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:
![]()
پژوهشگران "دانشگاه توهوکو "(Tohoku University) ژاپن در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه لنزهای تماسی شده اند که قابلیت خود مرطوب کنندگی دارند. دانشمندان دانشگاه توهوکو ژاپن در مطالعه اخیرشان که در مجله "Advanced Material Technologies" منتشر شد که خبر از توسعه لنز تماسی با استفاده از اشک پشت پلک را مرطوب میکند، دادهاند. هنگامی که افراد از لنزهای تماسی استفاه میکنند چشم آنها خشک میشود و اغلب منجر به موارد جدی مانند سندرم خشکی چشم میشود و این موضوع
دانشمندان امپریال کالج لندن با طراحی برنامهای جدید، در تلاشند تا با استفاده از ساعت هوشمند کرونا بیماران مبتلا به کووید ۱۹ را به موقع شناسایی کنند. با ظهور و شیوع ویروس کرونا نظم دنیا به هم ریخته و زندگی بشر مختل شده است. دانشمندان مختلف در اقصی نقاط جهان به صورت شبانه روزی در تلاشند تا با همکاری سازمان جهانی بهداشت راه درمانی برای این ویروس بیابند تا شاید بتوانند دوباره زندگی را به وضعیت عادی خود بازگردانند.
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
اشتراک گذاری حالات روحی دوچرخه سواران یک شرکت خودروسازی از بادگیری مخصوص دوچرخه سواران رونمایی کرده که فرد می تواند حالات روحی خود را به صورت ایموجی روی یک پنل ال ای دی پشت آن به نمایش درآورد. شرکت فورد نمونه اولیه از یک بادگیر مخصوص دوچرخه سواران تولید کرده که ایموجی و علائم مختلفی پشت آن ظاهر می شود و به فرد اجازه اشتراک گذاری حالات روحی دوچرخه سواران با رانندگان را می دهد . این بادگیر با
گندم بهبود یافته با فناوری ویرایش ژن کریسپر به باکتریهای خاک کمک میکند تا کود طبیعی تولید کنند و نوید بخش کشاورزی پاکتر، ارزانتر و پایدارتر شده است. به گزارش ایسنا، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، دیویس، گیاهان گندمی ایجاد کردهاند که قادر به تولید کود خود هستند، پیشرفتی که میتواند آلودگی هوا و آب جهانی را کاهش داده و هزینههای کشاورزی را کم کند. به نقل از اساف، این مطالعه توسط یک گروه تحقیقاتی به رهبری ادواردو بلوموالد، استاد برجسته گروه
دانشمندان موفق به ساخت ذراتی میکروسکوپی شدهاند که میتوانند مانند موجودات زنده حرکت کنند، شکل خود را تغییر دهند و به فرمان میدانهای الکتریکی جهت بگیرند. به گزارش ایسنا، دانشمندان موفق به ساخت ذراتی میکروسکوپی شدهاند که میتوانند مانند موجودات زنده حرکت کنند، شکل خود را تغییر دهند و به فرمان میدانهای الکتریکی جهت بگیرند. این دستاورد نوین، چشمانداز تازهای برای ساخت میکرورباتهای پزشکی گشوده است؛ رباتهایی که در آینده میتوانند دارو را به نقاطی از بدن برسانند که دسترسی
به گزارش ایسنا، شرکت شانگهای الکتریک(Shanghai Electric) در کنفرانس جهانی هوش مصنوعی ۲۰۲۶(WAIC 2026) از رباتهای انساننمای صنعتی، سیستمهای تولید خودکار و ۵۱ مدل صنعتی رونمایی کرد. این شرکت از این کنفرانس جهانی برای رونمایی از مجموعهای گسترده از رباتهای صنعتی، نرمافزار هوش مصنوعی و فناوریهای کارخانه هوشمند با هدف خودکارسازی وظایف پیچیده تولیدی که هنوز به دقت انسان وابسته هستند، استفاده کرد. این غول مهندسی چینی اعلام کرد که جدیدترین نمونه کارهای هوش مصنوعی تجسمیافته آن، مشاغلی مانند مونتاژ
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
اپل حق امتیاز اختراع یک دستگاه تاشو ثبت کرده که در آن از فناوری جدیدی برای جلوگیری از تا شدن و تاب برداشتن نمایشگر انعطاف پذیر در حالت باز استفاده می شود و با توجه به حق امتیاز اختراعی که اپل به تازگی در آمریکا ثبت کرده به نظر می رسد این شرکت قصد دارد یک نسخه از آیفون تاشو بسازد ( اپل موبایل با نمایشگر تاشو ). این حق امتیاز «دستگاه های الکترونیکی با نمایشگر انعطاف پذیر و
محققان دانشگاه ملی سنگاپور با همکاری متخصصان بیمارستان عمومی سنگاپور یک حسگر هوشمند پوشیدنی ساختند که قابلیت ارزیابی لحظهای وضعیت زخم را از طریق برقراری ارتباط بیسیم با یک برنامه گوشی هوشمند دارد. این حسگر هوشمند توانایی تشخیص دما، اسیدیته، نوع باکتری و فاکتورهای التهابی مختص به زخم های مزمن را ظرف ۱۵ دقیقه دارد و امکان ارزیابی دقیق و سریع وضعیت زخم را فراهم میکند. در مورد بیماران دیابتی مبتلا به زخم پا، این وضعیت میتواند منجر به
تنها یک دور چرخش یک توربین بادی جدید برای تأمین انرژی یک خانه به مدت دو روز کافی است. این توربین ۱۳ مگاواتی میتواند روزانه ۳۱۲ مگاوات ساعت برق تولید کند. نمیتوان انکار کرد که توربینهای بادی منبعی قدرتمند و پاک برای تولید انرژی هستند، اما همیشه کسانی وجود دارند که سعی میکنند ما را متقاعد کنند که توربینها نمیتوانند انرژی کافی را برای تأمین انرژی موثر جوامع تولید کنند. اما این ادعا به زودی با توسعه پروژه "Vineyard
تراشه میکروسیالی ساخته شده که مجهز به الکترودهای نانومقیاس است (شبیه سازی سکته قلبی با تراشه حاوی نانوالکترود)؛ این تراشه قادر به شبیهسازی اثرات سکته روی سلولهای قلبی بوده و برای مدلسازی انواع بیماریها قابل استفاده است. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه تافتز تراشه میکروسیالی ساخته است که حاوی سلولهای قلب بوده و میتواند شرایط هیپوکسیک در اثر سکته قلبی را شبیهسازی کند. این تراشه قادر است مسدود شدن شریان قلب و همچنین باز شدن پس از فرآیند درمان
