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:
![]()
دو محقق پس از شش سال تلاش موفق به طراحی و ایجاد پیراهنی که مجهز به فناوری "لایت لیس"(Light Lace) است، شده‌اند. "راب شفرد"(Rob Shepherd) خالق فناوری "لایت لیس" گفت: آن پیراهن‌ها نور را از خود عبور می‌دهند و هنگامی که آنها را بکشید یا فشار دهید می‌توانید شدت خروجی نور را تغییر دهید. شفرد سال‌ها وقت خود را صرف ایجاد این فناوری کرد و در همین سال‌ها نیز "ایلیدا سامیلگیل"(Ilyada Samilgil) از دانشگاه کرنل با او همکاری می‌کرد
یک استارتاپ آمریکایی با شرکت "مگنیکس" برای ساخت بزرگترین هواپیمای هیدروژنی جهان همکاری می کند. شرکت "یونیورسال هیدروژن" که یک استارتاپ سوخت لجستیکی جدید است، پروژه ای برای تولید یک هواپیمای هیدروژنی شروع کرده است که بزرگترین هواپیماهای هیدروژنی جهان خواهد شد. این شرکت که در لس آنجلس آمریکا مستقر است، قرار است فناوری خود را بر روی هواپیمای "Q300" که یک هواپیمای 56 نفره است و با نام "Dash-8" نیز شناخته می شود، آزمایش کند. این هواپیما به
شرکت "سونی" پتنت جدیدی را برای دسته کنترل بازی به ثبت رساند که با استفاده از "واقعیت مجازی" حرکات را کنترل می‌کند. پتنت جدید شرکت "سونی" مربوط به دسته کنترل بازی واقعیت مجازی است که حاوی چند حسگر است که از کنترل‌های حرکتی پشتیبانی می‌کند. همچنین این دسته کنترل بازی دارای حسگرهایی است که می‌تواند به طور خودکار، موقعیت انگشت کاربر را تشخیص دهد. این کنترل‌کننده بازی با دستگاه‌های بازی خانگی قابل استفاده خواهد بود و حرکات دست کاربر
یک شرکت تجاری ساعت مچی جدیدی تولید کرده که زیرو نام دارد و به جای عقربه‌های عادی در آن از مهره مغناطیسی برای نشان دادن زمان استفاده شده است. ساعت ژوپیتر توسط شرکت زیرو تولید شده و مهره مغناطیسی آن به جای ساعت شمار و دقیقه شمار وقت را به افراد نشان می‌دهند. صفحه‌ای که این مهره‌ها بر روی آنها حرکت می‌کنند یک صفحه سخت و مستحکم از جنس استیل است و ۴۱ میلیمتر ضخامت دارد. شرکت زیرو که
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
یک شرکت موفق به ساخت یک برنامه نمایشگر لمسی بدون نیاز به لمس شده است تا به عنوان یک رابط بهداشتی در دوران بحرانی شیوع بیماری کووید-19 عمل کند. بنا به اعلام شرکت "Leap Motion"، یک برنامه جدید با قابلیت مقاوم سازی یکپارچه نمایشگر های لمسی برای ایجاد یک رابط کاربری در هوا بدون نیاز به لمس صفحه نمایش راه اندازی شده است.(نمایشگر هایی بدون نیاز به لمس) این برنامه که "Touchfree" نام دارد، با تشخیص دست کاربر در
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
طبق گزارش سازمان جهانی مالکیت معنوی «WIPO» ایران 4 پله صعود کرد طبق گزارش سازمان جهانی مالکیت معنوی «WIPO» ایران 4 پله صعود کرد: سازمان جهانی مالکیت معنوی «WIPO» با عضویت بیش از 190 کشور از جمله ایران هر ساله با تکیه بر برخی سنجه ها ، گزارش شاخص نوآوری کشورهای عضو را منتشر می کند. با توجه به اهمیت فاکتور نوآوری در پیشرفت ملت ها ، رقابت تنگاتنگی میان کشورهای عضو وجود دارد تا با ارتقاء زیر ساخت های
محققان برای تسهیل نمونه‌برداری از باکتری‌ها و میکرو اورگانیسم‌های داخل روده، ریزدستگاهی ساختند که با بلعیده شدن، داخل روده باز می‌شود و از محتویات روده نمونه‌برداری می‌کند. میکروب‌های روده بر سلامتی انسان تاثیر می‌گذارند، اما هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد، زیرا بخشی از آنها را نمی‌توان به‌سادگی جمع‌آوری کرد. به‌تازگی مقاله‌ای در ACS Nano به چاپ رسیده که در آن محققان جزئیات مربوط به ساخت کپسول قابل هضمی را تشریح کردند که روی موش‌ها آزمایش شده و
محققان هنگ‌کنگ موفق به تولید یک چشم مصنوعی شدند که در آینده می‌تواند بینایی را برای نابینایان به ارمغان آورد. سالهاست که دانشمندان روی ساخت چشم‌های مصنوعی کار می‌کنند ولی تقلید از شکل و رفتار یک چشم واقعی در این چشم‌های مصنوعی کاری دشوار بوده است. محققان دانشگاه "علم و فناوری هنگ‌کنگ" یک چشم سایبورگ ساختند که عملکرد و ساختار آن ویژگی‌های مشترک زیادی با همتای انسانی خود دارد. این چشم که می‌تواند نیروی خود را از انرژی خورشید
در چین روشی جدید برای تزریق انسولین به بدن ابداع شده که نیازی به استفاده از سوزن ندارد و مهم‌ترین مزیت آن کاهش درد و رنج ناشی از استفاده مداوم از سوزن است. افراد مبتلا به دیابت باید به طور مرتب به خود انسولین تزریق کنند تا سطح قند خون آنها تنظیم شود. تعداد این موارد تزریق بستگی به نوع دیابت افراد از دو تا چهار بار در روز متفاوت است. تزریق مداوم انسولین با سوزن باعث تشکیل سلول‌های
ایمپلنت بسیار ریزی که از کوری جلوگیری می کند ایمپلنت بسیار ریزی که از کوری جلوگیری می کند: یک ایمپلنت کوچک مخصوص افراد مبتلا به آب سیاه ابداع شده که فشار چشمی آنان را به طور مداوم اندازه گیری می کند. به این ترتیب بیمار می تواند در خانه بیماری خود را کنترل کند. هنگامیکه فردی دچار آب سیاه(گلوکوما) است همیشه این خطر وجود دارد که فشار ناشی از تجمیع مایع در چشم فرد به اعصاب بینایی او آسیب برساند
