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:
![]()
موتورسیکلت برقی دوستدار محیط زیست موتورسیکلت برقی دوستدار محیط زیست: یک شرکت خودروسازی، موتورسیکلت برقی ساخته که هیچ گونه آلودگی‌ای تولید نمی‌کند. موتور سیکلت برقی ساخت این شرکت اسپانیایی که "سیت"( SEAT) نام دارد، می‌تواند در هفته ۱۰۰ مایل را با صرف هزینه‌ی تقریبی یک پوندی سپری کند. این موتورسیکلت برقی در پاسخ به نیاز روزافزون مردم برای مسافرت‌های شهری و بدون تولید آلودگی ساخته شده است و قدرت موتور این وسیله نقلیه ۱۱ کیلو وات بر ساعت است که
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
اشتراک گذاری حالات روحی دوچرخه سواران یک شرکت خودروسازی از بادگیری مخصوص دوچرخه سواران رونمایی کرده که فرد می تواند حالات روحی خود را به صورت ایموجی روی یک پنل ال ای دی پشت آن به نمایش درآورد. شرکت فورد نمونه اولیه از یک بادگیر مخصوص دوچرخه سواران تولید کرده که ایموجی و علائم مختلفی پشت آن ظاهر می شود و به فرد اجازه اشتراک گذاری حالات روحی دوچرخه سواران با رانندگان را می دهد . این بادگیر با
الکترودهای جدیدی که در «مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن» ابداع شده‌اند، می‌توانند امکان نظارت مستمر بر قلب را به شکل ساده‌تری فراهم کنند. پژوهشگران نوعی الکترود فوق نازک، ضد آب و بدون ژل را برای نظارت مستمر بر قلب ابداع کرده‌اند که نسبت به دستگاه‌های موجود در بازار، راحتی بیشتر و تحریک پوست کمتری دارد و در عین حال فعالیت الکتریکی قلب را به صورت دقیق اندازه‌گیری می‌کند. نظارت بر قلب به مرور زمان برای تشخیص دادن ضربان غیر طبیعی،
محققان سنگاپوری از تولید دستگاهی کوچک و قابل حمل خبر داده‌اند که می‌تواند به صورت سه بعدی از پوست تصویربرداری کند تا مداوای بیماری‌های پوستی تسهیل شود. وقتی افراد به بیماری‌های پوستی نظیر اگزما مبتلا می‌شوند مشاهده تمامی برجستگی‌ها و شیارهای کوچک در منطقه آسیب دیده به درمان چنین بیماری‌هایی کمک می‌کند. دستگاه جدید می‌تواند تمامی سطح آسیب دیده پوست را در عرض چند دقیقه به صورت سه بعدی اسکن کند. برای استفاده از این دستگاه ابتدا دست بر
گروهی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور لباس هوشمندی ساختند که قابلیت شارژ بی‌سیم با استفاده از گوشی هوشمند را دارد و اطلاعات فیزیولوژیکی مانند حالت، سرعت دویدن و دمای بدن ورزشکاران را در هنگام فعالیت فیزیکی گردآوری می‌کند. در حال حاضر برای گردآوری این اطلاعات از ردگیرهای پوشیدنی کوچک استفاده می‌شود که با وجود کوچکی و سبکی، داده‌ها را تنها از یک نقطه بدن گردآوری می‌کنند و اطلاعات به دست آمده از آنها برای دستیابی به یک درک معنادار
ستاد توسعه علوم و فناوری گیاهان دارویی و طب سنتی معاونت علمی ریاست‌جمهوری با برگزاری نشستی، نقشه راه راه‌اندازی اولین هاب ملی گیاهان دارویی را ترسیم کرد. در این جلسه مهم بر نقش محوری استان اصفهان در این طرح ملی تاکید شد. به گزارش ایسنا، هدف اصلی این جلسه، هم‌افزایی و شبکه‌سازی در زنجیره ارزش گیاهان دارویی با محوریت توسعه صادرات بود. همچنین، چگونگی همکاری و حمایت ستاد از راه‌اندازی هاب ملی گیاهان دارویی در استان اصفهان مورد بحث و بررسی
پژوهشگران سوئیسی در بررسی جدید خود توانستند نمونه کوچکی از روده انسان را روی یک تراشه ایجاد کنند. پژوهشگران "موسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان"(EPFL) سوئیس، نمونه کوچکی از روده انسان را روی یک تراشه ابداع کرده‌اند که شباهت نزدیکی به نحوه شکل‌گیری و ترکیب سلولی روده کوچک دارد. شاید این تراشه بتواند به پیشرفت پزشکی شخصی‌سازی شده و بررسی دارو کمک کند و حتی راه را برای پرورش بافت‌ها و اندام‌های جدید در آزمایشگاه‌ها هموار سازد. برای به وجود آوردن
تیمی از پژوهشگران ایرانی با بهره‌گیری از نانوساختار اُپال معکوس اکسید تیتانیوم موفق به طراحی فتوآندهای پروسکایتی CsPbBr₃ با کارایی و پایداری کم‌نظیر شدند. این دستاورد نوآورانه در حوزه فناوری‌های نانو می‌تواند روند تولید هیدروژن سبز از طریق شکافت آب فتوالکتروشیمیایی (PEC-WS) را متحول کند و گامی مهم در مسیر توسعه انرژی‌های پاک در ایران و جهان باشد. به گزارش ایسنا، افزایش مداوم غلظت دی‌اکسیدکربن در جو و وابستگی شدید جهان به سوخت‌های فسیلی، بحران انرژی و محیط‌زیست را به یکی
یک میکروسکوپ جدید با کمک هوش مصنوعی قادر است نمونه‌های بافت تومور جدا شده را بدون پشت سر گذاشتن روند طولانی و گران قیمت معمول، بررسی کرده تا از خارج کردن تمام سلول‌های سرطانی از بدن بیمار اطمینان حاصل شود. دانشمندان میکروسکوپ جدیدی را توسعه داده‌اند که قادر است به سرعت از نمونه‌های بافت ضخیم با وضوح سلولی تصویربرداری کند. بر اساس مطالعه اخیر منتشر شده در مجله National Academy of Sciences، این میکروسکوپ جراحان را قادر می‌سازد حذف
محققان دانشگاه گلاسگوی اسکاتلند موفق به ابداع ساعت هوشمند ی شده‌اند که از عرق بدن کاربر نیرو می‌گیرد. هنگامی که مردم در مورد انرژی تجدیدپذیر صحبت می‌کنند، عرق بدن چیزی نیست که به ذهن خطور کند، اما به نظر می‌رسد که این فرآیند طبیعی بدن در واقع قادر به تامین انرژی دستگاه‌های ردیابی تناسب اندام و حتی شاید ساعت هوشمند نیز باشد. محققان دانشگاه گلاسگو در اسکاتلند یک فناوری ابداع کرده‌اند که می‌تواند از عرق بدن به جای باتری‌های
محققان دانشگاه ام آی تی با ایجاد تغییراتی در ربات شرکت بوستون دینامیک که قادر به تقلید از بسیاری از توانایی‌های سگ هاست، موفق به تشخیص بیماری کرونا شدند. ربات یادشده تا به امروز برای انجام کارهای مختلفی اعم از عملیات امداد و نجات، هدایت گله‌های حیوانات و چوپانی و غیره مورد استفاده قرار گرفته است. اما این ربات که اسپات نام دارد قرار است بیماران مبتلا به کرونا را نیز شناسایی کند. ربات یادشده برای این کار به
