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:
![]()
یک کلید ضد میکروب فلزی آنتی میکروبیال برای دوری از لمس اشیایی نظیر عابر بانکها که به طور بالقوه میتوانند آلوده باشند، ساخته شده است. اجتناب از لمس برخی از سطوح هنگام بیرون آمدن از خانه و حاضر شدن در ملاء عام دشوار است. صفحه نمایشهای لمسی در فروشگاهها، دستگاههای پرداخت الکترونیکی، صفحه کلید دستگاههای خودپرداز یا حتی دستگیره درها و غیره؛ همه ما هر روزه در معرض تماس با سطوح بالقوه آلوده هستیم. این ابزار موجب عدم لمس
یک شرکت روسی مشغول آزمایش نمونه اولیه تاکسی پرنده ای است که قابلیت حمل دو نفر یا بار را دارد. شرکت روسی «هاورسافت» تاکسی پهپاد هاور را در ماه جاری میلادی آزمایش کرده است. این وسیله نقلیه میتواند مسافر و محموله را حمل و جابه جا کند. این پهپاد تاکسی پرنده به اندازه یک خودروی صندوق دار معمولی (۵ در ۱.۶ متر) است و میتواند با یک بار شارژ مسافت ۱۰۰ کیلومتر را طی کند.هاور نیازمند باند مخصوص پرواز
یک شرکت مکزیکی چرم گیاهی از کاکتوس (چرم کاکتوس) تولید می کند که عمر آن ۱۰ سال است. نوعی چرم گیاهی به نام «دسرتو»(Desserto) از کاکتوس ساخته شده است. این چرم گیاهی انعطاف پذیر و زیست تخریب پذیر است و علاوه بر آن اثر لکه روی آن نمی ماند که در حال حاضر صنعت مد یکی از بزرگترین آلایندگان زمین به حساب می آید و درهمین راستا شرکت مکزیکی «دسرتو» راه حلی بدون استفاده از پوست حیوانات و ترکیبات شیمیایی
تمرکز با عینک هوشمند تمرکز با عینک هوشمند: شرکت آمریکایی "ناربیس"(Narbis) اخیرا موفق به توسعه عینکهایی شده است که امواج مغزی کاربر را برای اندازهگیری میزان توجه وی شناسایی میکند و صفحه عینک هنگام نبود تمرکز کمی تاریک میشود تا کابران مجددا تمرکز خود را به دست آورند. دستگاههای "نوار مغزی" یا "الکتروانسفالوگرافی"(EEG) فناوریهای جالب و شگفت انگیز، اما با قابلیتهای بسیار محدود. با این حال آنچه در آنها بسیار خوب است این موضوع است که میتوانند ارزیابی کنند
گرههایی که بهطور دقیق روی نخ بخیه قرار میگیرند میتوانند به جراحان تازهکار کمک کنند تا بخیههای بینقص بزنند. ایجاد گرههای لغزندهی آسان بازشونده در نخ بخیه میتواند به جراحان کمک کند تا بخیههایی بینقص بزنند که آنقدر محکم هستند که زخم بهبود مییابد اما به بافت آسیب نمیرسد. به گزارش ایسنا، پژوهشگران توانستند کنترل دقیقی بر هندسه و اصطکاک یک گره به دست آورند تا آن را «برنامهریزی» کنند که وقتی با نیروی مشخصی کشیده میشود، باز شود. به
یک اختراع جدید منجر به نمکزدایی یا شیرین کردن ارزان و کارآمدتر آب میشود که میتواند با مدیریت آب شیرین به حل معضل آب در این سیاره کمک کند. محققان دانشگاه "تگزاس در آستین" و دانشگاه ایالتی "پن"(Penn) فرآیند جدیدی ابداع کردهاند که میتواند رایجترین مشکلاتی را که در شیرینسازی آب وجود دارد، حل کند. همه چیز در این فرآیند مربوط به غشاهای نمکزدا است. نمکزدایی یا شیرین کردن آب(Desalination or desalination) اشاره به هر یک از چند فرآیندی
یک گروه پژوهشی از دانشگاه ووهان چین، سامانهای نوآورانه معرفی کرده است که میتواند مهارتهای شبیه انسان در کار با اشیاء را به رباتها بدهد. این روش که در مقالهای تازه منتشر شده، به رباتهای انساننما این امکان را میدهد که طیف گستردهتری از اشیاء را بگیرند و جابهجا کنند. به گزارش ایسنا، در حال حاضر، رباتهای انساننما در کارهایی مثل استفاده از ابزار، گرفتن اشیاء و راه رفتن خوب عمل میکنند، اما محدودیتهای زیادی دارند. مثلا اگر شکل یک
پژوهشگران آمریکایی، نوعی ابزار پوشیدنی برای کمک به آزمایش ام.آر.آی ابداع کردهاند که میتواند دشواریهای ناشی از روش تصویربرداری ام.آر.آی را برطرف کند. کسانی که آزمایشات ماموگرافی یا ام.آر.آی را پشت سر گذاشتهاند، از دشواری روند انجام شدن آنها آگاه هستند که پژوهشگران "دانشگاه پردو"(Purdue University) تلاش کردهاند تا نوعی فناوری را که در صنایع دفاعی و هوا-فضا مورد استفاده قرار میگیرد به کار ببرند و روش جدیدی را برای انجام دادن برخی از تصویربرداریهای پزشکی ابداع کنند. یکی
بیمارستانی در نیویورک با نصب دوربین های نظارتی گوگل در اتاق بیماران کووید۱۹، از قرار گرفتن کادر درمان در برابر ویروس جلوگیری و همزمان علائم حیاتی بیماران را رصد می کند (رصد کرونا توسط دوربین گوگل). ماونت سینایی یکی از بیمارستان های نیویورک است که انبوهی از بیماران مبتلا به ویروس کرونا در آن بستری هستند. این بیمارستان اکنون با استفاده از دوربین های نظارتی «نست» بیماران را رصد می کند (رصد کرونا توسط دوربین گوگل) تا میزان قرار
محققان رکورد جدیدی را در زمینه پایدارترین انتقال سیگنال لیزری در جو ثبت کردند که می توان از آن برای آزمایش نظریه نسبیت عام اینشتین نیز استفاده کرد. دانشمندان مرکز بینالمللی تحقیقات نجوم رادیویی(ICRAR) و دانشگاه وسترن استرالیا(UWA) رکورد جهانی جدیدی را در زمینه پایدارترین انتقال سیگنال لیزر از جو به ثبت رساندند. آنها دستیابی به این رکورد جهانی و چگونگی ترکیب فناوری "تثبیت کننده فاز" را با ترمینالهای نوری خود هدایتگر پیشرفته در مطالعهای که در مجله Nature
شرکت سامسونگ تصمیم دارد شیشه تاشو سامسونگ را خود تولید کند. این روند در آینده به کاهش قیمت موبایل های تاشو منجر می شود. شرکت سامسونگ برای کاهش قیمت موبایل های تاشو تصمیم دارد شیشه های مخصوص این دستگاه ها را خودش تولید کند. تاکنون این شرکت از ذخایر شیشه های شرکت خواهر خود( سامسونگ دیسپلی) برای ساخت موبایل های تاشو استفاده کرده است. اما اگر برنامه های سامسونگ طبق روال پیش برود، پیش بینی می شود قیمت موبایل
یک شرکت آمریکایی نوعی بالشت ژلهای طراحی کرده است که فشار وارد بر سر، گردن و ستون فقرات را هنگام خواب کاهش میدهد. رختخواب یکی از مهمترین ارکان خواب باکیفیت است که معمولا افراد از گردن درد ناشی از بالش غیر استاندارد گلهمند هستند. محققان به این منظور نوعی بالشت ژلهای طراحی کردهاند که میزان فشار وارد بر گردن را به حداقل کاهش میدهد که این بالشت ژلهای Aloe Ice Pillow Gel نام دارد و از یک فوم ژلهای
