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:
![]()
محققان روسی مواد کاتدی بر پایه پلیمری جدید برای استفاده در باتریهای دو یونی لیتیوم سنتز و آزمایش کرده اند. میزان برق مصرفی در سراسر جهان سال به سال در حال افزایش است؛ از سوی دیگر از آنجایی که بسیاری از دستگاه های الکتریکی در حالت خودکار فعالیت می کنند، تقاضا برای راه حل های ذخیره انرژی نیز در حال افزایش است. باتری های لیتیوم یونی گزینه خوبی برای ذخیره انرژی هستند؛ آنها می توانند انرژی زیادی تولید کنند
پژوهشگران چین، یک مینیربات کوچک را طراحی کردهاند که از چوب ساخته شده است و به خاطر داشتن مفاصل بسیار میتواند به سادگی حرکت کند. پژوهشگران چینی، نوعی مینیربات طراحی کردهاند که از مفاصل زیادی تشکیل شده است و به همین دلیل میتواند تحرک زیادی داشته باشد. این مینیربات اگرچه بسیار کوچک است اما تعداد قابل توجه مفاصل، قابلیتهای بسیاری را به آن میبخشند. همه بخشهای این مینیربات به صورت جزئی طراحی شدهاند و در ساخت آن از مواد
محققان دانشگاه مونیخ از تولید رباتهای خودرانی خبر داده اند که میتوانند زبالههای سرگردان در اقیانوس را جمع آوری کنند. تولید این ربات با بودجه اتحادیه اروپا انجام شده است. سیستم یادشده قرار است به خصوص در سواحل پرتردد و توریستی مورد استفاده قرار بگیرد که از جمله مراکز اصلی تولید زباله و انتقال آنها به اقیانوسها محسوب میشوند. استفاده از پهپاد هوایی به منظور افزایش دقت این سیستم در زمان جمعآوری زبالهها صورت میگیرد. رباتهای سطحی مجهز به
محققان نوعی اسکلت مصنوعی برای افزودن به مچ پا تولید کردهاند که سرعت راه رفتن افراد مسن یا افراد مبتلا به ناهنجاریهای حرکتی را تا ۴۰ درصد افزایش میدهد. این اسکلت مصنوعی در اطراف ساق پا و در داخل کفش قرار میگیرد و به فرد امکان میدهد با سرعت دلخواه و مطلوب خود پیاده روی کند. استفاده آزمایشی از این محصول بر روی دستگاههای تردمیل موفقیت آمیز بوده و فعلاً انرژی مورد نیاز آن از طریق اتصال به موتورهای
پژوهشگران آمریکایی با همکاری "زهرا آقاجان"، دانشمند ایرانی، یک کولهپشتی ارائه دادهاند که میتواند به بررسی فعالیتهای مغز بپردازد. دانشمندان "دانشگاه کالیفرنیا، لسآنجلس"(UCLA) با همکاری "زهرا آقاجان"(Zahra Aghajan)، دانشمند ایرانی این دانشگاه، نوعی کولهپشتی ابداع کردهاند که میتواند فعالیت مغز کاربر را هنگامی که او کارهای روزمره زندگی خود را انجام میدهد، ردیابی کند. شاید این فناوری پیشرفته بتواند به درک نحوه عملکرد مغز و همچنین بررسی بیماریهایی مانند پارکینسون و اختلال استرس پس از سانحه کمک کند. اسکن
یکی از شرکتهای دانشبنیان موفق شده طی یک پروژه یک ساله دستگاه اندازهگیری زاویه تماس، کشش و انرژی سطحی خود را به هوش مصنوعی مجهز کند. به گزارش ایسنا، برای این کار محققان این شرکت اقدام به استفاده از الگوریتمهای یادگیری عمیق (Deep Learning) کردند که نخستین گام در استفاده از هوش مصنوعی در تجهیزات نانویی کشور محسوب میشود. با این کار، فرآیند تشخیص و محاسبه زاویه تماس و کشش سطحی از حالت دستی به سامانهای تمامخودکار تبدیل میشود که بدون
محققان گوگل الگوریتمی توسعه دادند که یادگیری راه رفتن ربات ها توسط خودشان را نشان می دهد. شکی نیست که در آیندهای نهچندان دور رباتها نقش بسیار مهمی در زندگی ما ایفا خواهند کرد اما از نکات حائز اهمیت این موضوع این است که عملکرد آنها بهنحوی باشد که مفید باشند (یادگیری راه رفتن ربات ها توسط خودشان). همچنان استفاده از رباتها با چالشهایی همراه است که از میان آنها میتوان به رفت و آمد رباتها بدون دخالت انسان
از سال ۱۹۹۸تاکنون بیش از ۸۰۰ کودک در ایالات متحده به دلیل آنکه والدینشان فراموش کردهاند آنها را از خودرو خارج کنند، جان خود را از دست دادهاند، حال استارتاپ ایتالیایی "Filo" یک سیستم هشدار دهنده کودک مبتنی بر بلوتوث با نام "تاتا" (Tata) ایجاد کرده است که برای جلوگیری از این حوادث ناگوار طراحی شده و در داخل یا روی صندلی ماشین قرار میگیرد. نکته خوب این است که کاربران تنها یک هشدار دریافت نخواهند کرد. اولین هشدار
شهر شارجه امارات متحده عربی از نخستین شبکه مونوریل برقی موسوم به "اسکای پاد"(Sky Pod) که یک کابین معلق مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی خشن این کشور است، رونمایی کرد. اولین شبکه مونوریل برقی سریع السیر یا "اسکای پاد" به معنی "غلاف آسمانی" در شارجه امارات متحده عربی رونمایی شد. مسیر این "اسکای پاد" معلق دو کیلومتر است و در پارک تحقیقات، فناوری و نوآوری شارجه توسط شرکت "یونیت اسکای استرینگ"(Unitsky String) از کشور بلاروس در حال
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.
یک شرکت هلندی، نوعی زیردریایی ابداع کرده است که میتواند امکان اکتشاف در عمق ۱۰۰ متری را فراهم کند. شاید یک وسیله نقلیه که قابلیت حرکت در عمق ۱۰۰ متری آب را دارد، امکان اکتشاف در دریاهای عمیق را به سادگی فراهم کند. زیردریاییها، اختراعات عجیبی هستند و امکان اکتشاف در دریاهای عمیقی را فراهم میکنند که انسان توانایی رفتن به آنها را ندارد. در هر حال، تاکنون اینکه هر شخص، زیردریایی مخصوص به خود را داشته باشد، امر
شرکت ژاپنی ان ای سی از عرضه پلتفرم جدیدی به نام اس ایکس آئورورا خبر داده که کوچکترین ابررایانه جهان محسوب میشود و در حوزه هوش مصنوعی کاربرد دارد. این پلتفرم با نام کامل SX-Aurora TSUBASA AI ارائه خدمات هوش مصنوعی در عرصه بانکداری، بهداشت و درمان و برای استفاده مؤسسات مالی و اعتباری را تسهیل میکند. این کوچکترین ابررایانه با زبانهای برنامه نویسی متنوعی مانند سی، سی پلاس پلاس و فرترن سازگاری دارد. با نصب ابررایانه مذکور بر
