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:
![]()
یک شرکت مکزیکی چرم گیاهی از کاکتوس (چرم کاکتوس) تولید می کند که عمر آن ۱۰ سال است. نوعی چرم گیاهی به نام «دسرتو»(Desserto) از کاکتوس ساخته شده است. این چرم گیاهی انعطاف پذیر و زیست تخریب پذیر است و علاوه بر آن اثر لکه روی آن نمی ماند که در حال حاضر صنعت مد یکی از بزرگترین آلایندگان زمین به حساب می آید و درهمین راستا شرکت مکزیکی «دسرتو» راه حلی بدون استفاده از پوست حیوانات و ترکیبات شیمیایی
شرکت جنرال موتورز از دو طرح اولیه رونمایی کرده که یکی از آنها یک تاکسی پرنده با ۴ پروانه و دیگری خودروی خودران لوکسی است که با صوت کاربر و حرکات دست فعال می شود. شرکت جنرال موتور در نمایشگاه محصولات مصرفی الکترونیکی ۲۰۲۱ از یک تاکسی پرنده با برند کادیلاک رونمایی کرد. طرح اولیه این خودرو نشان دهنده یک وسیله نقلیه است که به طور عمودی از زمین بلند می‌شود و فرود می‌آید و ظرفیت یک سرنشین را
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
یک شرکت تجاری از تولید ساعتی هوشمند به نام پلیکو خبر داده که با استفاده از آن می‌توان میزان مصرف آب در منزل را مدیریت کرد. این ساعت توسط استارت اپی در کالیفرنیا به نام ناج سیستمز تولید شده و دارای یک حسگر، یک باتری، یک منتقل کننده داده نصب شده بر روی حسگر، یک نمایشگر و یک اپلیکیشن سازگار با اندروید و آی او اس است. در نهایت اپلیکیشن ساعت هوشمند مذکور نتیجه نهایی را نمایش می‌دهد. شرکت
محققان دانشگاه واشنگتن در سن لوییس آمریکا یک برچسب جدید مجهز به میکروسوزن ساختند که روی پوست قرار می‌گیرد و از نشانگرهای زیستی مختلف در بدن نمونه‌گیری می‌کند. این فناوری ارزان قیمت به سادگی توسط متخصصان و بیماران مورد استفاده قرار می‌گیرد و نیاز به مراجعه به بیمارستان و نمونه‌گیری خون به روش‌های متداول را از بین می‌برد. این مایعات که حاوی نشانگرهای زیستی هستند، با استفاده از روش‌های متداول مانند استفاده از فلوروسنت مورد تجزیه و تحلیل قرار
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
محققان با استفاده از ساختار ساندویچی لایه‌نازک، حسگرهای فشاری با حساسیت بالا ساختند که انعطاف‌پذیر بوده و با حساسیت بالا می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی ایجاد کند. به تازگی مقاله‌ای با عنوان High-performance zero-standby-power-consumption-under-bending pressure sensors for artificial reflex arc در نشریه Nano Energy به چاپ رسیده که در آن محققان جزئیات مربوط به ساخت حسگرهای فشاری با حساسیت بالا را منتشر کرده‌اند. یکی از مزیت‌های حسگرهای فشاری با حساسیت بالا، مصرف صفر انرژی در حالت آماده به کار است و
در شرایطی که بسیاری از شرکت‌های سازنده گوشی‌های هوشمند در اندیشه تولید گوشی‌هایی با نمایشگرهای تاشو هستند، اپل قصد تولید آیفون لوله شونده را دارد. بر اساس حق اختراعی که اپل در آمریکا به ثبت رسانده این شرکت ایده تولید آیفون با نمایشگر تاشو را دنبال نمی‌کند و قصد دارد آیفونی روانه بازار کند که نمایشگر و بدنه آن مثل لوله جمع می‌شود (آیفون لوله شونده). آیفون لوله شونده حمل و نقل آن را نیز ساده‌تر کرده و موجب
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
دیگر برای پیش بینی وضعیت آب و هوا نیازی به اطلاع رسانی سازمان هواشناسی ندارید لذا می توانید از یک ابزار دقیق مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کنید. همزمان با افزایش هوشمندی منازل، استفاده از اپلیکیشن های پیش بینی وضعیت آب و هوا نیز منسوخ خواهد شد و افراد می توانند در منازلشان ایستگاه های هواشناسی ساده و دقیق تاسیس کنند. وضعیت آب و هوا را در خانه پیش بینی کنید محصول جدیدی که بدین منظور در آمریکا تولید
یک شرکت تجاری قصد دارد از بزرگترین پهپاد تولیدی جهان برای ارسال ماهواره به فضا با استفاده از یک راکت استفاده کند. شرکت اویوم می‌گوید می‌توان با استفاده از پهپادهای غول پیکر Ravn X با هزینه‌ای کم و دقت مناسب راکت به فضا پرتاب کرد. پهپاد Ravn X که ۲۴ متر طول و ۵.۵ متر ارتفاع دارد، بزرگترین پهپاد ساخته شده در جهان است و با استفاده از نرم افزار اختصاصی این شرکت هدایت می‌شود. از این روش می‌توان
"محمود الکومی" (Mahmoud Elkoumy) مهندس مصری، موفق به ساخت رباتی شده که می‌تواند در مریخ آب تولید کند. محمود الکومی موفق به توسعه رباتی به نام"ELU" شده است که این ربات با جذب هوای مرطوب، فشرده سازی و قرار دادن آن در یک فرایند فیلتراسیون پنج مرحلهای ، آب آشامیدنی ایجاد می‌کند. الکومی گفت: هزینه تولید آب از هوا، نسبت به سایر فناوری‌های موجود کمتر است. هزینه ساخت ELU حدود ۲۵۰ دلار بود. هزینه ایجاد یک چهارم آب برای
