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:

  محققان موفق به ساخت و اختراع ربات‌ زنجیری شده‌اند که در طول انجام ماموریت خود متوقف نمی‌شوند چرا که می‌توانند موانع موجود بر سر راه خود را به خوبی رد کنند. ربات‌ها به اشکال مختلفی حرکت می‌کنند. برخی با پا راه می‌روند و برخی دیگر روی چرخ‌های خود می‌چرخند و برخی نیز به شکل خزندگان برای حرکت می‌خزند، اما ربات‌ها بعضی از مواقع با یک مانع روبرو می‌شوند که آنها را از حرکت بازمی‌دارد. اکنون ربات زنجیری "RCTR" ابداع
در ویدیوی جدیدی که شرکت چینی روبوترا(Robotera) از ربات انسان‌نمای خود موسوم به L7 منتشر کرده است، رقص شمشیر جذاب آن را شاهدیم که حاکی از پیشرفت چشمگیر ربات‌های انسان‌نماست. به گزارش ایسنا، شرکت چینی Robotera ویدیوی جدیدی منتشر کرده است که ربات L7 خود را در حال اجرای رقص شمشیر سنتی چینی نشان می‌دهد. این ویدیو که به مناسبت سال نوی چینی منتشر شده است، فقط یک جشن نیست، بلکه راهی برای نمایش قابلیت‌های چشمگیر این ربات است. ربات
  ایو رسی بال هایی ساخته که به انسان قدرت پرواز می دهد ( پرواز توسط بالهای جت ) . برای پرواز با بال، فرد باید از هواپیما یا بالگرد می پرید و حالا سیستم عمودپرواز خودرانی برای بال ها ابداع شده است. «ایو رسی»، خلبان سوئیسی و مردی که با بال های جتی پرواز می کند به تازگی ویدئوی جدیدی منتشر کرده است که برای پرواز لازم نیست از هواپیما یا بالگرد پایین بپرد و اکنون می تواند با
  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
  سید محمد صاحبکار خراسانی رئیس مرکز شرکت‌ها و مؤسسات دانش‌بنیان با اشاره به راه اندازی «مرکز مصالحه و ارجاع به داوری»، گفت: این مرکز برای حل‌وفصل انواع اختلافات تجاری و حقوقی شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور تاسیس شده است. صاحبکار خراسانی با اشاره به لزوم راه‌اندازی مرکز مصالحه و داوری ادامه داد: اختلافات حقوقی به سه روش صلح و سازش، داوری یا حضور در محاکم قضایی حل می‌شوند اما حل اختلاف از طریق محاکم قضایی اغلب پرهزینه و زمان بر
  به لطف تلاش دکتر "محمد معین صفایی" دانشمند ایرانی دانشگاه "رود آیلند" یک "پانسمان هوشمند" جدید ساخته شده است که می‌تواند در لحظه از ابتلا به عفونت‌های مضر جلوگیری کند و با نانولوله‌های کربن می‌تواند وضعیت عفونت در زخم‌ها را پیگیری کند. همه می‌دانند که پانسمان یا اصطلاحا "چسب زخم" برای پوشاندن و بهبود زخم‌های پوستی چقدر عالی است، اما تاکنون به پتانسیل این پانسمان‌ها در تشخیص عفونت‌ها توجه نشده است. با توجه به مطالعه اخیر منتشر شده در
پژوهشگران کانادایی در یک پژوهش جدید، طول عمر یک ربات اجتماعی را که در سال ۲۰۲۱ به ۲۰ خانواده داده شد، بررسی کردند تا ببینند آیا می‌تواند به فرزندان آنها در یادگیری خواندن کمک کند یا خیر. به گزارش ایسنا، دکتر «ژائو ژائو»(Zhao Zhao) پژوهشگر «دانشگاه گوئلف»(University of Guelph) و همکارانش چهار سال پس از پژوهش پیشین خود، دیگر نیازی به ربات آن پژوهش برای هدف اصلی خود نداشتند، اما این بدان معنا نبود که ربات دیگر مورد نیاز نیست. به
  با تولید دستگاه‌های قابل حمل اشعه ایکس دیگر برای بررسی شکستگی استخوان نیازی به مراجعه به بیمارستان نیست و می‌توان این دستگاه را به محل حضور بیمار برد. درد و رنج ناشی از شکستگی استخوان حمل افراد آسیب دیده برای عکس برداری با دستگاه اشعه ایکس را دشوار می‌کند و لذا قابل حمل کردن این نوع دستگاه‌ها تحولی مهم محسوب می‌شود. مزیت دیگر این دستگاه آن است که خود کاربر می‌تواند از آن استفاده کرده و از استخوان آسیب
پژوهشی در مجله ACS Nano ادعا می‌کند فرآیند "گرمایش ژولی لحظه‌ای" که امروزه برای تولید گرافن استفاده می‌شود، در حقیقت بازسازی همان روشی است که ادیسون برای روشن کردن لامپ‌های کربنی خود به کار می‌برد. به گزارش ایسنا، پژوهشی تازه نشان می‌دهد که توماس ادیسون، بی‌آنکه بداند، شاید بیش از یک قرن پیش در جریان آزمایش‌هایش برای ساخت لامپ برق، موفق به تولید نوعی گرافن شده باشد؛ ماده‌ای شفاف، فوق‌مقاوم و تک‌اتمی که امروز ستون فقرات بسیاری از فناوری‌های پیشرفته
  "هلدینگ دارویی کوبوتا" (Kubota Pharmaceutical Holdings) ژاپن اخیرا در حال توسعه عینک‌های هوشمندی است که ممکن است در آینده سبب بهبود بینایی افراد نزدیک بین شود. شاید این باعث تعجب افراد بسیاری شود که چطور چنین چیزی ممکن است، اما این شرکت وسیله‌ای پوشیدنی ایجاد کرده است که افراد تنها با قرار دادن آن در جلوی چشمان خود (دقیقاً همانند عینک) می‌توانند مشکل نزدیک بینی خود را بهبود بخشند. این دستگاه که عینک‌های کوبوتا (Kubota Glasses) نام دارد، در
  یک محقق ایرانی در دانشگاه ردآیلند چسب زخم هوشمندی تولید کرده که با استفاده از نور قادر به شناسایی عفونت ها است. کنترل مرتب زخم‌ها برای شناسایی شکل‌گیری عفونت‌های تازه ضروری است. اما برداشتن پانسمان برای این کار در روند بهبود زخم اختلال ایجاد می‌کند. برای حل این مشکل می‌توان از چسب زخم هوشمند نوری استفاده کرد. یکی از ترکیباتی که به تولید نور در جریان این فرایند کمک می‌کند، پراکسید هیدروژن است که در هنگام حضور باکتری‌های بیماری‌زا
  محققان دانشگاه KU Leuven واقع در بلژیک توانستند برای اولین بار در جهان با استفاده از یک ایمپلنت که در حلزون گوش کار گذاشته می‌شود، امواج مغزی را به صورت مستقیم ثبت کنند. این امواج مغزی نشان‌دهنده کیفیت شنوایی شخص هستند و ثبت و مطالعه آن‌ها امکان تولید تجهیزات کمکی هوشمند برای بهبود شنوایی را فراهم می‌کند. ایمپلنت حلزون گوش برای احیای حس شنوایی اشخاص دچار ناشنوایی کاربرد دارد. این ایمپلنت‌ها توسط متخصصان و با کمک شخص کاربر به‌گونه‌ای