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 نوعی پوسته‌های ارزان حل شونده تولید کرده اند که می‌توان واکسن‌های خوراکی را در درون آن بدون دردسر جابجا کرد. جابجایی واکسن یک چالش جدی است که برای برطرف کردن آن روش‌های مختلفی مد نظر قرار گرفته است. واکسن‌ها برای حفظ کیفیت باید همیشه در محیط سرد باقی بمانند و این کار در نقاط دورافتاده و توسعه نیافته ممکن نیست. محققان دانشگاه آستین تگزاس برای حل این مشکل پوسته‌های ارزان حل شونده ابداع کرده‌اند که وزن کمی نیز
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
موتورسیکلت برقی دوستدار محیط زیست موتورسیکلت برقی دوستدار محیط زیست: یک شرکت خودروسازی، موتورسیکلت برقی ساخته که هیچ گونه آلودگی‌ای تولید نمی‌کند. موتور سیکلت برقی ساخت این شرکت اسپانیایی که "سیت"( SEAT) نام دارد، می‌تواند در هفته ۱۰۰ مایل را با صرف هزینه‌ی تقریبی یک پوندی سپری کند. این موتورسیکلت برقی در پاسخ به نیاز روزافزون مردم برای مسافرت‌های شهری و بدون تولید آلودگی ساخته شده است و قدرت موتور این وسیله نقلیه ۱۱ کیلو وات بر ساعت است که
شرکت "کانن" یک حق اختراع جدید را به ثبت رسانده است که نمایانگر یک دوربین با لنزهای قابل تعویض چرخشی است که می‌تواند با لنزهای RF این شرکت کار کند. شرکت کانن(Canon) حق اختراعی را ثبت کرده است که اولین بار توسط پایگاه "Canon News" مشاهده شد و یک دوربین دستی را نشان می‌دهد که ترکیبی از طراحی دوربین جیبی شبیه به "Osmo Pocket" و سری RF لنزهای بدون آینه آن است. این دوربین از مکانیزم چرخشی برخوردار است
محققان نوعی اسکلت مصنوعی برای افزودن به مچ پا تولید کرده‌اند که سرعت راه رفتن افراد مسن یا افراد مبتلا به ناهنجاری‌های حرکتی را تا ۴۰ درصد افزایش می‌دهد. این اسکلت مصنوعی در اطراف ساق پا و در داخل کفش قرار می‌گیرد و به فرد امکان می‌دهد با سرعت دلخواه و مطلوب خود پیاده روی کند. استفاده آزمایشی از این محصول بر روی دستگاه‌های تردمیل موفقیت آمیز بوده و فعلاً انرژی مورد نیاز آن از طریق اتصال به موتورهای
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
اضافه شدن خط بریل به کنسول‌های بازی اضافه شدن خط بریل به کنسول‌های بازی: مایکروسافت در ادامه نوآوری‌های خود برای توسعه و بهبود بازارهای هدف، تغییری نوین در کنسول‌های ایکس‌باکس را در نظر گرفته است. قابلیت دسترسی افراد نابینا و کم‌بینا به بازی‌های کامپیوتری مورد توجه قرار گرفته است. در حقیقت این ثبت اختراع یک تغییر بسیار کلیدی در کنسول‌های بازی استاندارد پیشنهاد نموده که شامل اضافه نمودن یک صفحه‌نمایش بریل برای گیمرهایی است که مشکل بینایی دارند! افراد دارای
پژوهشگران "موسسه فیزیک آمریکا" در پروژه جدید خود، ربات ها برای درمان تومور بسیار کوچکی ابداع کرده‌اند که می‌توانند با شنا در بدن، دارو را به محل مورد نظر برسانند. ربات ها برای درمان تومور که در مقیاس میکرومتر ساخته می‌شوند، می‌توانند به شنا کردن در بدن بپردازند و داروها را به تومورها برسانند و یا عملکردهای ضروری دیگری را انجام دهند. از سوی دیگر، گرایش طبیعی باکتری‌ها به حس کردن محیط، به این معنا است که آنها می‌توانند
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
بازوی رباتیک محققان موسسه فناوری فدرال زوریخ از مجموعه بلندگوهای کوچکی استفاده می‌کند که صدا را در فرکانس‌ها و حجم‌های کاملاً کنترل شده منتشر می‌کند (برداشتن و انتقال اشیا توسط فشار فراصوتی) تا بتوانند یک شی را گرفته و حرکت دهند. پژوهشگران "موسسه فناوری فدرال زوریخ"(ETH Zurich) یک بازوی رباتیک توسعه داده‌اند که می‌تواند اشیاء را بدون لمس آنها و تنها با استفاده از فشار فراصوت(ultrasonic levitation) برداشته و جا به جا کند (برداشتن و انتقال اشیا). "مارسل شاک"(Marcel
پژوهشگران ایتالیایی، نوعی فیلمبرداری ربات شش پا ابداع کرده‌اند که می‌تواند در بستر دریا راه برود و از محیط اطراف فیلمبرداری کند. پژوهشگران موسسه "بیوروبوتیکز"(BioRobotics Institute) ایتالیا، شکل جدید و بهبودیافته‌ای از یک ربات موسوم به "سیلور"(SILVER) را ارائه داده‌اند که برای جست و جو و اکتشاف در بستر دریا ساخته شده است. نسخه جدید این ربات که "سیلور۲"(SILVER2) نام دارد، می‌تواند در بستر دریا راه برود و ویدئوهایی را تهیه کند (فیلمبرداری ربات). این گروه پژوهشی، دو سال
یک محفظه مخصوص ضدعفونی کردن ماسک‌ها با مجهز بودن به امواج ماوراء بنفش قادر است فقط با فشردن یک دکمه ماسک شما و دیگر وسایل در معرض آلودگی را ضدعفونی کند. این روزها در دوران شیوع بیماری کووید-۱۹، ماسک‌ها جزئی جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره ما شده‌اند و به عنوان بهترین وسیله برای محافظت از ما در برابر ویروس کرونا و سایر باکتری‌ها و میکروب‌ها شناخته می‌شوند. اما بر کسی پوشیده نیست که همین ماسک‌ها نیز می‌توانند عوامل بیماری‌زای بسیاری
