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:
![]()
یک شرکت تولیدکننده باتری از یک ربات برای برداشتن سنگ‌های غنی از فلز از بستر دریا با حداقل آسیب به محیط زیست استفاده خواهد کرد. با حرکت جهان به سمت وسایل نقلیه الکتریکی برای کاهش انتشار کربن، یک چالش بزرگ وجود دارد که هنوز حل نشده است و می‌تواند مانع از برق رسانی به صنایع حمل و نقل شود. باتری‌های خودروهای برقی به عنوان منابع تغذیه این نوع خودروها باید قادر به نگهداری مقدار زیادی شارژ باشند و تا
پژوهشگران سوئیسی در بررسی جدید خود توانستند نمونه کوچکی از روده انسان را روی یک تراشه ایجاد کنند. پژوهشگران "موسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان"(EPFL) سوئیس، نمونه کوچکی از روده انسان را روی یک تراشه ابداع کرده‌اند که شباهت نزدیکی به نحوه شکل‌گیری و ترکیب سلولی روده کوچک دارد. شاید این تراشه بتواند به پیشرفت پزشکی شخصی‌سازی شده و بررسی دارو کمک کند و حتی راه را برای پرورش بافت‌ها و اندام‌های جدید در آزمایشگاه‌ها هموار سازد. برای به وجود آوردن
رباتی برای درک بهتر اختلال وسواس پژوهشگران "دانشگاه هرتفوردشر" (University of Hertfordshire) انگلیس در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه رباتی شده‌اند که می‌تواند به آنها در درک بهتر "اختلال وسواس فکری-عملی" (OCD) کمک کند. رباتی برای درک بهتر اختلال وسواس پژوهشگران اخیرا رباتی طراحی کرده‌اند که از رفتار افرادی که دارای اختلال وسواس فکری (OCD) هستند، تقلید می‌کند و می‌تواند به پژوهشگران در درک آنچه باعث ایجاد این اختلال می‌شود، کمک کند و حتی نحوه درمان این بیماری را
یک بازوی رباتیک ساخته شده که ۱۰دقیقه زودتر از یک پزشک تست تشخیص کرونا را به وسیله سواب بینی انجام می دهد. مهندسان یک بازوی رباتیک ساخته اند که عملیات تست سواب بینی را به طور خودکار انجام می دهد. به این ترتیب از انتقال ویروس کرونا از بیمار به پزشک جلوگیری می شود. بیماران باید یک گیره روی بینی خود قرار دهند تا ماشین بتواند نقاط خاصی را مکان یابی کند و سرشان را روی یک بست فلزی
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
گروهی از محققان ابزاری ساخته‌اند که با استفاده از میدان‌های الکترومغناطیسی برای کاهش سطح قند خون و تقویت واکنش بدن نسبت به انسولین، وضعیت دیابت بیمار را از راه دور مدیریت می‌کند. برای بسیاری از بیماران مبتلا به دیابت نوع ۲، نگه داشتن قند خون در سطح سالم یک کار دشوار است که شامل نظارت منظم و تزریق انسولین می شود، اما محققان به دنبال یافتن روش های راحت تری برای مدیریت این بیماری هستند. اکنون یک گروه تحقیقاتی
شرکت "ریزر"(Razer)ادعا می‌کند هوشمندترین ماسک جهان را ساخته است. این ماسک N95 که قابل استفاده مجدد است پروژه هازل(Project Hazel) نام دارد. طراحی این ماسک شامل یک بخش خارجی شفاف است که از پلاستیک بازیافتی ساخته شده و ضدخش و ضد آب می‌باشد و با آن می‌توان لب‌خوانی کرد و تغییرات صورت افراد هنگام حرف زدن را مشاهده کرد. در حال حاضر قیمت این محصول و تاریخ عرضه‌ی آن مشخص نیست. این شرکت ماسک خود را نوعی ماسک N95
آقای دارن تانگ کاندیدای سنگاپوری، به‌عنوان پنجمین مدیرکل جدید WIPO سازمان جهانی مالکیت فکری انتخاب شد. «دارن تانگپ (Daren Tang) که در حال حاضر مدیر اجرایی دفتر مالکیت فکری سنگاپور (IPOS) است، با کسب ۵۵ رأی از کمیته هماهنگی وایپو، خانم «بینینگ وانگ (Binying Wang) از چین با ۲۸ رأی را شکست داد. روند نامزدی و انتصاب مدیرکل جدید سازمان جهانی مالکیت فکری، در اکتبر سال ۲۰۱۹ به تصویب اعضا رسید و بر اساس آن، کمیته هماهنگی وایپو که متشکل
گروهی از محققان بانداژی زیست تجزیه پذیر ابداع کرده اند که حاوی پروتئین های تشکیل دهنده استخوان است و با چسباندن آن روی محل شکستگی، درمان آن را تسریع می کند. نوع جدیدی از بانداژ توسعه یافته که می تواند با پیوند زدن پروتئین های تشکیل دهنده استخوان و سلول های بنیادی در محل شکستگی، آن را درمان کند. در حقیقت بانداژ مذکور حاوی ماده زیستی به نام Wn۳a است که به محل شکستگی استخوان می چسبد و فرایند
محققان آمریکایی برای اولین بار موفق به تولید چرم با استفاده از ابریشم شدند. چرم حاصل شده بدین شیوه هم قابل بازیافت بوده و هم با استفاده از چاپگر سه بعدی قابل تولید است. چرم به علت استحکام و دوام طولانی از قرن‌ها قبل مورد استفاده بوده، اما تولید آن مستلزم کشتار گسترده احشام است. اگر چه در ظاهر چرم و ابریشم بسیار متفاوت هستند، اما محققان برای افزایش استحکام، سختی و دوام ابریشم در عین حفظ انعطاف آن
اولین سیستم عایق صوتی کنار جاده‌ای می‌تواند با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی، انرژی ۱۰۰ خانه را تامین کند. ایالت ماساچوست ممکن است اولین ایالتی باشد که اولین مانع صوتی کنار جاده‌ای با قابلیت بهره‌گیری از انرژی خورشیدی را نصب می‌کند. این سیستم نوآورانه که توسط یک شرکت محلی به نام "Ko-Solar" طراحی شده است، موانع صوتی معمولی و قدیمی را با پنل‌های خورشیدی جایگزین می‌کند تا ضمن جلوگیری از انتشار صدای جاده به سمت مناطق مسکونی، از انرژی خورشیدی
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
