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:
![]()
تولید برق توسط راه رفتن سربازان ارتش آمریکا قصد دارد کفی های هوشمندی برای کفش سربازان بسازد تا راه رفتن آنها باعث تولید برق بشود که به این ترتیب تجهیزات الکترونیکی آنها شارژ می شود ( تولید برق توسط راه رفتن سربازان ). سربازان برای حضور در میدان جنگ به دستگاه های الکترونیکی مختلفی نیاز دارند که محققان معتقدند آنها راه ایده آلی برای شارژ این دستگاه ها بدون نیاز به یک پریز برق یافته اند ( تولید برق
محققان نمایشگر انعطاف پذیر محافظ محیط زیست ابداع کرده اند که حاوی نانو پیکسل هستند که نور طبیعی را منعکس می کنند. این نمایشگر های هوشمند نازک و انعطاف پذیر، ساخت شرکت Bodle و توسط محققان دانشگاه اکسفورد ابداع شده اند. نمایشگر های محافظ محیط زیست نمایشگر ها حاوی نانوپیکسل هایی هستند که نور طبیعی را منعکس می کنند و در مقایسه با نمایشگرهای معمول انرژی بسیار کمتری را مصرف می کنند. منبع: خبرگزاری مهر دیگر اخبار
هورمون جنسی استروژن نقش مهمی در سلامت و باروری زنان دارد. سطح بالای استروژن در بدن با سرطانهای پستان و تخمدان همراه است، در حالی که سطح پایین استرادیول میتواند منجر به پوکی استخوان، بیماری قلبی و حتی افسردگی شود. (استروژن دستهای از هورمونها است که استرادیول بهعنوان مهمترین شکل آن است). استرادیول همچنین برای خصوصیات جنسی ثانویه در زنان و تنظیم چرخه تولید مثل ضروری است. بهدلیل عملکردهای فراوان، هورمون استرادیول اغلب به طور خاص توسط پزشکان بهعنوان بخشی
یک پنکه جدید به نام "Following Fan" به معنی پنکه دنبال کننده قادر است به منظور خنک نگه داشتن فرد، وی را در اتاق دنبال کند. پنکه ها معمولاً فقط میتوانند در یک حالت قفل شوند یا نهایتا به حالت چرخشی هوا را خنک کنند، اما یک پنکه جدید همانطور که از نام آن پیداست، کاربر را دنبال میکند! این دستگاه توسط مهندسان نرم افزار مستقر در مینه سوتای آمریکا طراحی شده است و در حالی که به نظر
پژوهشگران آمریکایی، باتریهای جدیدی ابداع کردهاند که میتوانند با شارژ لباسهای فضانوردی و مریخنوردها، امکان سفر راحتتر به مریخ را فراهم کنند. پژوهشگران "دانشگاه کلمسون" (Clemson University) آمریکا در بررسی جدید خود که با بودجه ناسا انجام شده است، تلاش کردهاند تا باتریهایی سبکتر و با قابلیت شارژ بیشتر ارائه دهند که میتوانند لباسهای فضانوردی و حتی مریخنوردها را شارژ کنند. "راماکریشنا پودیلا" (Ramakrishna Podila)، از پژوهشگران این پروژه گفت: شاید این باتریهای جدید به زودی در ماهوارههای آمریکا
مهندسان یک شرکت انگلیسی نمونه اولیه واگن قطاری را توسعه داده اند که ظرفیت ۶۰ نفر را دارد و با گاز زیستی حرکت می کند. گروهی از مهندسان شرکت «اولترالایت ریل پارتنرز» معتقدند قطارها به جای گازوئیل می توانند با گاز تولید شده از زباله های انسانی، حیوانی و همچنین غذاهای دورریز حرکت کنند. آژانس تأمین بودجه تحقیقات «Innovate UK» در انگلیس با پرداخت ۶۰ هزار پوند از این طرح پشتیبانی کرده است. البته این دومین کمکی است که
اپل حق امتیاز اختراع یک فناوری جدید را ثبت کرده که ایرپاد و هدفون های نسل جدید امکان شناسایی صوت کاربر را فراهم می کند. امروز حق امتیاز اختراعی از اپل منتشر شده که به نسل جدید «ایرپاد» و هدفونهای آتی این شرکت تعلق دارد و از حسگرهای جدید برای احراز هویت زیستی استفاده میکنند. میتوان از این حسگرها برای احراز هویت زیستی یا شرطی سازی صوتی دادههای ورودی، صداها و میکروفون استفاده کرد. در اسناد این حق امتیاز
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
محققان دستبندی ساخته اند که میکروفون های موجود در بلندگوهای هوشمند را از کار می اندازد تا محاورات کاربر ثبت نشود (ابداع دستبندی که از ضبط صدای کاربر جلوگیری می کند). گاهی اوقات به دلیل شکاف های امنیتی در بلندگوهای هوشمند و دستگاه های دیگری که مجهز به میکروفون هستند، میکروفون ها روشن می ماند و محاورت کاربران ضبط می شود. در همین راستا محققان دانشگاه شیکاگو یک دستبند آزمایشی ساخته اند که با استفاده از امواج اولتراسونیک منتشر
پژوهشگران هندی یک روش سازگار با محیط زیست را برای تولید نانوذرات نقره از ریشههای یک گیاه ارائه دادهاند که پتانسیل آنتیاکسیدانی و ضد دیابتی قوی را نشان میدهد و در عین حال از عوارض جانبی روشهای مرسوم جلوگیری میکند. به گزارش ایسنا، نانوذرات نقره به دلیل نسبت بالای سطح به حجم که واکنشپذیری و عملکرد بیولوژیکی آنها را افزایش میدهد، در پژوهشها بسیار محبوب هستند، اما تولید این ذرات ریز به انرژی زیادی نیاز دارد، واکنشگرهای سمی را به
شرکت ولوکوپتر از تولید تاکسیهای هوایی جدیدی با بال ثابت خبر داده که میتوانند افراد بیشتری را در مسافتهای طولانیتری حمل کنند. این تاکسی هوایی تازه که ولوکانکت نام دارد، برای پرواز بر فراز شهرهای شلوغ طراحی شده و انعطاف بالایی نیز دارد. محصولات قبلی این شرکت عموماً قادر به حمل دو مسافر بودند و برد آنها از ۳۰ کیلومتر فراتر نمیرفت. پهپاد باری این شرکت نیز قادر به حمل حداکثر ۲۰۰ کیلوگرم بار است. این محصول چهار نفر
محققان دانشگاه ام.آی.تی برای ردیابی حالات خواب، یک دستگاه جدید توسعه دادهاند. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه "امآیتی"(MIT) دستگاهی توسعه دادهاند که میتواند حالات خواب افراد را بدون نیاز به دوربین یا حسگرهای چسبیدنی، ردیابی کند. این دستگاه یک ردیاب دیواری است که "BodyCompass" نام گرفته و با تجزیه و تحلیل سیگنالهای رادیویی که از اشیاء داخل اتاق ساطع میشود، کار میکند. محققان این پروژه معتقدند، دستگاهی که میتواند حالات خواب افراد را زیرنظر بگیرد، کاربردهای بالقوه زیادی دارد.
