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
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
سازمان جهانی مالکیت فکری در روز 22 آبان ماه میزبان یک وبینار درباره بهترین شیوه مشارکت جوانان در فناوری سبز خواهد بود. این وبینار نوآوران جوان فناوری سبز و متخصصان جهانی در زمینه توانمندسازی جوانان و نوآوری پایدار از جمله دانشگاه فناوری فدرال سوئیس (EPFL) ، مجمع جهانی اقتصاد و ... را گرد هم خواهد آورد. دبیر کل جدید وایپو آقای Daren Tang نیز در این سخنرانی خواهند داشت. اسامی بقیه سخنرانان و برنامه وبینار به شرح زیر می
پژوهشگران "دانشگاه توهوکو "(Tohoku University) ژاپن در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه لنزهای تماسی شده اند که قابلیت خود مرطوب کنندگی دارند. دانشمندان دانشگاه توهوکو ژاپن در مطالعه اخیرشان که در مجله "Advanced Material Technologies" منتشر شد که خبر از توسعه لنز تماسی با استفاده از اشک پشت پلک را مرطوب میکند، داده‌اند. هنگامی که افراد از لنزهای تماسی استفاه می‌کنند چشم آنها خشک می‌شود و اغلب منجر به موارد جدی مانند سندرم خشکی چشم می‌شود و این موضوع
اخیرا گروهی از محققان "دانشگاه نیو ساوت ولز" استرالیا در مطالعه‌ای که با کمک "ایمان روحانی" محقق ایرانی انجام شد از چاپ سه‌بعدی استخوان به روشی نوین خبر داده‌اند. فناوری چاپ سه بعدی در حوزه پزشکی راه طولانی را به خصوص در تولید اندام طی کرده است و آنچه زمانی همانند داستان علمی تخیلی به نظر می‌رسید حال با کمک این فناوری به واقعیت تبدیل شده و سبب تحولی عظیم در حوزه بهداشت و درمان شده است. اما استخوان‌های
یک شرکت فنلاندی پاکبان خودرانی را به شکل یک خودروی برقی تولید کرده که قادر به حرکت در سطح شهر و پاکسازی مناطق مختلف است. این پاکبان خودران که توسط شرکت ترومبیا تولید شده، به طور آزمایشی در پایتخت فنلاند مورد استفاده قرار گرفته و فعلاً برخی مسیرهای حرکت دوچرخه‌ها و نیز خیابان‌های اصلی را در شب تمیز و پاکسازی میکند. باتری‌های لیتیومی نصب شده بر روی این خودرو شارژ آن را تا ۱۷ ساعت تأمین میکند و با
یک شرکت که دریچه و سوپاپ های جایگزین چاپ سه بعدی برای ماسک های تنفس مصنوعی یا ونتیلاتورها می سازد (عینک هوشمند)، شگفتی دیگری با فناوری چاپ سه بعدی اختراع کرده است که یک تبدیل شونده است که ماسک تنفس زیر آب یا غواصی را به ماسک تنفسی تبدیل میکند. فناوری چاپ سه بعدی ترفندهای جدیدی را برای کمک به کنترل شیوع کروناویروس جدید به ارمغان می آورد. اکنون یک شرکت ایتالیایی که دریچه و سوپاپ جایگزین چاپ سه
گروهی از محققان بین‌المللی موفق به ساخت (اولین دستگاه دومنظوره نوری جهان) دیودهای مبتنی بر پروسکایت (perovskite) شده‌اند که همزمان توانایی ساطع کردن و شناسایی نور را دارند. منابع نوری و ردیاب‌ها مؤلفه‌های اصلی اولین دستگاه دومنظوره نوری جهان بی شمار فناوری در بازار هستند. به عنوان مثال، دیودهای ساطع کننده نور(LED) معمولاً به عنوان منبع نور در نمایشگرها و سایر فناوری‌ها مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که از فوتودیودها برای تشخیص نور در حسگرها، تصویربرداری و
پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا و مؤسسه تحقیقاتی شرکت هوندا یک دست رباتیک با حسگرهای شبیه به پوست انسان توسعه داده‌اند. دانشمندان دانشگاه بریتیش کلمبیا و مؤسسه تحقیقاتی هوندا در بیانیه‌ای اعلام کردند که یک حسگر نرم انقلابی ایجاد کرده‌اند که از پوست انسان تقلید میکند. این حسگر بسیار حساس، هوشمند و قابل کشش، آماده است تا نحوه تعامل ماشین‌ها با جهان را تغییر دهد. این حسگر نرم که کاربردهای بی‌شماری را ارائه می‌دهد، هم از نظر حساسیت و هم از
موسسه نوفن حامی البرز (شرکت دانش بنیان مستقر در پارک علم و فناوری البرز) در برنامه منطقه ای توسعه نوآوری پردیس با پارک فناوری پردیس همکاری میکند. اداره کل سرمایه گذاری و بومی سازی فناوری پارک فناوری پردیس برای اولین بار با هدف گسترش نوآوری در منطقه پردیس برنامه منطقه ای توسعه نوآوری را آغاز کرد. این برنامه شامل برگزاری کارگاه ها، جلسات تخصصی و خدمات مربوطه است که با حمایت پارک پردیس به صورت رایگان برای مخاطبان فناوری در
پژوهشگران آمریکایی نوعی دریچه مصنوعی قلب ابداع کرده‌اند که می‌تواند با افزایش سن بیمار قطر خود را تغییر دهد (تطبیق دریچه مصنوعی قلب). برای کودکانی که با "نقص مادرزادی قلب" (CHD) به دنیا می‌آیند تطبیق دریچه مصنوعی قلب که جریان خون را حفظ می‌کنند و یک روش لازم و دشوار به شمار می‌روند که کاشت این ابزار در قلب، نه تنها به جراحی نیاز دارد، بلکه باید هر چند سال یک بار و با رشد بدن کودکان، مراحل پرخطر
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
