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:
![]()
در آینده‌ای نزدیک شارژ مجدد وسایل نقلیه الکتریکی در هنگام رانندگی در امتداد جاده الکتریکی در شمال ایتالیا امکان‌پذیر خواهد بود. طراحی جاده‌ای پیشرفته که وسایل نقلیه الکتریکی هنگام رانندگی بر روی آن می‌توانند شارژ شوند بدون شک رویای هر برنامه‌ریز شهری و معمار منظر است. اما حال این رویا به واقعیت پیوسته است. دیگری نیازی نیست رانندگان اینگونه وسایل نقلیه به دنبال ایستگاه شارژ باشند چرا که سیستم توسعه یافته توسط شرکت "ElectReon Wireless" این امکان را به
پژوهشگران "دانشگاه ملی سنگاپور" لباس هوشمندی ابداع هوشمند ابداع کرده‌اند که می‌تواند امکان اتصال به بلوتوث و وای‌فای را برای کاربر فراهم کند . ابزارهای پوشیدنی مانند ساعت‌ها و حسگرهای هوشمندی که ضربان قلب را بررسی می‌کنند و در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته‌اند. این ابزار برای افرادی که نگران سلامت و تناسب اندام خود هستند و بسیار ارزشمند هستند اما به نظر می‌رسد پژوهشگران "دانشگاه ملی سنگاپور"(NUS)، فناوری‌های پوشیدنی را به سطح کاملا جدیدی انتقال داده‌اند
در کارگاه‌های مدرن، کارگران معمولا ملزم به حمل یا حتی پوشیدن تعداد زیادی دستگاه الکترونیکی هستند. کلاه هوشمند(SmartHat) برای آسان‌تر کردن کارها، با ادغام حجم زیادی از ابزارها در یک کلاه ایمنی طراحی شده است. کلاه هوشمند که توسط استارتاپ هندی Proxgy ساخته شده است موفق به دریافت جایزه بهترین طراحی هند در سال ۲۰۲۳ و همچنین جایزه نوآوری نمایشگاه فناوری CES شده است. اول و مهمتر از همه، این کلاه واقعا از کاربران در برابر ضربه به سر محافظت
مشاهده نابودی تومورهای سرطانی محققان اخیرا موفق به توسعه اسکنی شده‌اند که توسط آن می‌توانند به صورت زنده ویدیوی تورموهای سرطانی را هنگامی که در حال نابودی هستند، مشاهده کنند. "پرتودرمانی" یا "رادیوتراپی" یکی از مهم‌ترین شاخه‌های فیزیک پزشکی است. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس و آلفا و بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده می‌شوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندار شده ساطع می‌شوند گویند. پرتو درمانی استفاده از پرتوهای
محققان برای تسهیل نمونه‌برداری از باکتری‌ها و میکرو اورگانیسم‌های داخل روده، ریزدستگاهی ساختند که با بلعیده شدن، داخل روده باز می‌شود و از محتویات روده نمونه‌برداری می‌کند. میکروب‌های روده بر سلامتی انسان تاثیر می‌گذارند، اما هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد، زیرا بخشی از آنها را نمی‌توان به‌سادگی جمع‌آوری کرد. به‌تازگی مقاله‌ای در ACS Nano به چاپ رسیده که در آن محققان جزئیات مربوط به ساخت کپسول قابل هضمی را تشریح کردند که روی موش‌ها آزمایش شده و
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
شرکت چینی "دی‌جی‌آی" یک طرح ابتدایی برای ابداع یک وسیله نقلیه مجهز به دوربین ( پتنت آفرود دوربین‌دار ) ارائه داده است. شرکت چینی "دی‌جی‌آی" (DJI)، از نام‌های پیشرو در عرصه ساخت پهپادهای مجهز به دوربین است و در این زمینه شرکت‌های کمی وجود دارند که تلاش کرده‌اند یک وسیله نقلیه دوربین دار زمینی ارائه دهند اما دی‌جی‌آی سعی دارد در این مسیر حرکت کند و حق ثبت اختراع را برای یک وسیله نقلیه جاده‌ای که به دوربین مجهز
اگرچه گوشی پیکسل ۴ با مشاهده چهره کاربران قفل صفحه را باز می‌کند، اما برای کسب اطمینان از واقعی بودن چهره افراد کنترل باز بودن چشم کاربران را هم بررسی می‌کند . فناوری تشخیص چهره برای باز کردن قفل نمایشگر در بسیاری از گوشی‌های هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد اما نقطه ضعف این فناوری امکان فریب دادن آن با استفاده از ماسک‌های سه بعدی یا حتی عکس‌هایی است که با دقت از افراد تهیه شده‌اند. گوگل برای جلوگیری از
محققان آمریکایی موفق به تولید یک پچ هوشمند برای تشخیص کووید-۱۹ پوستی شدند که می‌تواند ابتلا به بیماری "کووید-۱۹" را قبل از بروز علائم آن، تشخیص دهد. محققان دانشگاه "نورث‌وسترن"(Northwestern) و بیمارستان تحقیقاتی "شرلی تیان ابیلیتی‌لب"(Shirley Tyan AbilityLab) در شیکاگو، یک پچ هوشمند برای تشخیص کووید-۱۹ پوستی ساختند که به اندازه یک تمبر بوده و از مواد نرم سیلیکونی ساخته شده است. این پچ هوشمند برای تشخیص کووید-۱۹ پوستی به گلو متصل شده و تنفس، سرفه، ضربان قلب و
نتایج پژوهش محققان نشان می‌دهد که ساخت تولید کیف،کفش و لباس از قارچ می‌تواند یک جایگزین دوستدار محیط زیست برای چرم سنتی باشد. محققان می‌گویند که می‌توان قارچ‌ها را تحت فشار قرار داد و از طریق شیمیایی فرآوری کرد تا برای رقابت با چرم، ماده‌ای کاملا محکم ساخت. چرم‌های سنتی و گزینه‌های جایگزین آن معمولا از حیوانات و پلیمرهای مصنوعی به دست می‌آیند. اما تولید چرم مانند سایر صنایع وابسته به دام، برای محیط زیست بد است چرا که
هنگامی که از لنزهای تماسی استفاده می‌کنیم انتظار داریم بینایی ما بهبود یابد اما شاید بتوان با این لنزها علائم حیاتی بدن را نیز بررسی کرد. براساس مقاله‌ی جدیدی که در مجله‌ی "Biomedical Engineering" منتشر شده است، لنز تماسی نرم و شفاف جدیدی که با موفقیت بر روی چندین داوطلب آزمایش شده است می‌تواند فشار داخل چشم (IOP) را به‌وسیله‌ی تلفن همراه در زمان واقعی اندازه‌گیری کند. از همه مهمتر اینکه این دستگاه توانست به طور بی‌سیم تمامی عملکردهای
سیتروئن یک خودروی برقی ویژه استفاده در مناطق شهری تولید کرده که دو نفر گنجایش دارد و با پرداخت ۲۲ دلار در ماه قابل استفاده است (تولید خودروی برقی دو نفره سیتروئن). این خودروی کوچک که آمی نام دارد و می‌تواند حمل و نقل در نواحی شهری را تسهیل کند و راندن آن نیاز به اخذ گواهینامه رانندگی نیز ندارد. افراد ۱۴ سال به بالا در فرانسه و ۱۶ سال به بالا در دیگر کشورهای اروپایی می‌توانند از این
