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:
![]()
نتایج پژوهش محققان نشان می‌دهد که ساخت تولید کیف،کفش و لباس از قارچ می‌تواند یک جایگزین دوستدار محیط زیست برای چرم سنتی باشد. محققان می‌گویند که می‌توان قارچ‌ها را تحت فشار قرار داد و از طریق شیمیایی فرآوری کرد تا برای رقابت با چرم، ماده‌ای کاملا محکم ساخت. چرم‌های سنتی و گزینه‌های جایگزین آن معمولا از حیوانات و پلیمرهای مصنوعی به دست می‌آیند. اما تولید چرم مانند سایر صنایع وابسته به دام، برای محیط زیست بد است چرا که
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
موتورسیکلت برقی ۹۹ اسب بخار یک موتورسیکلت برقی با ۹۹ اسب بخار جدید با استفاده از سیستمی نوین که انرژی ترمز خود را جمع آوری می کند تا پیمایش وسیله نقلیه با یکبار شارژ را به ۱۸۰ مایل برساند و در این حالت پیمایش آن ۵۰ درصد بیش از موتورسیکلت های برقی وجود در بازار خواهد بود. موتورسیکلت برقی با ۹۹ اسب بخار Nawa Racer نام دارد و در نمایشگاه CES۲۰۲۰ میلادی نمایش داده می شود. یک شرکت فرانسوی Nawa
مشاهده نابودی تومورهای سرطانی محققان اخیرا موفق به توسعه اسکنی شده‌اند که توسط آن می‌توانند به صورت زنده ویدیوی تورموهای سرطانی را هنگامی که در حال نابودی هستند، مشاهده کنند. "پرتودرمانی" یا "رادیوتراپی" یکی از مهم‌ترین شاخه‌های فیزیک پزشکی است. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس و آلفا و بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده می‌شوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندار شده ساطع می‌شوند گویند. پرتو درمانی استفاده از پرتوهای
گروهی از محققان ایرانی روشی نوین برای چاپ سه بعدی ساختار بیوالکترونیک انعطاف پذیر همراه منبع انرژی یکپارچه را فراهم می کند که این ابداع تحولی را در ساخت گجتهای پوشیدنی به وجود می آورد. افزایش تقاضا برای گجت های پوشیدنی به تحقیقاتی گسترده در زمینه ساخت دستگاه‌های بیوالکترونیک در مقیاس ریز منجر شده است. ابرخازن ها به دلیل مزایایی از جمله چرخه عمر طولانی، تراکم بالای انرژی و سرعت تخلیه شارژ سریع به عنوان منبع انرژی الکتریکی مناسب
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
پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" نوعی پوشک هوشمند ابداع کرده‌اند که به یک حسگر مجهز است و می‌تواند والدین را از هشدار رطوبت توسط پوشک هوشمند بیش از حد آگاه کند. پوشک خیس برخی از نوزادان، دلیل سروصدای آنها و تقاضای تعویض آن است در حالی که امکان دارد سایر نوزادان بدون شکایت از این شرایط خوشحال به نظر برسند اما اگر پوشک بیش از اندازه خیس بماند و تعویض نشود می‌تواند به بروز سوزش و ناراحتی نوزاد و والدین او
جت پکی ابداع شده که مجهز به فناوری خودران است و می تواند با سرعت ۳۰ مایل بر ساعت حرکت کند. شرکت «ماوریک اویشین» (Maverick Aviation) جت پکی به نام «ماوریک جت پک» ابداع کرده که می‌تواند با حداکثر سرعت ۳۰ مایل برساعت حرکت کند. این دستگاه تا ۲۰۲۲ میلادی آماده خواهد بود. دستگاهی که در این شرکت ساخته شده، برخلاف جت پک های موجود که نیازمند آموزش‌های زیاد هستند، دارای سیستم خودران است.جت پک با فناوری خودران ابداع
یک حسگر زیستی برای رصد قند خون ورزشکاران توسعه یافته که روی بازوی فرد می چسبد و اطلاعات مربوط به سطح قند خون وی را روی اپلیکیشن موبایل نمایش می دهد. یک شرکت خدمات درمانی در آمریکا از نخستین حسگر زیستی ورزشی قند خون رونمایی کرد. این حسگر قند خون را اندازه می گیرد و مقدار آن را روی تلفن هوشمند نمایش می دهد. شرکت «آبوت» این دستگاه را ساخته که «لیبر سنس» (Liber Sense) نام دارد و به
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
محققان از تولید کوچک‌ترین ربات میکروالکترونیکی جهان خبر داده اند که به عنوان بخشی از پیشران موتور جت مورد استفاده قرار خواهد گرفت. استفاده از کوچک‌ترین ربات میکروالکترونیکی در موتور پیشران جت تحولی اساسی در آن ایجاد می‌کند که از ده سال قبل به این سو شاهد تغییرات چشمگیری نبوده است. این ربات بسیار کوچک تخت تنها ۰.۸ میلیمتر طول و ۰.۸ میلیمتر پهنا دارد و ضخامت آن نیز صرفاً ۰.۱۴ میلیمتر است. ربات یادشده به صورت بی سیم
در حالی که یک کلاه ایمنی منفذدار شما را در روزهای گرم خنک نگه می‌دارد نمی‌تواند در روزهای سرد گرمتان کند این دلیلی است که منجر به ساخت کلاه ایمنی بریجر(Bridger) شد. لایه‌های سازنده‌ی این کلاه قابل تعویض است و برای هواهای مختلف مناسب است. در قسمت خارجی کلاه بریجر دو لایه‌ی پلیمری بهم وصل شده‌اند و دو قطعه متفاوت موجود است. هنگامی که فرد می‌خواهد خنک بماند باید از قطعه‌ی منفذدار استفاده کند که باعث می‌شود هوا از
