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 الیاف کامپوزیتی مبتنی بر اکسید گرافن ساختند که می‌توان آنها را به عنوان عضلات مصنوعی به‌کار گرفت. این الیاف سرعت پاسخ‌دهی بالا و دوام قابل توجهی دارند. محققان دانشگاه پنسیلوانیا، الیاف کامپوزیتی را با ترکیب اکسید گرافن (GO) با پلیمرهای انعطاف‌پذیر و رسانا ساخته‌اند که می‌تواند به قدرت مکانیکی، سختی و فعالیتی دست یابند که از عضلات موجودات زنده پیشی بگیرد. این تیم ترکیبی از نانوذرات اکسید گرافن و پلی (۳،۴-etylenedioxythiophene) پلی استایرن سولفونات (PEDOT: PSS) را به صورت
  کاشت ایمپلنت در بدن انسان‌ها با چالش‌های مهمی مواجه است که یکی از آنها تأمین انرژی است. تولید باتری‌های زیستی این مشکل را تا حد زیادی برطرف می‌کنند. ایمپلنت های مختلفی برای کمک به شنوایی و تداوم جریان خون در قلب طراحی و تولید شده اند. اما تغییر باتری این ایمپلنت ها یک چالش جدی است. محققان برای غلبه بر این چالش باتری زیستی ویژه ای را تولید کرده اند که شارژ مجدد آن از طریق ارسال امواج مافوق
یک دستگاه جدید با ارائه بازخوردهای فوری می‌تواند در نقش یک مربی تناسب اندام ظاهر شود. به گزارش ایسنا، تصور کنید که مربی تناسب اندام خود را در هر لحظه در دسترس داشته باشید و نیازی نباشد هزینه زیادی صرف استخدام مربی کنید. این موضوع اکنون به واقعیت تبدیل شده است. به نقل از نیو اطلس، شرکت «بادی‌پارک» (BodyPark) مستقر در هنگ‌کنگ که فناوری تناسب اندام مبتنی بر هوش مصنوعی را توسعه می‌دهد، از دستگاه تناسب اندام هوش مصنوعی مینیمالیستی
  یک فرد فلج چهار اندام که کمترین حرکت و احساس در اندام خود را دارد، برای اولین بار پس از ۳۰ سال توانست با کمک یک جفت بازوی رباتیک به خودش غذا بدهد و نکته جالب این است که این فرد فلج این کار را با استفاده از ذهن خود انجام می‌دهد. "رابرت بوز چمیولوسکی" (Robert 'Buz' Chmielewski) زمانیکه نوجوان بود، هنگام موج سواری سانحه‌ای برای وی رخ داد و فلج شد؛ اما در سال ۲۰۱۹ وی تحت یک
  طرح تونل های مغناطیسی طرحی برای ارسال بسته های پستی در یک شبکه تونل های زیر زمینی در لندن ۱.۵میلیون پوند سرمایه جمع آوری کرده و وارد مرحله آزمایشی می شود. شرکت «ماگ وی» چندی پیش طرح تونل های مغناطیسی برای شبکه ای از تونل های زیر زمینی بهم پیوسته و مشابه هایپرلوپ برای ارسال بسته های پستی در سراسر لندن ارائه کرد و اکنون این طرح ۱.۵ میلیون پوند سرمایه جمع آوری کرده است. روپرت کروز یکی از
چین از اولین ربات انسان‌نمای جهان که در برابر گرد و غبار، باران و گرما مقاوم است، رونمایی کرد. ربات انسان‌نمای «DR۰۲» با قدرت محاسباتی ۲۷۵ تریلیون عملیات در ثانیه دارای یک مجموعه چند حسگری پیشرفته است. به گزارش ایسنا، شرکت فناوری چینی «دیپ رباتیکس»(Deep Robotics) از ربات انسان‌نمای «DR02» که یک ربات صنعتی است که برای کار در شرایط آب و هوایی مختلف طراحی شده است، رونمایی کرد. این شرکت مستقر در هانگژوی چین همچنین ادعا کرد اولین ربات
طرح همرسانی تجاری‌سازی کاربردی اختراعات در توسعه محصول جدید شرکت‌های عضو با عنوان «هم‌تک»، به‌منظور حمایت از توسعه محصول جدید توسط شرکت‌های عضو در پارک فناوری پردیس توسط موسسه نوفن حامی البرز اجرا می‌شود. طرح هم‌تک برنامه‌ای برای غربالگری، ارزیابی و معرفی اختراعات داخلی به شرکت‌های پارک فناوری پردیس به منظور توسعه محصول جدید است که ظرفیت و فرصت لازم را برای این شرکت‌ها در جهت تبدیل اختراع به یک محصول دانش‌بنیان یا فناور، فراهم می‌کند. در این طرح که
ارتقاء جایگاه ایران در وایپو ارتقاء جایگاه ایران در وایپو سازمان جهانی مالکیت معنوی: نماینده ایران در سازمان جهانی مالکیت معنوی از ارتقا ایران در وایپو سازمان جهانی مالکیت معنوی گفت، دکتر خدائیان معاون رئیس قوه قضائیه و رئیس سازمان ثبت اسناد و املاک کشور به عنوان نماینده جمهوری اسلامی ایران ضمن ایراد سخنرانی در اجلاس سالانه سازمان جهانی مالکیت معنوی(WIPO ) اظهار داشت: جمهوری اسلامی ایران در رتبه بندی شاخص های نوآوری جهانی، از سال 2014 تا کنون 59
  محققان برای اولین بار موفق به تولید نوعی زیردریایی کوچک کنترل از راه دور شده‌اند که در زیر آب نیز با استفاده از جی پی اس قابل ردیابی است. شناسایی مسیر حرکت زیردریایی‌ها در زیر آب با توجه به ناسازگاری سیستم موقعیت یابی جی پی اس کار دشواری است. اما برای اولین بار زیردریایی ساخته شده که با فناوری جی پی اس سازگار بوده و حتی می‌توان آن را بر روی نقشه گوگل نیز رصد کرد. چراغ‌های قدرتمند ال
  یک محفظه مخصوص ضدعفونی کردن ماسک‌ها با مجهز بودن به امواج ماوراء بنفش قادر است فقط با فشردن یک دکمه ماسک شما و دیگر وسایل در معرض آلودگی را ضدعفونی کند. این روزها در دوران شیوع بیماری کووید-۱۹، ماسک‌ها جزئی جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره ما شده‌اند و به عنوان بهترین وسیله برای محافظت از ما در برابر ویروس کرونا و سایر باکتری‌ها و میکروب‌ها شناخته می‌شوند. اما بر کسی پوشیده نیست که همین ماسک‌ها نیز می‌توانند عوامل بیماری‌زای بسیاری
کوچکترین چاپگر رنگی پرتابل دنیا یک استارتاپ کوچکترین چاپگر رنگی پرتابل دنیا موسوم به "پرین‌کیوب"(PrinCube) را ساخته است که هم هنگام عملیات نیازی به اتصال به برق ندارد و هم قادر است روی هر سطحی عملیات چاپ را انجام دهد. البته "پرین‌کیوب" یک دستگاه کاملاً مستقل نیست و باید از طریق وای-فای با یک برنامه اندروید/ iOS در تلفن هوشمند یا رایانه کاربر مرتبط باشد. کاربر با استفاده از آن برنامه می‌تواند متن‌های دلخواه خود را ایجاد کند یا عکس
  پژوهشگران "دانشگاه ملی سنگاپور" لباس هوشمندی ابداع هوشمند ابداع کرده‌اند که می‌تواند امکان اتصال به بلوتوث و وای‌فای را برای کاربر فراهم کند . ابزارهای پوشیدنی مانند ساعت‌ها و حسگرهای هوشمندی که ضربان قلب را بررسی می‌کنند و در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته‌اند. این ابزار برای افرادی که نگران سلامت و تناسب اندام خود هستند و بسیار ارزشمند هستند اما به نظر می‌رسد پژوهشگران "دانشگاه ملی سنگاپور"(NUS)، فناوری‌های پوشیدنی را به سطح کاملا جدیدی انتقال داده‌اند