ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی

ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی

ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی 733 403 نوفن حامی البرز

ابداع حسگری مقاوم و انعطاف‌پذیر برای فناوری‌های پوشیدنی

 

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:

یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و رویکرد دانش‌بنیان، علاوه بر تولید محصولات استراتژیک کشاورزی و دامی، در زمینه‌هایی همچون فرآوری کود دامی برای حفاظت از محیط زیست، استفاده از ژنومیک در پرورش دام سبک و تشکیل هسته‌های خالص ژنتیکی گوسفندان رومن و بلانش، دستاوردهای چشمگیری به ثبت رسانده است. به گزارش ایسنا، فناوران یکی از شرکت های دانش بنیان به عنوان یکی از مجموعه‌های پیشرو در حوزه کشاورزی و دامپروری کشور، با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین
  پژوهشگران "دانشگاه تگزاس" با همکاری "عارف اصغری"، دانشمند ایرانی این دانشگاه سعی دارند امکان تشخیص فوری کووید-۱۹ را با کمک حسگرهای نوری فراهم کنند. برای مهار همه‌گیری کووید-۱۹، تشخیص سریع بیماری ضروری است و ارائه آزمایشی که بتواند نتایج را به سرعت فراهم کند، نیاز فوری به شمار می‌رود. "عارف اصغری" (Aref Asghari)، دانشمند ایرانی این پژوهش گفت: با توجه به افزایش بیماران مبتلا به انواع قابل انتقال کروناویروس در سراسر جهان و نیاز به پیشگیری و کنترل ابتلا
    ارتش ایالات متحده در جستجوی دستیابی به بالگردهای عمودپرواز برقی بی سر و صدا است که همانطور که از نامش پیداست، در عین برقی و بی صدا بودن، قادر به بلند شدن و فرود عمودی نیز باشد. ارتش آمریکا در تلاش است تا خصوصیات صوتی هواپیماهای عمودپرواز(eVTOL) و موتورهای محوری آن را به عنوان بخشی از تلاش برای دستیابی به بالگردهای بیصدا و سری، بهتر بشناسد. بالگردهای عمودپرواز مزایای بسیاری دارند، اما یکی از اشکالات بارز آنها صدای
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
  محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی (فناوری نانو) و نوعی پلیمر، پوست محافظی ساختند که می‌تواند بدن را در برابر عوامل بیماری‌زا محافظت کند. برخی حوادث نظیر شیوع بیماری کرونا یا استفاده از سلاح‌های شیمیایی نیاز برای پوست دوم به‌منظور محافظت از انسان‌ها را نشان می‌دهد. در حال حاضر، ادوات و تجهیزات مراقبت شخصی در دسترس همگان نیست و از مشکلاتی نظیر تنفس‌پذیری برخوردار است. برای حل این مشکل، محققان یک تیم تحقیقاتی از چند موسسه و دانشگاه مختلف
  محققان دانشگاه "سوئینبرن" از سریع‌ترین و قوی‌ترین پردازنده محاسبات عصبی جهان برای هوش مصنوعی رونمایی کردند که عملکرد آن سریع‌تر از ۱۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. یک پردازنده نورومورفیک(محاسبات عصبی) نوری جدید که توسط محققان دانشگاه صنعتی "سوئینبرن"(Swinburne) ساخته شده است، می‌تواند بیش از ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از پردازنده‌های کنونی کار کند. قدرت پردازش این پردازشگر هوش مصنوعی سریع‌تر از ۱۰ تریلیون عملیات در ثانیه است. این اختراع می‌تواند انقلابی در شبکه‌های عصبی و به طور کلی پردازش
  پژوهشگران "دانشگاه ساسکس"(University of Sussex) انگلستان در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه یک "هولوگرام"(Hologram) شده‌اند که با تولید هولوگرامی کاربران می‌توانند هم آن را احساس کنند و هم صدای آن را بشنوند. تولید هولوگرامی از طریق لیزر و با اصلاح‌ کردن یک ماده ایجاد می‌شوند به طوری که بخش‌های مختلف آن نور را در فازهای مختلف منعکس کنند و به تماشاگر توهم عمق بدهند. شاید تاکنون این موضوع را در فیلم‌های علمی تخیلی دیده باشید اما اخیرا این موضع
  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
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
نوآوری سامسونگ در صنعت تلفن همراه با صفحه‌نمایش دو طرفه نوآوری جدید سامسونگ در صنعت تلفن همراه با صفحه‌نمایش دو طرفه: در طی سال‌های اخیر، صفحات نمایش‌ دوگانه یا «dual displays» و نیز، صفحات نمایش انعطاف‌پذیر، از سوی شرکت‌های مختلفی مانند سامسونگ، اپل و «LG»، معرفی شده‌اند. تا پیش از معرفی فناوری جدید سامسونگ، نقطه اوج تغییر و تکامل گوشی‌های تلفن هوشمند را، در صفحات نمایش انعطاف‌پذیر شاهد بودیم؛ اما مطابق با ثبت اختراع جدید این شرکت کره‌ای، احتمالاً در
هفتمین جشنواره ایده‌های برتر استان البرز   هفتمین جشنواره ایده‌های برتر و نمایشگاه دستاوردهای پژوهشی، فناوری و فن بازاراستان البرز همزمان با بزرگداشت هفتۀ پژوهش و فناوری در استان البرز در آذر ماه 1399 در استان البرز برگزار خواهد شد. یکی از برنامه‌های جانبی این جشنواره شناسایی، معرفی و تجلیل از ایده‌های برتر در هفتمین جشنواره ایده‌های برتر استان البرز است. معرفی هفتمین جشنواره و نمایشگاه دستاوردهای پژوهشی، فناوری و فن بازار استان البرز همزمان با بزرگداشت هفتۀ پژوهش و
با حمایت معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری، گروه مپنا به دانش فنی ساخت جدیدترین محصول خود، توربین گازی MGT-75 دست یافت و از آن رونمایی کرد. به گزارش ایسنا، این توربین که یک واحد کلاس F با قابلیت استفاده از سوخت هیدروژن است، به عنوان جدیدترین دستاورد این گروه در حوزه فناوری‌های نیروگاهی حرارتی محسوب می‌شود. توربین MGT-75 در سیکل ساده قادر به تولید ۲۲۲ مگاوات برق با راندمان ۳۹.۵ درصد و در سیکل ترکیبی توان تولید ۳۴۵ مگاوات برق