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 انگلیسی از تولید نمونه اولیه یک گوشواره خبر داده‌اند که با اتصال به لاله گوش و ارسال امواج رادیویی می‌تواند میزان قند خون افراد را اندازه بگیرد. اندازه‌گیری مداوم میزان قند خون افراد مبتلا به دیابت نوع اول معمولاً از طریق سوراخ کردن نوک انگشت انجام می‌شود که در درازمدت به عملی خسته کننده و دردآور مبدل می‌شود ، اما فناوری‌های جدید می‌توانند این روند را راحت تر کنند. گوشواره کنترل کننده میزان قند خون ابزاری است که
فلزی که در آب غرق نمی شود فلزی که در آب غرق نمی شود: محققان با الهام از عنکبوت های آبی و مورچه های آتشین نوعی ساختار فلزی ابداع کرده اند که در آب غرق نمی شود. محققان دانشگاه روچستر گفته اند: این ساختار به ساخت کشتی هایی که غرق نمی شوند و گجت های پوشیدنی کمک می کند که حتی پس از سوراخ شدن همچنان شناور می مانند. چونلی گائو محقق ارشد این پژوهش ابتدا از روش نوینی استفاده
طراحی تختی برای جلوگیری از بیماری‌ها ، بیشتر مردم دنیا به دلیل هزینه های بالای دستگاه ها نمی توانند از خدمات اسکن با اشعه ایکس استفاده کنند و فیلامنت‌های فوق‌العاده داغ داخل دستگاه‌های سنتی اشعه ایکس به مقدار انرژی و گرمای زیادی نیاز دارند و تنها برای حفظ امنیت بیمار میلیون‌ها دلار باید هزینه کرد. شرکتی با ایده گرفتن از فیلم پیشتازان فضا طراحی تختی برای جلوگیری از بیماری‌ها ارائه کرده تا افراد بیشتری بتوانند از خدمات پرتونگاری با
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 شرکت موفق به ساخت یک برنامه نمایشگر لمسی بدون نیاز به لمس شده است تا به عنوان یک رابط بهداشتی در دوران بحرانی شیوع بیماری کووید-19 عمل کند. بنا به اعلام شرکت "Leap Motion"، یک برنامه جدید با قابلیت مقاوم سازی یکپارچه نمایشگر های لمسی برای ایجاد یک رابط کاربری در هوا بدون نیاز به لمس صفحه نمایش راه اندازی شده است.(نمایشگر هایی بدون نیاز به لمس) این برنامه که "Touchfree" نام دارد، با تشخیص دست کاربر در
اپل حق امتیاز اختراع یک فناوری جدید را ثبت کرده که ایرپاد و هدفون های نسل جدید امکان شناسایی صوت کاربر را فراهم می کند. امروز حق امتیاز اختراعی از اپل منتشر شده که به نسل جدید «ایرپاد» و هدفون‌های آتی این شرکت تعلق دارد و از حسگرهای جدید برای احراز هویت زیستی استفاده می‌کنند. می‌توان از این حسگرها برای احراز هویت زیستی یا شرطی سازی صوتی داده‌های ورودی، صداها و میکروفون استفاده کرد. در اسناد این حق امتیاز
محققان دانشگاه مونیخ از تولید ربات‌های خودرانی خبر داده اند که می‌توانند زباله‌های سرگردان در اقیانوس را جمع آوری کنند. تولید این ربات با بودجه اتحادیه اروپا انجام شده است. سیستم یادشده قرار است به خصوص در سواحل پرتردد و توریستی مورد استفاده قرار بگیرد که از جمله مراکز اصلی تولید زباله و انتقال آنها به اقیانوس‌ها محسوب می‌شوند. استفاده از پهپاد هوایی به منظور افزایش دقت این سیستم در زمان جمع‌آوری زباله‌ها صورت می‌گیرد. ربات‌های سطحی مجهز به
بهبود زخم پای دیابتی با کفی هوشمند بهبود زخم پای دیابتی با کفی هوشمند: محققان انستیتوی فناوری استیونس واقع در نیوجرسی آمریکا، کفی هوشمندی را ساختند که مانع ایجاد زخم در پای افراد مبتلا به دیابت می‌شود.حس اندام‌ها در بیماران مبتلا به دیابت دچار اختلال می‌شود و به همین علت بیماران دیابتی در برابر زخم‌های احتمالی پا آسیب‌پذیر هستند. درمان چنین زخم بسیار دشوار است و ممکن است این زخم‌ها منجر به قطع عضو بیمار شوند. اما کفی هوشمند جدید
گروهی از محققان چینی روش جدیدی برای تولید برق بر مبنای چکیدن آب بر روی سطوح مختلف ابداع کرده اند که می‌تواند چترهای عادی را در زمان بارش باران به ژنراتور مبدل کند (تولید برق از آب باران). دانشمندان چینی یک ژنراتور جدید و باریک و دارای بهره وری فراوان تولید کرده‌اند که با چکیدن تنها یک قطره باران بر روی آن انرژی لازم برای روشن کردن صد لامپ کوچک ال ای دی فراهم می‌شود. تا به امروز از
خم کردن صفحات شیشه‌ای با زاویه راست خم کردن صفحات شیشه‌ای با زاویه راست: محققان آلمانی فناوری ابداع کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان صفحات شیشه‌ای را با زاویه راست (۹۰ درجه) خم کرد. به طور معمول اگر پنجره‌ای در گوشه یک ساختمان قرار گیرد، این پنجره از دو صفحه شیشه مسطح ساخته می‌شود که با یک چسب یا یک نوار فلزی به هم متصل می‌شوند که حالا محققان آلمانی روشی ابداع کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان
گروهی از محققان مؤسسه اس آر آی در کالیفرنیا با استفاده از یک کایت زیرآبی توانسته‌اند از جذر و مد آب دریا برای تولید برق استفاده کنند. اجرای این طرح تحقیقاتی با استفاده از بودجه ۴.۲ میلیون دلاری وزارت انرژی آمریکا و پس از سه سال با همکاری دانشگاه برکلی به نتیجه رسیده است. انتظار می‌رود از این فناوری تولید برق زیرآبی در آینده برای تأمین انرژی مورد استفاده زیردریایی‌ها نیز استفاده شود. منابع انرژی تجدیدپذیر در دهه‌های اخیر
محققان در یک تیم استارت آپی موفق به طراحی یک عینک واقعیت مجازی شدند که به جای روش های سنتی درمان تنبلی چشم با بازی و انیمیشن، این بیماری را در کودکان ۴-۱۲سال رفع می کند. آریانا سلطانی، مدیر کسب و کار تیم استارت آپی تولید کننده «عینک های مجازی برای درمان تنبلی چشم» و تیم برگزیده در نهمین نمایشگاه فناوری و نوآوری اینوتکس ۲۰۲۰ در گفتگو با خبرنگار مهر اظهار کرد: در حال حاضر از روش های سنتی
