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:
![]()
بهبود زخم پای دیابتی با کفی هوشمند بهبود زخم پای دیابتی با کفی هوشمند: محققان انستیتوی فناوری استیونس واقع در نیوجرسی آمریکا، کفی هوشمندی را ساختند که مانع ایجاد زخم در پای افراد مبتلا به دیابت می‌شود.حس اندام‌ها در بیماران مبتلا به دیابت دچار اختلال می‌شود و به همین علت بیماران دیابتی در برابر زخم‌های احتمالی پا آسیب‌پذیر هستند. درمان چنین زخم بسیار دشوار است و ممکن است این زخم‌ها منجر به قطع عضو بیمار شوند. اما کفی هوشمند جدید
هپس‌باکس یک دستگاه طراحی موسیقی قابل حمل است که کارایی آسانی برای کاربران دارد. سیستم موسیقی قابل حمل "هپس باکس"(HapsBox) شاید مانند یک سفینه فضایی اسباب بازی به نظر برسد، اما یک دستگاه قدرتمند و جذاب ساخت موسیقی است که قابلیتهای تازه‌ای دارد. این دستگاه ۳.۸ کیلوگرمی دارای دسته‌های حمل مخصوص خود و همچنین اسپیکر بلوتوثی داخلی است."هپس‌باکس" با باطری کار می‌کند و انتخاب‌های گسترده‌ای از صداهای ساز را در اختیار نوازنده قرار می‌دهد. نوازندگان، طراحان صدا و طراحان
گروهی از محققان سنگاپوری روش جدیدی را برای تزریق انسولین با استفاده از آهن ربا ابداع کرده‌اند که درد و رنج این کار را کاهش می‌دهد. در این روش که الهام گرفته از طب سنتی چین است، از آهن ربا برای جمع کردن پوست و وارد آوردن فشاری مختصر به آن استفاده می‌شود و از این طریق مسیری برای انتقال انسولین به داخل بدن به شیوه‌ای ایمن و مؤثر ابداع می‌شود. استفاده آزمایشی از این روش بر روی موش‌ها
محققان از تولید نوعی سلول خورشیدی فوق سبک منعطف و بسیار سبک خبر داده اند که در آینده برای تأمین انرژی ساعت‌های هوشمند قابل استفاده است. ساعت‌های هوشمند مبتنی بر سلول‌های خورشیدی روز به روز در حال محبوب تر شدن هستند و انتظار می‌رود استفاده گسترده از آنها با اختراع سلول خورشیدی فوق سبک و منعطف تسهیل شود. خروجی برق این سلول خورشیدی فوق سبک به ازای هر گرم برابر با ۹.۹ وات است. لذا از آن می‌توان برای
شرکت "ایرباس" قصد دارد از یک حسگر زنده فوق‌العاده حساس برای تشخیص بمب در فرودگاه‌ها استفاده کند که توسط یک استارتاپ ساخته شده و از سلول‌های بیولوژیکی زنده استفاده می‌کند و می‌تواند امنیت فرودگاه‌ها را به خوبی تضمین کند تا دیگر شاهد حملات تروریستی در آنها نباشیم. به گفته "فایننشال تایمز" شرکت "ایرباس"(Aivbus) قصد دارد یک "بینی الکترونیکی" را آزمایش کند که از سلول‌های بیولوژیکی زنده استفاده می‌کند تا بتواند مانند سگ‌های بمب‌یاب به کشف بمب‌ها بپردازد. این حسگر
باتری‌های روی – هوا ظرفیت کمی برای ذخیره سازی انرژی دارند و از سوی دیگر شارژ آنها ساده نیست و به طور مکانیکی صورت می‌گیرد. اما یک تحول مهم در این زمینه رخ داده است. محققان آلمانی ترکیبی جدید از روی - هوا را برای تولید باتری‌های مذکور به کار گرفته‌اند که بهره‌وری و قابلیت شارژ مجدد باتری‌های یادشده را افزایش می‌دهد. مشکل این باتری‌ها آن است که آند روی پس از اکسید شدن کاملاً مصرف شده و این
منابع انرژی تجدید پذیر، مانند باد و انرژی خورشیدی، می‌توانند باعث کاهش وابستگی مردم جهان به سوخت‌های فسیلی شوند. اما پیش از آن، شرکت‌های انرژی به روشی ایمن و مقرون به صرفه برای ذخیره انرژی نیاز دارند تا پس از ذخیره بتوان از این انرژی استفاده کرد. باتری‌های لیتیوم-یونی عظیم می‌توانند این کار را انجام دهند، اما ایمن نیستند و همچنین منابع لیتیوم محدود است. اکنون، محققان در مقاله‌ای که در مجله‌ی "نانو لترز"(Nano Letters) چاپ شده می‌گویند که
پهپادی که با اسلحه شلیک می‌شود در سال‌های اخیر انواع مختلفی از پهپادها با کاربرد نظامی تولید شده اند، اما به تازگی نوع جدیدی از پهپاد شناسایی طراحی شده که با اسلحه نارنجک انداز ۴۰ میلیمتری به هوا پرتاب می‌شود. این سیستم جدید شلیک پهپاد که سیستم هوایی بدون سرنشین نارنجک انداز نام گذاری شده، در یکی از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی ارتش آمریکا ابداع شده است. پهپادی که با اسلحه شلیک می‌شود یک باتری کوچک انرژی مورد نیاز این پهپاد
ششمین جشنواره ایده‌های برتر استان البرز ششمین جشنواره ایده‌های برتر استان البرز: با همکاری موسسه نوفن حامی البرز ششمین جشنواره و نمایشگاه دستاوردهای پژوهشی، فناوری و فن بازار استان البرز همزمان با بزرگداشت هفتۀ پژوهش و فناوری در استان البرز از تاریخ 16 تا 19 آذر ماه 1398 در دانشگاه آزاد اسلامی استان البرز برگزار خواهد شد. یکی از برنامه‌های جانبی این جشنواره شناسایی، معرفی و تجلیل از ایده‌های برتر در ششمین جشنواره ایده‌های برتر استان البرز است. جشنواره ایده
لمس اشیا در دنیای واقعی شرکت "Teslasuit" دستکش جدیدی ساخته است که امکان لمس اشیا در دنیای واقعی (واقعیت مجازی) را توسط کاربر فراهم می‌کند. جای یک دستکش که امکان لمس اشیا در دنیای واقعی (واقعیت مجازی) فراهم کند، برای یک تجربه کاملاً غوطه ور در واقعیت مجازی(VR) چیزی است که هنوز به طور گسترده در دسترس نیست و حالا دستکش ابداعی شرکت "Teslasuit" می‌تواند بازخورد لمسی را در تجربه‌های واقعیت مجازی در اختیار کاربران قرار دهد و به
موتورسیکلت برقی ۹۹ اسب بخار یک موتورسیکلت برقی با ۹۹ اسب بخار جدید با استفاده از سیستمی نوین که انرژی ترمز خود را جمع آوری می کند تا پیمایش وسیله نقلیه با یکبار شارژ را به ۱۸۰ مایل برساند و در این حالت پیمایش آن ۵۰ درصد بیش از موتورسیکلت های برقی وجود در بازار خواهد بود. موتورسیکلت برقی با ۹۹ اسب بخار Nawa Racer نام دارد و در نمایشگاه CES۲۰۲۰ میلادی نمایش داده می شود. یک شرکت فرانسوی Nawa
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
