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:

استارت‌آپ فنلاندی IXI می‌خواهد آنچه یک عینک می‌نامیم را بازتعریف کند و اکنون به ‌نظر می‌رسد تنها یک قدم با تبدیل‌ کردن این دیدگاه به واقعیت فاصله دارد. عینک‌های با فوکوس خودکار این شرکت اکنون در مراحل نهایی توسعه پیش از عرضه رسمی هستند. به گزارش ایسنا، استارت‌آپ IXI، این عینک را «اولین عینک‌ با فوکوس خودکار در جهان» می‌نامد و این ادعایی است که شرکت ژاپنی Vixion بی‌شک با آن مخالفت خواهد کرد و در حقیقت فناوری انقلابی‌ داخل فریم‌های
  یک استارت آپ لنز چشمی مجهز به واقعیت افزوده ارائه کرده که به کاربر اجازه می دهد با تمرکز بر روی یک آیکون اپلیکیشنی را فعال کند ( فعال شدن لنز چشمی ). استارت آپMojo Vision که روی «رایانش نامرئی» تمرکز دارد از یک لنز چشمی هوشمند رونمایی کرده که واقعیت افزوده را در حوزه دید کاربر نمایش می دهد و نمایشگری همراه اطلاعات و نوتیفیکیشن ها ارائه و به کاربر اجازه می دهند روی نقاط مشخصی تمرکز کند. استارت
  محققان دانشگاه ام آی تی با ایجاد تغییراتی در ربات شرکت بوستون دینامیک که قادر به تقلید از بسیاری از توانایی‌های سگ هاست، موفق به تشخیص بیماری کرونا شدند. ربات یادشده تا به امروز برای انجام کارهای مختلفی اعم از عملیات امداد و نجات، هدایت گله‌های حیوانات و چوپانی و غیره مورد استفاده قرار گرفته است. اما این ربات که اسپات نام دارد قرار است بیماران مبتلا به کرونا را نیز شناسایی کند. ربات یادشده برای این کار به
  در شرایطی که بسیاری از شرکت‌های سازنده گوشی‌های هوشمند در اندیشه تولید گوشی‌هایی با نمایشگرهای تاشو هستند، اپل قصد تولید آیفون لوله شونده را دارد. بر اساس حق اختراعی که اپل در آمریکا به ثبت رسانده این شرکت ایده تولید آیفون با نمایشگر تاشو را دنبال نمی‌کند و قصد دارد آیفونی روانه بازار کند که نمایشگر و بدنه آن مثل لوله جمع می‌شود (آیفون لوله شونده). آیفون لوله شونده حمل و نقل آن را نیز ساده‌تر کرده و موجب
  یک دستگاه که با فناوری چاپ سه بعدی ساخته شده قادر است با استخراج آب از هوا تا 150 سرباز را سیراب کند. تیمی از محققان به سرپرستی موسسه تحقیقات "جنرال الکتریک" حائز قراردادی چند میلیون دلاری برای تولید دستگاه‌های چاپ سه بعدی شده است که به عنوان بخشی از برنامه "استخراج آب جوی"(AWE) متعلق به "دارپا"(DARPA) رطوبت موجود در جو را جمع آوری کرده و آن را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کنند نمونه‌های اولیه این دستگاه که در
تمرکز با عینک هوشمند تمرکز با عینک هوشمند: شرکت آمریکایی "ناربیس"(Narbis) اخیرا موفق به توسعه عینک‌هایی شده است که امواج مغزی کاربر را برای اندازه‌گیری میزان توجه وی شناسایی می‌کند و صفحه عینک هنگام نبود تمرکز کمی تاریک می‌شود تا کابران مجددا تمرکز خود را به دست آورند.   دستگاه‌های "نوار مغزی" یا "الکتروانسفالوگرافی"(EEG) فناوری‌های جالب و شگفت انگیز، اما با قابلیت‌های بسیار محدود. با این حال آنچه در آنها بسیار خوب است این موضوع است که می‌توانند ارزیابی کنند
تولید عینک واقعیت افزوده جنگی تولید عینک واقعیت افزوده جنگی: شرکت بی ای ای از تولید نمونه اولیه یک عینک واقعیت افزوده سبک خبر داده که کاربردهای نظامی دفاعی دارد و طراحی و ساخت آن دو سال زمان برده است. این عینک واقعیت افزوده مجهز به یک نمایشگر تمام رنگی و فشرده است که می‌تواند برای مدت طولانی در برابر چشمان کاربران قرار گرفته و نیازهای اطلاعاتی آنها را برطرف کند که نمونه اولیه آن ساخته شده است. این عینک
  یک شرکت تجاری ساعت مچی جدیدی تولید کرده که زیرو نام دارد و به جای عقربه‌های عادی در آن از مهره مغناطیسی برای نشان دادن زمان استفاده شده است. ساعت ژوپیتر توسط شرکت زیرو تولید شده و مهره مغناطیسی آن به جای ساعت شمار و دقیقه شمار وقت را به افراد نشان می‌دهند. صفحه‌ای که این مهره‌ها بر روی آنها حرکت می‌کنند یک صفحه سخت و مستحکم از جنس استیل است و ۴۱ میلیمتر ضخامت دارد. شرکت زیرو که
شرکت مایکروسافت یک رایانه جدید نوری ساخته است که می‌تواند هوش مصنوعی را ۱۰۰ برابر سریع‌تر و کارآمدتر اجرا کند. به گزارش ایسنا، رایانه نوری آنالوگ مایکروسافت که با نور کار می‌کند، می‌تواند هوش مصنوعی را ۱۰۰ برابر سریع‌تر اجرا کند و وظایف بهینه‌سازی را بهتر انجام دهد. به نقل از آی‌ای، بخش «مایکروسافت ریسرچ» یا «تحقیقات مایکروسافت» نمونه اولیه رایانه‌ای را ساخته است که به الکترون‌هایی که از سیلیکون عبور می‌کنند، متکی نیست، بلکه به پرتوهای نور متکی است.
به گزارش ایسنا، آلودگی هوا سالانه باعث بیش از چهار میلیون مرگ زودرس می‌شود و حدود یک چهارم آنها در چین رخ می‌دهد. وسایل نقلیه‌ای که با سوخت‌های فسیلی کار می‌کنند، عامل اصلی این آلودگی هستند و مونوکسید کربن، ذرات معلق، اکسیدهای نیتروژن و سایر ترکیباتی را که هنگام استنشاق برای انسان خطرناک هستند، آزاد می‌کنند. به نقل از نیچر، محبوبیت خودروهای برقی حدود یک دهه پیش افزایش یافت. تقریبا در این زمان، محققان شروع به مطالعه ارتباط بین برقی
  پژوهشگران "دانشگاه ساسکس"(University of Sussex) انگلستان در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه یک "هولوگرام"(Hologram) شده‌اند که با تولید هولوگرامی کاربران می‌توانند هم آن را احساس کنند و هم صدای آن را بشنوند. تولید هولوگرامی از طریق لیزر و با اصلاح‌ کردن یک ماده ایجاد می‌شوند به طوری که بخش‌های مختلف آن نور را در فازهای مختلف منعکس کنند و به تماشاگر توهم عمق بدهند. شاید تاکنون این موضوع را در فیلم‌های علمی تخیلی دیده باشید اما اخیرا این موضع
  لنوو از عینک واقعیت افزوده جدیدی رونمایی کرده که مناسب کارمندان دورکار است و ۵ دسکتاپ مجازی را برای کاربر نشان می دهد. امشب نمایشگاه محصولات مصرفی الکترونیکی ۲۰۲۱(CES) آغاز می‌شود. در همین راستا لنوو از یک عینک واقعیت افزوده جدید رونمایی کرده که برای دورکاری مناسب است. این تنظیمات چند مانیتوری بسیار جالب است. در عصری که بسیاری از کارمندان به دنبال ایجاد فضای کاری مناسب در خانه هستند، چنین عینک هوشمندی کارآمد به نظر می‌رسد. گجت مذکور