صرفه‌جویی در مصرف انرژی با یک تراشه وای-فای

صرفه‌جویی در مصرف انرژی با یک تراشه وای-فای

صرفه‌جویی در مصرف انرژی با یک تراشه وای-فای 733 403 نوفن حامی البرز

صرفه‌جویی در مصرف انرژی با یک تراشه وای-فای

 

پژوهشگران “دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو” در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه یک تراشه وای-فای جدید شده‌اند که استفاده از آن در دستگاه‌های اینترنت اشیاء می تواند باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی و سبب شود آنها ۵۰۰ برابر انرژی کمتری مصرف کنند.

تعویض ماهانه باتری یک دوربین امنیتی یا شارژ کردن یک بلندگوی هوشمند کار چندان دشواری نیست اما اگر چندین دستگاه از این قبیل در خانه وجود داشته باشد، تعمیر و نگهداری آنها مشکل خواهد شد و صرفه‌جویی در مصرف انرژی انجام نشده در نتیجه انرژی بیشتری نیز مصرف خواهد شد. اما اکنون به لطف محققان دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) دیگر نیازی به منبع تامین انرژی جداگانه، شارژ مکرر یا باتری‌های بزرگ نخواهند داشت.

اینترنت چیزها یا آی‌اوتی (IoT، مخفف Internet of Things) یا “چیزنت” که گاهی “اینترنت اشیاء” نیز برای آن به کار می‌رود، به‌طور کلی اشاره دارد به بسیاری از چیزها شامل اشیاء و وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند. اینترنت چیزها به زبان ساده، ارتباط حسگرها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. این مفهوم می‌تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون باشد یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک (صرفه‌جویی در مصرف انرژی با یک تراشه وای-فای).

مهندسان برق دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو (University of California, San Diego) اخیرا موفق به توسعه یک رادیوی جدید کم مصرف وای-فای شده‌اند که این رادیو در یک تراشه کوچک برای دستگاه‌های اینترنت اشیاء ادغام شده است. این دستگاه با آن‌که بسیار کوچک است و هم‌اندازه دانه‌های برنج است؛ اما راندمان انرژی بسیار بالایی دارد.

این اختراع مبتنی بر تکنیکی به نام “پس پراکندگی” (backscattering) است. فرستنده، سیگنال خود را تولید نمی‌کند، اما سیگنال‌هایی را از دستگاه‌های اطراف (مانند تلفن هوشمند) یا نقطه دسترسی وای-فای دریافت می‌کند و پس از دریافت، سیگنال‌ها را تغییر داده و داده‌های خود را روی آنها رمزگذاری می‌کند و سپس سیگنال‌های جدید را بر روی کانال‌های وای-فای دیگر و یا دستگاه‌های دیگر منعکس می‌کند.

صرفه‌جویی در مصرف انرژی با یک تراشه وای-فای

تراشه مذکور تنها ۲۸ میکرووات برق مصرف می‌کند که ۵۰۰۰ برابر کمتر از رادیوهای استاندارد وای-فای است. در عین حال این تراشه می‌تواند داده‌ها را تا فاصله ۲۱ متر با سرعت ۲ مگابیت بر ثانیه منتقل کند.

این رویکرد به انرژی بسیار کمتری نیاز دارد و انعطاف‌پذیری بسیار بیشتری برای تولید در اختیار تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی قرار می‌دهد. با تراشه وای-فای ریز، دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیاء دیگر نیازی به شارژ مکرر و باتری‌های بزرگ نخواهند داشت، بلکه دستگاه‌های خانگی هوشمند را قادر می‌کنند تا در بعضی موارد کاملاً بی‌سیم و حتی بدون باتری کار کنند.

پژوهشگران ایتالیایی ترکیب جدیدی ابداع کرده‌اند که نسبت به نور حساس است و می‌تواند به تعدیل فعالیت نورون‌ها کمک کند.

فناوری‌های نوری که می‌توانند برای تعدیل فعالیت‌های نورونی مورد استفاده قرار بگیرند امکان پژوهش در حوزه علوم اعصاب و زیست‌شناسی را فراهم می‌کنند و ابزار نوری به متخصصان علوم اعصاب امکان می‌دهند تا نورون‌ها یا نواحی خاصی از مغز را تحریک و مهار کنند. این ابزار را می‌توان برای بررسی عملکرد مدارها یا نواحی خاصی از مغز و همچنین شناسایی درمان‌های احتمالی جدید برای بیماری‌های عصبی و روانی به کار برد.

پژوهشگران “موسسه فناوری ایتالیا”(IIT) و “دانشگاه پلی‌تکنیک میلان”(Polytechnic University of Milan)، اخیرا نوعی ترکیب جدید حساس به نور ابداع کرده‌اند که می‌توان از آن برای ساخت حسگرهای فتوسوئیچ استفاده کرد. این ترکیب جدید موسوم به “زیاپین 2″(Ziapin2) می‌تواند در ساخت حسگرهایی به کار برود که دمای آنها هنگام برخورد با نور مرئی، افزایش نمی‌یابد. این ترکیب جدید می‌تواند حد فاصلی را میان لایه پلاسما ایجاد کند که دوام بالایی دارد و ظرفیت آن را افزایش می‌دهد.

“گوگلیلمو لانزانی”(Guglielmo Lanzani)، از پژوهشگران این پروژه گفت: پژوهش ما با الهام از دو بررسی انجام شده است. نخستین بررسی، با استفاده از مولکول‌های فتوکرومیک برای جذب نور در سلول‌های زنده صورت می‌گیرد و دومین بررسی نیز ایجاد تغییر در غشای نورون و ظرفیت الکتریکی آن برای ذخیره شارژ است که به تحریک سلول منجر می‌شود.

این ویژگی‌ها هنگام بررسی روی غشای نورون، به مولکول‌های فتوکرومیک امکان دادند تا مانند کلیدهای مکانیکی عمل کنند و با جذب نور و تغییر ظرفیت الکتریکی، به تعدیل ضخامت غشای نورون بپردازند. این روش نهایتا می‌تواند ظرفیتی را برای عملکرد نورون‌ها ایجاد کند.

مولکول‌های فتوکرومیک می‌توانند شکل خود را پس از جذب نور تغییر دهند. این تغییر، برخی از ویژگی‌های آنها از جمله اثرات فضایی، رنگ و ویژگی‌های الکتریکی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

لانزانی ادامه داد: روش‌هایی که در این پژوهش به کار رفتند، به ما امکان دادند تا به یک مکانیسم تحریک غیر حرارتی دست یابیم و حساسیت نسبت به نور را در سلول‌ها و بافت‌های زنده ایجاد کنیم. روش ما، غیر ژنتیکی است یعنی بدون ژن‌درمانی انجام می‌شود و اصلاحات شیمیایی دائمی نیز در سلول انجام نمی‌دهد؛ در نتیجه ابزاری با کمترین میزان تهاجم است.

“فابیو بنفناتی”(Fabio Benfenati)، از پژوهشگران این پروژه گفت: دستاورد اصلی پژوهش ما این است که توانستیم نورون‌ها را بدون نیاز به دستکاری اپتوژنتیک و دخالت مستقیم در کانال‌های یونی غشای نورون تحریک کنیم. ما این کار را با تغییر شکل غشای نورون انجام دادیم که نهایتا موجب شد نورون‌ها از نظر الکتریکی، پایداری بیشتری در تاریکی داشته باشند و انتشار آنها با کمک تحریک نوری صورت بگیرد.

هنگامی که پژوهشگران، پالس‌هایی از نور مرئی را در نورون‌های حامل این ترکیب جدید به کار گرفتند، حالتی گذرا از “بیش‌قطبی”(hyperpolarization) را در آنها مشاهده کردند. اندکی پس از این مرحله، دیپولاریزاسیون صورت گرفت و نهایتا به ایجاد ظرفیت‌های جدیدی منجر شد.

بنفناتی افزود: برنامه ما برای پژوهش بیشتر، دو بخش را شامل می‌شود. ما در بخش نخست این برنامه تلاش می‌کنیم تا کارآیی زیاپین را در تحریک مدارهای شبکیه چشم ارتقا دهیم و در بخش دوم، سعی داریم تا زیاپین، بیشتر محلول در آب باشد و مدت بیشتری در غشای نورون باقی بماند.

 

منبع: ایسنا

 

دیگر اخبار مرتبط با نوآوری:

  یک محفظه مخصوص ضدعفونی کردن ماسک‌ها با مجهز بودن به امواج ماوراء بنفش قادر است فقط با فشردن یک دکمه ماسک شما و دیگر وسایل در معرض آلودگی را ضدعفونی کند. این روزها در دوران شیوع بیماری کووید-۱۹، ماسک‌ها جزئی جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره ما شده‌اند و به عنوان بهترین وسیله برای محافظت از ما در برابر ویروس کرونا و سایر باکتری‌ها و میکروب‌ها شناخته می‌شوند. اما بر کسی پوشیده نیست که همین ماسک‌ها نیز می‌توانند عوامل بیماری‌زای بسیاری
در سال‌های اخیر، روند رو به رشدی در فناوری پوشیدنی دیده می‌شود. ابزارهایی که ظاهر زیورآلاتی شیک را دارند اما آن‌قدر هوشمند هستند که به ما در شناخت بهتر بدنمان کمک می‌کنند. اگر تا به حال از خود پرسیده‌اید بعد از ساعت‌ها و حلقه‌های هوشمند چه چیزی قرار است به بازار بیاید، باید بدانید که شرکت مهندسی لومیا (Lumia) از بوستون به‌تازگی محصول جدید خود یعنی گوشواره‌های هوشمند را معرفی کرده است. به گزارش ایسنا، توسعه این محصول ۶ سال
  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 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
  پژوهشگران آمریکایی، نوعی ابزار پوشیدنی برای کمک به آزمایش ام‌.آر.آی ابداع کرده‌اند که می‌تواند دشواری‌های ناشی از روش تصویربرداری ام‌.آر.آی را برطرف کند. کسانی که آزمایشات ماموگرافی یا ام‌.آر.آی را پشت سر گذاشته‌اند، از دشواری روند انجام شدن آنها آگاه هستند که پژوهشگران "دانشگاه پردو"(Purdue University) تلاش کرده‌اند تا نوعی فناوری را که در صنایع دفاعی و هوا-فضا مورد استفاده قرار می‌گیرد به کار ببرند و روش جدیدی را برای انجام دادن برخی از تصویربرداری‌های پزشکی ابداع کنند. یکی
  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
انجمن شرکت های دانش بنیان استان البرز با تصویب اساسنامه و برگزاری انتخابات هیات مدیره دوره اول، تاسیس شد .دکتر امیر فرشچی بعد از ظهر بیست و سوم مهرماه سال جاری ، در سخنان پیش از دستور جلسه انتخاب هیات موسس انجمن شرکت های دانش بنیان البرز که در سالن جلسات اتاق بازرگانی البرز برگزار شد، اظهار کرد: علیرغم همه مانورهایی که توسط دولت و دیگر سازمان ها در بحث حمایت از مجموعه های دانش بنیان در سالیان گذشته مطرح
  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
  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،
  یک شرکت روسی مشغول آزمایش نمونه اولیه تاکسی پرنده ای است که قابلیت حمل دو نفر یا بار را دارد. شرکت روسی «هاورسافت» تاکسی پهپاد هاور را در ماه جاری میلادی آزمایش کرده است. این وسیله نقلیه می‌تواند مسافر و محموله را حمل و جابه جا کند. این پهپاد تاکسی پرنده به اندازه یک خودروی صندوق دار معمولی (۵ در ۱.۶ متر) است و می‌تواند با یک بار شارژ مسافت ۱۰۰ کیلومتر را طی کند.هاور نیازمند باند مخصوص پرواز
  پژوهشگران استرالیایی، زیست‌حسگرهایی از طلای متخلخل ابداع کرده‌اند که می‌توانند نشانه‌های بیماری را زودتر از بقیه روش‌ها تشخیص دهند. پژوهشگران "دانشگاه کوئینزلند"(UQ) استرالیا، زیست‌حسگرهایی ابداع کرده‌اند که در آنها طلای متخلخل نانومهندسی شده به کار رفته است. این زیست‌حسگرها می‌توانند نشانه‌های ابتدایی بیماری را به صورت موثرتری تشخیص دهند و به بهبود نتایج درمان بیمار کمک کنند. بیشتر روش‌های تشخیصی، معمولا از مواد پرهزینه‌ای استفاده می‌کنند و استفاده از آنها نیز به زمان و هزینه قابل توجهی نیاز دارد
  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