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:
![]()
شرکت "بوئینگ" قطعات هواپیماهای قدیمی را به شکل سرویس مبلمان در می‌آورد که بین ۵۵۰۰ تا ۱۹۵۰۰ دلار قیمت دارند. آیا دلتان برای آن حس آزادی هنگام بلند شدن از زمین با هواپیماهای قدیمی تنگ شده است؟ از زمانی که ویروس کرونا جهان را درگیر خود کرده است، بسیاری از ما همین احساس دلتنگی را داریم. اکنون "بوئینگ" در ابتکاری جدید سعی در کاهش این دلتنگی دارد. این شرکت در حال ساخت و فروش مبلمان ساخته شده از قطعات هواپیماهای
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
یک سیستم جدید، حرکت حرارتی گرافن را مستقیماً به یک جریان الکتریکی تبدیل می کند و با تولید انرژی پاک بی حد و حصر، متناقض با "نظریه فاینمن" است. تیمی از فیزیکدانان دانشگاه "آرکانزاس" موفق به ساخت یک مدار گرافنی شده اند که می تواند انرژی پاک را بی حد و حصر تولید کند. این سیستم جدید با گرفتن حرکت حرارتی گرافن و تبدیل آن به یک جریان الکتریکی کار می کند. "پائول تیبادو"، استاد فیزیک و محقق اصلی
یک شرکت تجاری هدست واقعیت افزوده به نام «گست پیسر» تولید کرده که دوندگان با قرار دادن آن در برابر چشمانشان می‌توانند با یک دونده مجازی رقابت کنند. همه دوندگان حرفه‌ای برای افزایش توانایی‌ها و پیگیری تمرینات حرفه‌ای به یک رقیب تمرینی نیاز دارند. هدست واقعیت افزوده گست پیسر می‌تواند نیاز به چنین حریفانی را برطرف کند و در زمانی که شخصی برای تمرین وجود ندارد، این کار را به طور مجازی برای ورزشکاران انجام دهد. کنترل سرعت این
خودکاری که تمام نمی‌شود یک قلم موسوم به «اُمگا» با نوکی از جنس یک آلیاژ فلزی خاص و بدنه آلومینیومی "آندیزه"(anodized) شده به گونه‌ای طراحی شده است که نیازی به جوهر برای نوشتن ندارد. ما در عصری زندگی می‌کنیم که ارتباطات دیجیتال به شکل وسیعی جای جوهر را گرفته است و تغییری که بدون شک زندگی را در دنیای پرسرعت امروزی که در آن ایمیل جای نامه‌نگاری را گرفته است، آسان می‌کند (خودکاری که تمام نمی‌شود). اما با این
یک پرینتر جیبی برای چاپ عکس های موبایل به بازار عرضه شده است. شرکت پولاروید به تازگی یک پرینتر جیبی به نام Hi-Print عرضه کرده که می تواند عکس های موبایل را در کمتر از یک دقیقه در ابعاد ۲.۳ در ۳.۴ اینچ چاپ کند. این عکس ها را می توان به در کمد، لبه لپ تاپ، کوله پشتی یا در دفتر خاطرات چسباند. همچنین کاربر با کمک اپلیکیشن مربوطه می تواند فیلتر، روکش ها، قاب و متن را
یک فناوری ابداع شده که باعث هوشمند شدن عینک های معمولی می شود و با کمک این فناوری کاربر بدون نگاه کردن به موبایل یا ساعت هوشمندش، نوتیفیکیشن ها را می بیند و می تواند با چشمانش از اپلیکیشن ها استفاده کند. شرکت بوش این سیستم را ( هوشمند شدن عینک های معمولی ) Bosch Smartglasses Light Drive نام گذاری کرده و می توان آن را روی قاب هر عینکی نصب کرد تا هولوگرام هایی از عناصر مختلف تعبیه
ایمپلنت بسیار ریزی که از کوری جلوگیری می کند ایمپلنت بسیار ریزی که از کوری جلوگیری می کند: یک ایمپلنت کوچک مخصوص افراد مبتلا به آب سیاه ابداع شده که فشار چشمی آنان را به طور مداوم اندازه گیری می کند. به این ترتیب بیمار می تواند در خانه بیماری خود را کنترل کند. هنگامیکه فردی دچار آب سیاه(گلوکوما) است همیشه این خطر وجود دارد که فشار ناشی از تجمیع مایع در چشم فرد به اعصاب بینایی او آسیب برساند
طبق گزارشی جدید گوگل تصمیم دارد یک کارت نقدی هوشمند عرضه کند که مشابه اپل کارت است و به این ترتیب وارد حوزه بانکداری شود. تلاش گوگل برای ورود به حوزه بانکداری شامل توسعه محصولی موازی با اپل کارت است. این کارت نقدی که با همکاری شرکت ویزا ارائه می شود دارای گزینه پرداخت مجازی است و همچنین استفاده فیزیکی دارد و جزئیات مربوط به زمان و مکان پرداخت را نیز رصد می کند. گزارش جدید حاکی از آن
دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور موفق به ابداع یک غشای فوق جاذب به شکل کفی کفش شده‌اند که با جذب رطوبت و عرق پا از آبی به صورتی تغییر رنگ می‌دهد و می‌تواند منجر به ساخت فناوری‌های الکترونیکی پوشیدنی شود که از عرق بدن برای تامین نیرو استفاده کنند. عرق کردن بدن برای خنک نگه داشتن بدن مهم است، اما عرق ریزی بیش از حد نیز خوشایند نیست. اکنون محققان دانشگاه ملی سنگاپور(NUS) غشای جدیدی تولید کرده‌اند که می‌تواند عرق
پژوهشگران آمریکایی، باتری ربات را برای استفاده در ربات‌ها ابداع کرده‌اند که از الیاف دور ریخته، ساخته شده‌اند. باتری ربات که در حال حاضر روی ربات‌ها نصب می‌شوند، می‌توانند قدرت الکتریکی آنها را تامین کنند اما اضافه شدن وزن باتری ربات موجب می‌شود که ربات به قدرت بیشتری برای حمل و جا به جایی آن نیاز داشته باشد. گروهی از پژوهشگران "دانشگاه میشیگان" (UMich)، راه حل هوشمندانه‌ای طراحی کرده‌اند که به ربات‌های آینده امکان می‌دهد تا با خنثی کردن
محققان از تولید کوچک‌ترین ربات میکروالکترونیکی جهان خبر داده اند که به عنوان بخشی از پیشران موتور جت مورد استفاده قرار خواهد گرفت. استفاده از کوچک‌ترین ربات میکروالکترونیکی در موتور پیشران جت تحولی اساسی در آن ایجاد می‌کند که از ده سال قبل به این سو شاهد تغییرات چشمگیری نبوده است. این ربات بسیار کوچک تخت تنها ۰.۸ میلیمتر طول و ۰.۸ میلیمتر پهنا دارد و ضخامت آن نیز صرفاً ۰.۱۴ میلیمتر است. ربات یادشده به صورت بی سیم
