیمار برد. درد و رنج ناشی از شکستگی استخوان حمل افراد آسیب دیده برای عکس برداری با دستگاه اشعه ایکس را دشوار می‌کند و لذا قابل حمل کردن این نوع دستگاه‌ها تحولی مهم محسوب می‌شود. مزیت دیگر این دستگاه آن است که خود کاربر می‌تواند از آن استفاده کرده و از استخوان آسیب
محققان دانشگاه توکیو نمونه اولیه یک دوچرخه برقی بادی را تولید کرده اند که با استفاده از تلمبه‌های برقی باد می‌شود و می‌توان از آن برای جابجایی استفاده کرد. این دوچرخه برقی بادی مجهز به سیستم کنترل از راه دور نیز است و وزن آن در مجموع از ۵.۵ کیلوگرم فراتر نمی‌رود. باتری آن نیز بسیار کوچک بوده و ابعادی به اندازه یک کتاب دارد. چهار چرخ کوچک آن نیز به راحتی در کوله پشتی جا می‌شوند. این دوچرخه
شرکت یو پی اس از تولید پهپادهای جدیدی خبر داده که بی سروصدا پرواز می‌کنند (پهپاد همه کاره) و می‌توان تغییرات متعددی را در آنها با هدف حمل انواع بار انجام داد. تولید پهپاد همه کاره جدید یو پی اس با همکاری شرکت آلمانی وینگ کوپتر صورت گرفته است. پهپاد یادشده ظاهری شبیه به هواپیماهای کوچک دارد و انتظار می‌رود در آینده نزدیک از آن برای حمل بار و کالا استفاده شود و البته برای کسب مجوز هنوز باید
