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 با استفاده از سلول های پوستی انسان نوعی نخ ابداع کرده اند (عمل جراحی با نخ) که می توان آن را به اشکالی بافت، قلاب بافی کرد و در عمل های جراحی به کار برد. محققان الیافی انعطاف پذیر از سلول های پوست انسان ابداع کرده اند که می توان آن را به اشکالی خاص بافت و برای مقاصد پزشکی استفاده کرد. محققان فرانسوی از این الیاف در عمل های جراحی روی حیوانات استفاده کرده اند و معتقدند
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
ساخت یکپارچه بدنه خودرو به روش ریخته‌گری دایکست ساخت یکپارچه بدنه خودرو به روش ریخته‌گری دایکست: تسلا در ادامه نوآوری‌های عجیب‌وغریب خود روشی جدید و کاملاً ابتکاری را برای تولید بدنه خودرو ارائه داده که این امکان را در زمانی کوتاه‌تر و با هزینه بسیار کمتر، فراهم می‌نماید که برای ساخت فریم یا چهارچوب بدنه خودرو، از تکنیک «دایکست» یا «ریخته‌گری تحت‌فشار» استفاده شده که می‌تواند فرآیندهای سنتی مونتاژ قطعات، از طریق جوش دادن و پرچ کردن را، به میزان
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
یک شرکت تجاری از تولید ساعتی هوشمند به نام پلیکو خبر داده که با استفاده از آن می‌توان میزان مصرف آب در منزل را مدیریت کرد. این ساعت توسط استارت اپی در کالیفرنیا به نام ناج سیستمز تولید شده و دارای یک حسگر، یک باتری، یک منتقل کننده داده نصب شده بر روی حسگر، یک نمایشگر و یک اپلیکیشن سازگار با اندروید و آی او اس است. در نهایت اپلیکیشن ساعت هوشمند مذکور نتیجه نهایی را نمایش می‌دهد. شرکت
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
گروهی از محققان با الهام از چشم پروانه و استفاده از موادی خاص نوعی حسگر جدید ابداع کرده‌اند که قادر به تصویربرداری در طیف نور فرابنفش است و می‌تواند به دیدن و تشخیص سلولهای سرطانی یاری برساند. مخلوقات زیادی در سیاره زمین وجود دارند که حس‌های پیشرفته‌تری نسبت به انسان دارند. لاک‌پشت‌ها قادر به حس کردن میدان مغناطیسی زمین هستند. میگوی مانتیس (Mantis shrimp) قادر به حس کردن نور قطبی است. فیل‌ها می‌توانند فرکانس‌های بسیار پایین‌تری را نسبت به انسان
دانشمندان دانشگاه "فلوریدا" موفق به ساخت آشکارسازهای اشعه ایکس قابل خم شدن و بدون سرب شده اند و در مرحله بعدی قصد دارند آن را به یک محصول تجاری موجود در بازار تبدیل کنند. گروهی از محققان در دانشگاه ایالتی فلوریدا به ماده جدیدی که قابل انعطاف است، دست یافته اند که می تواند به صورت آشکارساز اشعه ایکس ساخته شود. به علاوه اینکه این دستگاه ها در مقایسه با دستگاه های موجود با عملکرد مشابه، برای محیط زیست
محققان در استرالیا ابزاری ساختند که می‌تواند از روی عرق بدن، برق تولید کند. این ابزار قادر است انرژی مورد نیاز ساعت هوشمند را تامین کند. آنها به دنبال راهی هستند که حتی اگر بدن عرق نکرد نیز این دستگاه برق تولید کند. تنفس یکی از گزینه‌های احتمالی آنها برای تولید برق است. در مقاله‌ای که به تازگی در نشریه Device منتشر شده است، محققان دانشگاه دکین جزئیات مربوط به ساخت نانوژنراتور هیدروالکتریک را ارائه کردند، نانوژنراتوری که به صورت
ابزاری برای آهنگسازی در کف دست ابزاری برای آهنگسازی در کف دست: یک شرکت تجاری ابزاری کوچک و دایره ای شکل تولید کرده که در کف دست انسان جای می گیرد و با استفاده از آن می توان انواع آهنگ ها و موسیقی ها را به سادگی تصنیف کرد که توسط شرکت آرتیفون تولید شده اوربا است. این شرکت قبلا هم ابزار مشابهی به نام اینسترومنت ۱ ساخته بود که قدرت پردازش خود برای تولید و خلق موسیقی را از
یک شرکت کانادایی با دریافت حمایت مالی از دولت کانادا به دنبال ایجاد زیرساخت برای تولید نانوپوشش خوداستریل شونده هبرای مقابله با ویروس کرونا است. نانوپوشش خوداستریل شونده موسوم به NanoCleanSQ در فهرست فناوری‌هایی قرار دارد که دولت کانادا در قالب برنامه نسل جدید تولید در کانادا از آنها حمایت خواهد کرد. این نانوپوشش می‌تواند ویروس‌هایی نظیر کووید ۱۹ را به سرعت از بین ببرد. در حالت عادی هفته‌ها زمان نیاز است تا این کار انجام شود، این نانوپوشش
گوگل مشغول یک پروژه جدید برای ساخت پنجره جادویی است که با کمک عکسبرداری ۳ بعدی به افراد اجازه می دهد از راه دور با یکدیگر ملاقات کنند. روز گذشته گوگل در کنفرانس توسعه دهندگان I/O اعلام کرد مشغول ساخت محصولی است که به افراد اجازه می‌دهد به طور مجازی و از طریق یک پنجره جادویی با یکدیگر دیدار کنند. این فناوری چت ویدئویی که به نام «پروژه استارلاین» مشهور است به کاربران اجازه می‌دهد فرد مقابل را در
