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 از تولید نوعی سلول خورشیدی فوق سبک منعطف و بسیار سبک خبر داده اند که در آینده برای تأمین انرژی ساعت‌های هوشمند قابل استفاده است. ساعت‌های هوشمند مبتنی بر سلول‌های خورشیدی روز به روز در حال محبوب تر شدن هستند و انتظار می‌رود استفاده گسترده از آنها با اختراع سلول خورشیدی فوق سبک و منعطف تسهیل شود. خروجی برق این سلول خورشیدی فوق سبک به ازای هر گرم برابر با ۹.۹ وات است. لذا از آن می‌توان برای
گروهی از محققان دانشگاه واشنگتن یک ربات خودران نوین ابداع کرده اند که با نور و امواج رادیویی حرکت می کند. ربات مذکور به نام «میلی موبایل»(MilliMobile) به اندازه یک پنی است و به اندازه یک دانه کشمش وزن دارد. جالب آنکه ابزار کوچک تجمیع کننده های انرژی مشابه پنل خورشیدی و ۴ چرخ دارد و می تواند حتی در آب وهوای ابر در هر ساعت ۱۰ متر را طی کند. میلی موبایل می تواند روی سطوح مختلف از سیمان
بررسی تب یکی از علائم اصلی کووید-۱۹: محققان می‌گویند: اطلاعات جمع آوری شده از دمای بدن توسط دستگاه های پوشیدنی که روی انگشت قرار می‌گیرند نشان می‌دهد که این دستگاهها می‌توانند برای بررسی تب که یکی از علام اصلی کووید-۱۹ و آنفلوانزا است، مورد استفاده قرار گیرند. محققان نتایج تحقیقات خود را در مقاله‌ای تحت عنوان "امکان کنترل مستمر تب با استفاده از دستگاه‌های پوشیدنی" در ۱۴ دسامبر در مجله Scientific Reports منتشر کردند. محققان دانشگاه کالیفرنیا سان دیگو
پژوهشگران "دانشگاه توکیو"، حسگرهایی ابداع کرده‌اند که می‌توانند امکان انعطاف‌پذیری ربات‌ها را بیشتر فراهم کنند. ربات‌ها را می‌توان از مواد نرم ساخت اما انعطاف‌پذیری چنین ربات‌هایی محدود به استفاده از حسگرهای سفت و سختی است که برای کنترل آنها ضروری هستند. پژوهشگران "دانشگاه توکیو" (UTokyo)، حسگرهایی ابداع کرده‌اند که می‌توانند عملکرد حسگرهای معمول را داشته باشند اما انعطاف‌پذیری ربات‌ها را به میزان بیشتری به ارمغان بیاورند. انعطاف‌پذیری ربات‌ها می‌توانند با کمک این حسگرهای جدید، سازگارتر و منعطف‌تر از ربات‌هایی
سامسونگ حق امتیاز اختراعی برای یک دوربین سلفی زیر نمایشگر ثبت کرده که احتمالا در ۲۰۲۲ روی موبایل پرچمدار این شرکت عرضه شود. مدت هاست که تولید کنندگان موبایل سعی دارند دستگاهی با نمایشگر تمام صفحه بسازند. تاکنون روش های مختلفی برای از بین بردن بریدگی دوربین سلفی روی نمایشگر ارائه شده است. در همین راستا سامسونگ حق امتیاز اختراع موبایلی ثبت کرده که با روشی نوین دوربین سلفی را زیر نمایشگر مخفی می کند. در همین راستا در
یک شرکت کانادایی با دریافت حمایت مالی از دولت کانادا به دنبال ایجاد زیرساخت برای تولید نانوپوشش خوداستریل شونده هبرای مقابله با ویروس کرونا است. نانوپوشش خوداستریل شونده موسوم به NanoCleanSQ در فهرست فناوری‌هایی قرار دارد که دولت کانادا در قالب برنامه نسل جدید تولید در کانادا از آنها حمایت خواهد کرد. این نانوپوشش می‌تواند ویروس‌هایی نظیر کووید ۱۹ را به سرعت از بین ببرد. در حالت عادی هفته‌ها زمان نیاز است تا این کار انجام شود، این نانوپوشش
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
یک پنکه جدید به نام "Following Fan" به معنی پنکه دنبال کننده قادر است به منظور خنک نگه داشتن فرد، وی را در اتاق دنبال کند. پنکه ها معمولاً فقط می‌توانند در یک حالت قفل شوند یا نهایتا به حالت چرخشی هوا را خنک کنند، اما یک پنکه جدید همانطور که از نام آن پیداست، کاربر را دنبال می‌کند! این دستگاه توسط مهندسان نرم افزار مستقر در مینه سوتای آمریکا طراحی شده است و در حالی که به نظر
هورمون جنسی استروژن نقش مهمی در سلامت و باروری زنان دارد. سطح بالای استروژن در بدن با سرطان‌های پستان و تخمدان همراه است، در حالی که سطح پایین استرادیول می‌تواند منجر به پوکی استخوان، بیماری قلبی و حتی افسردگی شود. (استروژن دسته‌ای از هورمون‌ها است که استرادیول به‌عنوان مهمترین شکل آن است). استرادیول همچنین برای خصوصیات جنسی ثانویه در زنان و تنظیم چرخه تولید مثل ضروری است. به‌دلیل عملکردهای فراوان، هورمون استرادیول اغلب به طور خاص توسط پزشکان به‌عنوان بخشی
محققان دانشگاه KU Leuven واقع در بلژیک توانستند برای اولین بار در جهان با استفاده از یک ایمپلنت که در حلزون گوش کار گذاشته می‌شود، امواج مغزی را به صورت مستقیم ثبت کنند. این امواج مغزی نشان‌دهنده کیفیت شنوایی شخص هستند و ثبت و مطالعه آنها امکان تولید تجهیزات کمکی هوشمند برای بهبود شنوایی را فراهم می‌کند. ایمپلنت حلزون گوش برای احیای حس شنوایی اشخاص دچار ناشنوایی کاربرد دارد. این ایمپلنت‌ها توسط متخصصان و با کمک شخص کاربر به‌گونه‌ای
یک خودروی برقی به نام "غول کوچک" با استفاده از دو موتور الکتریکی "تسلا" که به شدت تغییر یافته است، رکورد سرعت وسایل نقلیه برقی در زمین را با سرعت ۳۵۳ مایل در ساعت(۵۶۸ کیلومتر در ساعت) شکست. یک گروه از افراد جسور که دو روز پیش رکورد سرعت خودروهای الکتریکی را در ایالت یوتا آمریکا شکسته بودند، روز گذشته دوباره به رکورد خود حمله کرده و آن را بهبود بخشیدند. "اریک ریتر" راننده این گروه، اولین بار با
یک استارتاپ برزیلی، نوعی فناوری خانگی جدید ابداع کرده که می‌تواند نشانه‌های کووید-19 را در افراد بررسی کرده و امکان سرایت بیماری را کاهش دهد. معمولا به بیماران توصیه می‌شود که در صورت دیدن مشکل در نشانه‌های بالینی، به بیمارستان مراجعه کنند. استارتاپ برزیلی "بیولوژیکس" (Biologix)، یک فناوری خانگی برای بررسی آپنه خواب ابداع کرده‌اند که مبتنی بر اینترنت اشیا است و می‌توان از آن برای بررسی از راه دور افرادی استفاده کرد که مشکوک به داشتن نشانه‌های کووید-
