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:
![]()
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
لمس اشیا در دنیای واقعی شرکت "Teslasuit" دستکش جدیدی ساخته است که امکان لمس اشیا در دنیای واقعی (واقعیت مجازی) را توسط کاربر فراهم می‌کند. جای یک دستکش که امکان لمس اشیا در دنیای واقعی (واقعیت مجازی) فراهم کند، برای یک تجربه کاملاً غوطه ور در واقعیت مجازی(VR) چیزی است که هنوز به طور گسترده در دسترس نیست و حالا دستکش ابداعی شرکت "Teslasuit" می‌تواند بازخورد لمسی را در تجربه‌های واقعیت مجازی در اختیار کاربران قرار دهد و به
به دنبال تصمیم ناسا برای اعزام انسان به کره ماه، مهندسان فناوری اقدام به طراحی و ساخت اولین خانه مجهز برای زندگی روی ماه کردند. ناسا با برنامه «آرتمیس» قصد دارد بار دیگر انسان‌ها را به ماه بفرستد که این برنامه مورد توجه افراد زیادی قرار گرفته است. در میان آنها به طراحان دانمارکی «Sebastian Aristotelis» و «Karl-Johan Sørensen» برمی‌خوریم که در حال توسعه یک ماژول قمری به عنوان بخشی از فضاپیما با الهام از اوریگامی هستند که به
پژوهشگران آمریکایی نوعی دریچه مصنوعی قلب ابداع کرده‌اند که می‌تواند با افزایش سن بیمار قطر خود را تغییر دهد (تطبیق دریچه مصنوعی قلب). برای کودکانی که با "نقص مادرزادی قلب" (CHD) به دنیا می‌آیند تطبیق دریچه مصنوعی قلب که جریان خون را حفظ می‌کنند و یک روش لازم و دشوار به شمار می‌روند که کاشت این ابزار در قلب، نه تنها به جراحی نیاز دارد، بلکه باید هر چند سال یک بار و با رشد بدن کودکان، مراحل پرخطر
محققان انگلیسی با استفاده از هوش مصنوعی و بازوی رباتیک روش نوینی برای انجام کولونوسکوپی ابداع کرده اند که راحت تر است و درد کمتری برای بیمار همراه دارد. محققان دانشگاه لیدز انگلیس یک بازوی رباتیک مجهز به هوش مصنوعی ابداع کرده اند که می تواند با استفاده از آهنربای خارجی دوربین پروب را در مسیر روده هدایت کند و به این ترتیب فرایند کولونوسکوپی با درد کمتری انجام شود. این فرایند برای بیمار ناخوشایند و دردناک است و
شرکت کانادایی الکترامکانیکا از تولید خودروی برقی سه چرخ فشرده خبر داده که مناسب استفاده در شهرهای بزرگ و پرترافیک است. بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط اداره آمار ایالات متحده حدود ۹۰ درصد از آمریکایی‌ها به تنهایی رانندگی می‌کنند و بنابراین تولید و ساخت خودروی فشرده برقی می‌تواند رفت و آمدها را در این کشور تسهیل کند. خودروی برقی یادشده که سولو ای وی نام دارد، در جلو دارای دو چرخ و در عقب دارای یک چرخ بوده
شرکت "آمازون" قصد دارد آزمایش خودروهای الکتریکی خود را در لس‌آنجلس آغاز کند. شرکت "آمازون" پس از خرید ۱۰۰ هزار خودروی الکتریکی از شرکت خودروسازی "ریویان" (Rivian)، آزمایش آنها را در لس‌آنجلس آغاز کرده است. هدف آمازون این است که پیش از آغاز کار خودروها در ۱۶ شهر طی سال جاری، عملکرد، ایمنی و دوام آنها را مورد تایید قرار دهد. "راس ریچی" (Ross Rachey)، مدیر تولید آمازون گفت: این یکی از سریع‌ترین برنامه‌های تجاری جدید است که تاکنون
محققان دانشگاه "پنسیلوانیا" می‌گویند، تزریق نانوذرات به زانوهای دچار آرتروز می‌تواند به کند شدن تخریب غضروف‌ها کمک کند. آرتروز یک وضعیت دردناک، ناتوان کننده و نسبتاً شایع است که کند کردن یا متوقف کردن آن دشوار است، بنابراین گزینه‌های درمانی عمدتا به کاهش درد محدود می‌شوند. اما یک مطالعه جدید بر روی موش‌ها اکنون نشان داده است که تزریق نانوذرات به زانو تحت عنوان نانودرمانی می‌تواند تخریب غضروف‌ها را کند کند. آرتروز(Osteoarthritis) بیماری بسیار شایعی است که در تمام
یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران، ابزار جدیدی برای تصویربرداری ابداع کرده‌اند که در مغز کاشته می‌شود. تقاضا برای ابزاری که به متخصصان علوم اعصاب امکان می‌دهد تا فعالیت‌های مغز را ثبت کنند، بسیار زیاد است. پژوهشگران به طور سنتی، از روش‌هایی مانند "تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی" یا "اف‌ام‌آرآی"(fMRI) استفاده می‌کنند اما این روش نمی‌تواند فعالیت عصبی را با وضوح مکانی بالا یا در افراد در حال حرکت ثبت کند. در سال‌های اخیر، یک فناوری موسوم به "اپتوژنتیک"(Optogenetics)، موفقیت قابل
دو شرکت فناوری در آمریکا برای اولین بار از استفاده از اتوبوس‌های خودران برای جابجایی و انتقال مسافر بین شهری خبر داده‌اند. دو شرکت نیوفلایر و رباتیک ریسرچ می‌گویند اتوبوس‌های خودران Xcelsior می‌توانند بدون ایجاد هیچ مشکلی برای سفرهای کوتاه بین شهری مورد استفاده قرار بگیرند. همکاری این دو شرکت برای تولید اتوبوس‌های خودران از می سال ۲۰۱۹ آغاز شد و سال گذشته از اتوبوس‌های یادشده به طور آزمایشی برای انتقال مسافر استفاده شد. این اتوبوس‌های تمام برقی هم
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
شرکت یو پی اس از تولید پهپادهای جدیدی خبر داده که بی سروصدا پرواز می‌کنند (پهپاد همه کاره) و می‌توان تغییرات متعددی را در آنها با هدف حمل انواع بار انجام داد. تولید پهپاد همه کاره جدید یو پی اس با همکاری شرکت آلمانی وینگ کوپتر صورت گرفته است. پهپاد یادشده ظاهری شبیه به هواپیماهای کوچک دارد و انتظار می‌رود در آینده نزدیک از آن برای حمل بار و کالا استفاده شود و البته برای کسب مجوز هنوز باید
