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:
![]()
یک ربات مجهز به هوش مصنوعی که پیشتر به فضانوردان ساکن ایستگاه فضایی بین المللی در انجام برخی امور کمک کرده حال آماده است تا بار دیگر به یاری فضانوردان بشتابد. این ربات که با نام "CIMON-۲" شناخته میشود، در سالهای اخیر و در طی ماموریتهای گذشته در ایستگاه فضایی بین اللملی حضور داشته است. حال بنابر گزارشها این ربات ارتقا یافته است و به همین دلیل قادر به انجام کارهای پیچیده تری است. این ربات از زمان خروج
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
غشای نازکی که ۱۰۰ برابر بیشتر انرژی تولید میکند (غشای نازکی که ۱۰۰ برابر بیشتر انرژی تولید میکند) شیمیدانان موفق به ابداع یک غشای فوق نازک شدهاند که تنها یک مولکول ضخامت دارد و قادر به تولید ۱۰۰ برابری انرژی از آب شور است. شیمیدانان دانشگاه لیدن(Leiden) در هلند موفق به پیدا کردن راهی برای به دست آوردن ۱۰۰ برابر انرژی بیشتر از آب شور نسبت به سایر غشاهای فعلی شدهاند. غشای فوق نازکی که فقط یک مولکول ضخامت
اختراع جوان آمریکایی برای کودکان مبتلا به فلج مغزی اختراع جوان آمریکایی برای کودکان مبتلا به فلج مغزی: یکی از دانشجویان دانشگاه دایتون دستگاهی ابداع نموده که میتواند زندگی کودکان مبتلا به فلج مغزی را به شدت بهبود دهد. این کودکان به دلیل وضعیت خاصشان نیاز به استفاده مداوم از دستگاههایی برای محدودسازی حرکت پاها و جلوگیری از فاصله گرفتن آنها از یکدیگر دارند. اسپنسر جانینگ «Spencer Janning»، با مشاهده وضعیت سخت کودکی به نام لیانا برایانت «Lianna Bryant» که
ارتش ایالات متحده در جستجوی دستیابی به بالگردهای عمودپرواز برقی بی سر و صدا است که همانطور که از نامش پیداست، در عین برقی و بی صدا بودن، قادر به بلند شدن و فرود عمودی نیز باشد. ارتش آمریکا در تلاش است تا خصوصیات صوتی هواپیماهای عمودپرواز(eVTOL) و موتورهای محوری آن را به عنوان بخشی از تلاش برای دستیابی به بالگردهای بیصدا و سری، بهتر بشناسد. بالگردهای عمودپرواز مزایای بسیاری دارند، اما یکی از اشکالات بارز آنها صدای
پژوهشگران آمریکایی، حسگرهایی ابداع کردهاند که میتوانند اطلاعاتی در مورد شیمی مغز ارائه دهند. پژوهشگران "دانشگاه کالیفرنیا، دیویس"(UC Davis)، یک حسگر زیستی فلورسنت مبتنی بر پروتئین ابداع کردهاند. این نوع حسگرها میتوانند هورمون دوپامین را که نورونها برای ارسال سیگنال به سلولهای عصبی منتشر میکنند، تشخیص دهند. هنگامی که این حسگر موسوم به "dLight1" با ریزبینی پیشرفته ادغام شد، تصویرهایی بسیار واضح از انتشار دوپامین در حیوانات زنده ارائه داد. "لین تیان"(Lin Tian)، سرپرست این پروژه و گروهش موفق
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 دانشگاه جرج واشنگتن با همکاری محققان دانشگاه نورث وسترن در آمریکا نسل جدیدی از تجهیزات پزشکی را طراحی کردند که به سیستمهای الکترونیکی نرم مجهز هستند و کیفیت تشخیص و درمان بیماریهای قلبی و عروقی را بهبود میبخشند. در این فناوری، شبکهای از حسگرهای الکترودی و موتورهای محرک انعطافپذیر و کشسان به همراه حسگرهای دما و فشار روی یک سیستم کاتتر بالونی نصب شده است که برای جراحیهای کوچک مانند درمان آریتمی قلب (نامنظمبودن ضربان قلب) کاربرد دارد.
یکی از شرکتهای مستقر در پارک علم و فناوری دانشگاه تهران بانکداری مبتنی بر هوش مصنوعی را محقق کرد و انجام خدمات بانکی تنها با یک جمله امکانپذیر شد. دکتر هشام فیلی، مدیر عامل این شرکت فعال در حوزه هوش مصنوعی در گفتوگو با ایسنا، از رونمایی از پلتفرم نوآورانه «دیما» خبر داد و گفت: یکی از بانکهای کشور از خدمات مبتنی بر هوش مصنوعی این پلتفرم نوآورانه استفاده میکند و فصل جدیدی از تحول دیجیتال در نظام بانکی کشور را
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
یک شرکت چینی اسب رباتیکی برای کودکان طراحی کرده که می تواند به طور خودران حرکت کند و افراد و اشیا را بشناسد. استارت آپ خودرویی چین به نام Xpeng یک ربات تک شاخ طراحی کرده که کودکان میتوانند سوار آن شوند. این ربات که «اژدهای کوچک سفید» نام دارد مجهز به یک سیستم هوش مصنوعی است تا مانورهای خودران انجام دهد، روی سطوح مختلف مسیریابی کند و افراد و اشیا را بشناسد. همچنین اسب رباتیک واکنش احساسی هوشمند
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
