توسعه الکتروکاتالیست مقرون به صرفه برای تولید هیدروژن

کلید ارتقای اقتصاد هیدروژنی که توسط خودروهای هیدروژنی ارائه می‌شود، تولید هیدروژن برای تولید برق با قیمت مناسب است.

 روش‌های تولید هیدروژن شامل جذب هیدروژن حاصل از محصولات جانبی، اصلاح سوخت‌های فسیلی و الکترولیز آب است.

الکترولیز آب به طور خاص یک روش سازگار با محیط زیست برای تولید هیدروژن است که در آن استفاده از کاتالیزور مهمترین عامل در تعیین راندمان و رقابت قیمتی است.

با این حال، دستگاه‌های الکترولیز آب به یک کاتالیزور پلاتین (Pt) نیاز دارند که در سرعت بخشیدن به واکنش تولید هیدروژن و افزایش دوام طولانی مدت، عملکرد بی‌نظیری از خود نشان می‌دهد، اما هزینه بالایی دارد و در مقایسه با سایر روش‌ها از نظر قیمتی، رقابت کمتری دارد.

دستگاه‌های الکترولیز آب وجود دارند که از نظر الکترولیتی که در آب حل می‌شود و اجازه عبور جریان را می‌دهد، متفاوت هستند.

به عنوان مثال، دستگاهی که از غشای تبادل پروتون (PEM) استفاده می‌کند، حتی با استفاده از کاتالیزور ساخته شده از فلز واسطه به جای کاتالیزور گران‌قیمت مبتنی بر پلاتین، سرعت بالایی از واکنش تولید هیدروژن را نشان می‌دهد.

 به همین دلیل، تحقیقات زیادی در مورد این فناوری برای اهداف تجاری‌سازی انجام شده است.

در حالی که تحقیقات بر دستیابی به فعالیت واکنش بالا متمرکز بوده است، تحقیقات در مورد افزایش دوام فلزات واسطه که به راحتی در محیط الکتروشیمیایی دچار خوردگی می‌شوند، نسبتاً مورد غفلت قرار گرفته است.

موسسه علوم و فناوری کره (KIST) اعلام کرد که تیمی به سرپرستی دکتر سونگ‌جونگ‌یو از مرکز تحقیقات پیل سوختی هیدروژنی، کاتالیزوری از جنس فلز واسطه با پایداری بلندمدت ساخته است که می‌تواند با غلبه بر مشکل دوام کاتالیزورهای غیر پلاتینی، راندمان تولید هیدروژن را بدون استفاده از پلاتین بهبود بخشد.

تیم تحقیقاتی مقدار کمی تیتانیوم (Ti) را از طریق فرآیند اسپری پیرولیز به فسفید مولیبدن (MoP)، یک فلز واسطه کم‌هزینه، تزریق کردند.

 از آنجا که مولیبدن ارزان و نسبتاً آسان برای کار است، به عنوان کاتالیزور برای دستگاه‌های تبدیل و ذخیره انرژی استفاده می‌شود، اما نقطه ضعف آن این است که به راحتی خورده می‌شود زیرا در برابر اکسیداسیون آسیب‌پذیر است.

در مورد کاتالیزور توسعه‌یافته توسط تیم تحقیقاتی KIST، مشخص شد که ساختار الکترونیکی هر ماده در طول فرآیند سنتز کاملاً بازسازی شده و منجر به همان سطح فعالیت واکنش تکامل هیدروژن (HER) با کاتالیزور پلاتین شده است.

 تغییرات در ساختار الکترونیکی، مشکل خوردگی بالا را برطرف کرده و در نتیجه دوام را در مقایسه با کاتالیزورهای مبتنی بر فلزات واسطه موجود، 26 برابر بهبود بخشیده است. انتظار می‌رود این امر تجاری‌سازی کاتالیزورهای غیر پلاتینی را تا حد زیادی تسریع کند.

دکتر یو از KIST گفت: «این مطالعه از این جهت اهمیت دارد که پایداری سیستم الکترولیز آب مبتنی بر کاتالیزور فلزات واسطه را بهبود بخشیده است، که بزرگترین محدودیت آن بوده است.

 امیدوارم این مطالعه که راندمان واکنش تکامل هیدروژن کاتالیزور فلزات واسطه را به سطح کاتالیزورهای پلاتین افزایش داده و همزمان پایداری را بهبود بخشیده است، به تجاری‌سازی زودهنگام فناوری تولید انرژی هیدروژن سازگار با محیط زیست کمک کند.»

 

تاریخ:1404/5/26

مهسا نعمتی

دستگاه انعطاف‌پذیر جدید، امکان نظارت طولانی‌مدت بر مغز را فراهم می‌کند

یک تیم مشترک از SEAS دانشگاه هاروارد، دانشگاه تگزاس در آستین، MIT و شرکت Axoft، یک دستگاه کاشتنی نوآورانه را معرفی کرده‌اند که پیشرفت قابل توجهی در علوم اعصاب و مهندسی زیستی محسوب می‌شود.

این دستگاه به طرز هوشمندانه‌ای طراحی شده است تا به طور یکپارچه با بافت نرم مغز ادغام شود و امکان نظارت طولانی مدت و با وضوح بالا بر فعالیت‌های نورون‌های منفرد را فراهم کند.

این پیشرفت قابل توجه، که جزئیات آن در نشریه Nature Nanotechnology منتشر شده است، لحظه‌ای محوری در تلاش ما برای رمزگشایی از پیچیدگی‌های مدارهای عصبی را رقم می‌زند.

این دستاورد، نویدبخش دوران جدیدی از پتانسیل برای درمان‌های پزشکی پیشرفته و تکامل رابط‌های مغز و کامپیوتر است.

این دستگاه به یک معضل دیرینه می‌پردازد: تعادل بین عمق داده‌های عصبی به دست آمده و طول عمر دستگاه‌های قابل کاشت در مغز.

از نظر تاریخی، این حوزه با این بده‌بستان محدود شده است که دستگاه‌های ساخته شده از مواد سفت و سخت مبتنی بر سیلیکون که قادر به ثبت داده‌های عصبی گسترده هستند، به دلیل ناسازگاری با بافت ظریف مغز، پس از کاشت، طول عمر محدودی دارند.

برعکس، دستگاه‌های انعطاف‌پذیرتر و کمتر تهاجمی که قادر به ماندگاری طولانی مدت هستند، تنها بخش محدودی از اطلاعات عصبی گسترده موجود را ثبت می‌کنند.

این تیم تحقیقاتی راه‌حلی ارائه داده است که از این بده‌بستان فراتر می‌رود و دستگاهی را ایجاد می‌کند که هم دوام لازم برای کاشت طولانی‌مدت و هم توانایی ثبت داده‌های عصبی دقیق را ارائه می‌دهد.

نوآوری در قلب این دستگاه، استفاده از الاستومرهای فلوئوردار است، موادی که به دلیل انعطاف‌پذیری، پایداری سیال زیستی و سازگاری با تکنیک‌های میکروساخت شناخته شده‌اند.

این مواد که خواصی مشابه ترکیبات فلوئوردار شناخته‌شده‌ای مانند تفلون دارند، با مجموعه‌ای از میکروالکترودهای نرم - در مجموع ۶۴ عدد - ادغام شده‌اند تا کاوشگری تولید شود که به طور قابل توجهی نرم‌تر از نمونه‌های ساخته شده از پلاستیک‌های مهندسی سنتی مانند پلی‌آمید یا پاریلن C است.

اثربخشی این دستگاه از طریق آزمایش‌های دقیق درون سلولی با موش‌ها نشان داده شد، جایی که به طور مداوم داده‌های عصبی دقیقی را از مغز و نخاع در طول چندین ماه ثبت کرد.

این موفقیت، پتانسیل این فناوری را برای ایجاد انقلابی در طراحی و کاربرد رابط‌های عصبی برجسته می‌کند. جیا لیو، استادیار مهندسی زیستی در SEAS و نویسنده مسئول این مطالعه، بر اهمیت رویکرد خود تأکید کرد و اظهار داشت: «تحقیقات ما نشان می‌دهد که با مهندسی دقیق عوامل مختلف، می‌توان الاستومرهای جدیدی را برای رابط‌های عصبی با پایداری طولانی‌مدت طراحی کرد.»

این بینش نه تنها پتانسیل یافته‌های آنها را برای گسترش امکانات طراحی رابط‌های عصبی آشکار می‌کند، بلکه اهمیت یک رویکرد چند رشته‌ای را در غلبه بر چالش‌های پیچیده ذاتی در طراحی کاوشگرها و رابط‌های عصبی برجسته می‌کند.

این پروژه از تخصص جمعی گروه متنوعی از محققان، از جمله سی‌یوان ژائو، رن لیو، نیکولا مولیناری و ادر مدینا، که مشارکت‌های آنها در تحقق این فناوری نوآورانه نقش مهمی داشت، بهره برد.

این تحقیق نویدبخش تعمیق درک ما از مکانیسم‌های عصبی، تقویت توسعه درمان‌های پزشکی جدید و زمینه‌سازی برای آینده رابط‌های مغز و کامپیوتر است. این تیم با پیشگامی در استفاده از الاستومرهای فلوئوردار برای ایجاد یک کاوشگر عصبی نرم و بادوام، پیشرفت قابل توجهی در جهت ادغام هماهنگ الکترونیک با سیستم عصبی انسان داشته و مسیرهای جدیدی را برای کاوش و تعامل با شبکه‌های پیچیده مغز گشوده است.

 

تاریخ:1404/4/16

مهسانعمتی

محققان حسگر زیستی DNA منحصر به فردی برای تشخیص بیماری در مراحل اولیه ایجاد کردند

تشخیص بیماری در مراحل اولیه یکی از بزرگترین چالش‌هایی است که بیوشیمیست‌ها و دانشمندان مواد با ترکیب تخصص خود در دانشگاه علوم و فناوری میسوری سعی در رفع آن دارند.

محققان از فناوری نانو در تشخیص‌های زیست‌پزشکی فرآیندی به نام نانوابزارهای تشخیصی  برای ایجاد یک حسگر زیستی DNA جدید و فوق حساس استفاده کردند.

این حسگر جدید می‌تواند به طور بالقوه نشانگرهای زیستی مبتنی بر DNA را برای تشخیص زودهنگام سرطان و اختلالات ژنتیکی شناسایی کند و همچنین پاسخ بیمار به درمان‌ها را کنترل کند.

یک حسگر زیستی الکتروشیمیایی پایه شامل یک عنصر تشخیص بیولوژیکی، یک مبدل سیگنال و یک پردازنده است.

این حسگرهای زیستی اطلاعات مربوط به مواد بیولوژیکی مانند اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA)، پروتئین‌ها، آنتی‌بادی‌ها، آنتی‌ژن‌ها و سایر اجزای بیولوژیکی مانند گلوکز را تشخیص، انتقال و ثبت می‌کنند.

دکتر ریشنگ وانگ، استادیار شیمی در دانشگاه علوم و فناوری میسوری و محقق اصلی این مطالعه می‌گوید: «حسگرهای زیستی با نانومواد، مزایای حساسیت بیشتر و پاسخ سریع‌تری نسبت به روش‌های تحلیلی سنتی دارند که به دستگاه‌های پزشکی امروزی و تکنیک‌های تکثیر مولکولی زمان‌بر نیاز دارند.»

محققان این حسگر زیستی جدید را از نانولوله‌های کربنی و نانوذرات طلا ساختند که به آن یک شکل شعاعی سه‌بعدی شبیه به توتیای دریایی می‌دهد. وانگ می‌گوید این حسگر زیستی پاسخ الکتروشیمیایی قابل توجهی ایجاد کرد.

دکتر ونیان لیو، استادیار پژوهشی شیمی در دانشگاه علوم و فناوری میسوری، می‌گوید: «از آنجا که ترکیب نانولوله‌های کربنی و نانوذرات طلا، سطح تماسی بزرگتر از حد معمول و ابررسانا ایجاد کرد، دریافتیم که این حسگر زیستی می‌تواند اسیدهای نوکلئیک با فراوانی بسیار کم را در محیط‌های بیولوژیکی پیچیده تشخیص دهد.»

«همچنین در تشخیص DNA منفرد ناسازگار از DNA کاملاً منطبق، بسیار گزینشی عمل کرد. این نوع سیستم نانوتشخیصی به دلیل پایداری عالی و امکان کوچک‌سازی، کاندیدای بالقوه‌ای برای اندازه‌گیری‌های پزشکی در محل مراقبت‌های پزشکی است.»

همکاران S&T شامل نویسنده مسئول، لیو، و دکتر شو هان، محقق سابق فوق دکترا در شیمی که اکنون در دانشگاه میسوری-کانزاس سیتی است، می‌شوند. دکتر مینگ ژنگ، شیمیدان محقق در موسسه ملی استاندارد و فناوری در گیترزبورگ، مریلند، نیز در این تحقیق همکاری داشته است.

در طول دو سال گذشته، تحقیقات بیوشیمیایی وانگ که توسط NSF تأمین مالی شده است، بر توسعه نانوساختارهای اوریگامی مبتنی بر DNA برای دارورسانی ضد سرطان و به عنوان کاوشگرهایی برای شناسایی میکرو RNA جهت استفاده به عنوان نشانگرهای زیستی مولکولی برای تشخیص زودهنگام سرطان‌ها و سایر بیماری‌ها نیز متمرکز بوده است.

NSF از کار او در زمینه توسعه نانوساختارهای DNA خودآرا برای ساخت نسل جدیدی از مدارهای الکترونیکی مولکولی برای کوچک‌سازی رایانه‌ها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی حمایت مالی کرده است.

 

تاریخ:1404/2/21

مهسانعمتی

چگونه نانوذرات ضد سرطان بیشتری را به محل مورد نیاز برسانیم

محققان دانشگاه مهندسی تورنتو آستانه دوزی را کشف کرده‌اند که رساندن داروهای ضد سرطان به تومور را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.

تعیین این آستانه، روشی بالقوه جهانی برای اندازه‌گیری دوز نانوذرات فراهم می‌کند و می‌تواند به پیشرفت نسل جدیدی از درمان، تصویربرداری و تشخیص سرطان کمک کند.

بن اویانگ، کاندیدای دکترای پزشکی، که رهبری این تحقیق را تحت نظارت پروفسور وارن چان بر عهده داشته است، می‌گوید: «تنظیم دوز، یک راه‌حل بسیار ساده است، اما نتایج آن بسیار قدرتمند است.»

یافته‌های آنها امروز در Nature Materials منتشر شد و راه‌حل‌هایی برای مشکل دارورسانی که قبلاً توسط چان و محققان چهار سال پیش در Nature Reviews Materials مطرح شده بود، ارائه می‌دهد.

حامل‌های نانوفناوری برای رساندن دارو به محل‌های سرطان استفاده می‌شوند که به نوبه خود می‌تواند به پاسخ بیمار به درمان کمک کند و عوارض جانبی نامطلوب مانند ریزش مو و استفراغ را کاهش دهد. با این حال، در عمل، تعداد کمی از ذرات تزریق شده به محل تومور می‌رسند.

در مقاله Nature Reviews Materials، این تیم مقالات دهه گذشته را بررسی کرد و دریافت که به طور متوسط، تنها 0.7 درصد از نانوذرات شیمی‌درمانی به تومور هدف می‌رسند.

چان توضیح می‌دهد: «نویدبخشی به درمان‌های نوظهور به توانایی ما در رساندن آنها به محل هدف بستگی دارد. ما اصل جدیدی برای بهبود فرآیند رسانش کشف کرده‌ایم. این می‌تواند برای فناوری نانو، ویرایشگرهای ژنوم، ایمونوتراپی و سایر فناوری‌ها مهم باشد.»

تیم چان، کبد را که خون را فیلتر می‌کند، بزرگترین مانع برای رسانش داروی نانوذرات می‌دانست. آنها فرض کردند که کبد آستانه‌ی سرعت جذب دارد - به عبارت دیگر، هنگامی که اندام با نانوذرات اشباع می‌شود، نمی‌تواند دوزهای بالاتر را تحمل کند. راه حل آنها دستکاری دوز برای غلبه بر سلول‌های کوپفر)سلول های بزرگ کبدی تخصصی که هموگلوبین را به صفرا تجزیه می کنند  (فیلترکننده‌ی اندام، که کانال‌های کبد را می‌پوشانند، بود.

محققان کشف کردند که تزریق یک تریلیون نانوذرات پایه به موش‌ها، در داخل بدن، برای غلبه بر سلول‌ها کافی بود، به طوری که آنها نمی‌توانستند ذرات را به سرعت کافی برای همگام شدن با دوزهای افزایش یافته جذب کنند. نتیجه، راندمان انتقال ۱۲ درصدی به تومور است.

اوویانگ می‌گوید: "هنوز کارهای زیادی برای افزایش ۱۲ درصد باید انجام شود، اما این یک گام بزرگ از ۰.۷ است." محققان همچنین به طور گسترده آزمایش کردند که آیا غلبه بر سلول‌های کوپفر منجر به خطر سمیت در کبد، قلب یا خون می‌شود یا خیر.

اویانگ می‌گوید: «ما طلا، سیلیس و لیپوزوم‌ها را آزمایش کردیم. در تمام مطالعاتمان، مهم نبود که دوز را چقدر بالا ببریم، هرگز هیچ نشانه‌ای از سمیت ندیدیم.»

این تیم از این اصل آستانه برای بهبود اثربخشی یک نانوذره بالینی و بارگذاری شده با شیمی‌درمانی به نام Caelyx استفاده کرد.

استراتژی آنها در مقایسه با Caelyx به تنهایی با دوز مشخصی از داروی شیمی‌درمانی، دوکسوروبیسین) یک آنتی بیوتیک باکتریایی است که به طور گسترده ای برای درمان لوسمی و انواع دیگر سرطان استفاده می شود(، تومورها را 60 درصد بیشتر کوچک کرد.

از آنجا که راه‌حل محققان ساده است، آنها امیدوارند که این آستانه، پیامدهای مثبتی حتی در قراردادهای فعلی تعیین دوز نانوذرات برای آزمایش‌های بالینی انسانی داشته باشد.

آنها محاسبه می‌کنند که آستانه انسانی حدود ۱.۵ کادریلیون نانوذرات خواهد بود.

چان می‌گوید: «این روش سادگی خاصی دارد و نشان می‌دهد که ما برای بهبود دارورسانی نیازی به طراحی مجدد نانوذرات نداریم. این می‌تواند بر یک مشکل بزرگ دارورسانی غلبه کند.»

 

تاریخ:1404/5/12

مهسانعمتی

فناوری نانو، مراقبت از دهان و دندان را متحول می‌کند (به رهبری نوآوری‌های شرکت نانووا بایومتریال)

آیا از مراجعات بی‌شمارتان به مطب دندانپزشکی خسته شده‌اید؟ صدای مته دندان شما را می‌آزارد؟ پوسیدگی دندان یا حفره‌های وحشتناکی که همه ما آنها را می‌شناسیم، مدت‌هاست که برای کودکان و بزرگسالان به یک اندازه دردسرساز بوده است.

سازمان بهداشت جهانی گزارش می‌دهد که تقریباً ۲ میلیارد نفر در سراسر جهان از حفره‌های دندان دائمی رنج می‌برند! اما اگر به شما بگوییم که فناوری نانو از شما حمایت می‌کند، چه؟

تأثیر فزاینده فناوری نانو در مراقبت‌های دهان و دندان:

گزارش Research and Markets پیش‌بینی می‌کند که بازار جهانی مواد مصرفی دندانپزشکی تا سال ۲۰۲۸ به ۴۵ میلیارد دلار افزایش یابد. این یعنی نرخ رشد مرکب سالانه ۷ درصد! و این افزایش بیماری‌های دندانی و دندانپزشکی زیبایی، همراه با کاربرد روزافزون فناوری نانو در مراقبت‌های دهان و دندان، است که این رشد ناگهانی را تغذیه می‌کند.

شرکت نانووا بیومتریالز (NBI) از سال ۲۰۱۳ در تحقیقات فناوری نانو پیشگام بوده است. ماموریت این شرکت فراتر رفتن از استانداردهای صنعت در ساخت ایمپلنت‌های پیشرفته ارتوپدی، جراحی و دندانی است.

NBI اعلام کرد: «نانووا ارتوپدیکس، شاخه‌ای از نانووا بیومتریالز است که با استفاده از فناوری پیشرفته، به بهبود ایمپلنت‌های ارتوپدی فراتر از استانداردهای صنعت اختصاص دارد.»

با نیروی کاری که عمدتاً دارای مدرک کارشناسی ارشد یا دکترا در زمینه‌های مهندسی و علوم مرتبط هستند، NBI به طور مداوم مرزهای نوآوری را جابجا می‌کند و جایگاه خود را به عنوان رهبر انقلاب مراقبت‌های بهداشتی تثبیت می‌کند.

چگونه ذرات ریز سلامت دندان را متحول می‌کنند

خب، این همه سر و صدا برای چیست؟ ذرات ریزی را تصور کنید که هر کدام حدود ۸۰۰۰۰ برابر کوچکتر از موی انسان هستند و در محصولات دندانپزشکی مانند خمیردندان و دهانشویه قرار می‌گیرند.

این نانومواد، مانند هیدروکسی آپاتیت در اندازه نانو و نانوذرات فسفات کلسیم آمورف، مانند نگهبانان کوچکی برای سلامت دهان و دندان شما هستند.

آنها برای ترمیم مینای دندان، کاهش حساسیت دندان، جلوگیری از پوسیدگی و حتی کمک به جوانسازی دندان‌های آسیب دیده عمل می‌کنند.

و این احتمالات واقعاً شگفت‌انگیز هستند. نانومواد فقط به خمیردندان و دهانشویه محدود نمی‌شوند.

آن‌ها در ایمپلنت‌های دندانی و داربست‌های بازسازی استخوان نویدبخش هستند و حتی برای استفاده بالقوه در واکسن‌ها علیه باکتری‌های ایجادکننده پوسیدگی دندان، مورد تحقیق قرار گرفته‌اند.

غلبه بر چالش‌ها و نوآوری‌های پیشگام در نانودندانپزشکی:

البته موانعی در مسیر آینده‌ای وجود دارد که در آن نانومواد به استانداردی در مراقبت از دهان و دندان تبدیل می‌شوند.

چالش‌های نظارتی در سراسر کشورها، هزینه‌های قابل توجه تحقیق و توسعه، و همچنین پیامدهای زیست‌محیطی و بهداشتی نانومواد، مستلزم بررسی دقیق است.

همچنین ممکن است مقاومت‌هایی از سوی تولیدکنندگان سنتی محصولات دندانپزشکی وجود داشته باشد.

همانطور که به آینده نگاه می‌کنیم، آینده دندانپزشکی سرشار از پتانسیل است.

منتظر ابزارهای تشخیصی جدید، سیستم‌های دارورسانی هدفمند و مهندسی بافت پیشرفته باشید که همگی به لطف این شگفتی‌های نانومقیاس امکان‌پذیر شده‌اند.

برای خداحافظی با مشکلات دندانی خود آماده شوید. فناوری نانو قرار است مراقبت‌های دهان و دندان شما را متحول کند و لبخندهای روشن‌تر و سالم‌تری را برای همه تضمین کند.

 

تاریخ:1404/4/8

مهسانعمتی

ربات‌هایی با پوست فوق‌العاده حساس

دانشگاه تگزاس در آرلینگتون، یک پوست هوشمند را که توسط یک محقق UTA ساخته شده است، به ثبت رسانده است که به ربات‌ها حس لامسه حساس‌تری نسبت به انسان‌ها می‌دهد.

زینب چلیک-باتلر، استاد مهندسی برق UTA، گفت: «ایده این است که ربات‌ها در کنار انسان‌ها بهتر کار کنند. این پوست هوشمند در واقع از میلیون‌ها حسگر نانوسیم انعطاف‌پذیر تشکیل شده است که اطلاعات بسیار بیشتری نسبت به پوست انسان دریافت می‌کنند. همانطور که حسگرها با سطح تماس پیدا می‌کنند، ربات تمام اطلاعاتی را که آن حسگرها ارسال می‌کنند، جمع‌آوری می‌کند.»

چلیک-باتلر گفت این حسگرها که انعطاف‌پذیر هستند و از نانومیله‌های اکسید روی ساخته شده‌اند،

 خود ‌تغذیه هستند و برای کار به هیچ ولتاژ خارجی نیاز ندارند.

قطر هر کدام حدود ۰.۲ میکرون است، در حالی که موی انسان حدود ۴۰ تا ۵۰ میکرون است.

علاوه بر این، حسگرهای توسعه‌یافته به‌طور کامل در یک پلی‌آمید مقاوم در برابر مواد شیمیایی و رطوبت بسته‌بندی شده‌اند که قابلیت استفاده در محیط‌های خشن را تا حد زیادی افزایش می‌دهد.

نتیجه یک لایه حسگر لمسی نازک، انعطاف‌پذیر و خود تغذیه است که به‌عنوان پوست رباتیک یا پروتز مناسب است.

فناوری پوست هوشمند

فناوری پوست هوشمند به ربات‌ها اجازه می‌دهد تغییرات دما و تغییرات سطح را حس کنند، که به فرد در کنار ربات اجازه می‌دهد تا ایمن‌تر باشد یا بر اساس آن واکنش نشان دهد.

سایر کاربردهای احتمالی آینده شامل چسباندن پوست هوشمند به پروتزها برای مجهز کردن آنها به نوعی حس، استفاده از این فناوری در سایر دستگاه‌های پزشکی، درست کردن پوست برای لباس سرباز جنگی به طوری که هرگونه مواد شیمیایی سمی و یا شناسایی اثر انگشت قابل تشخیص باشد.

چلیک-باتلر گفت: «این حسگرها بسیار حساس هستند و اگر روی یک اثر انگشت جزئی کشیده شوند، این فناوری می‌تواند به شناسایی آن شخص کمک کند. تصور کنید که مردم بتوانند هویت یک شخص را با این ربات، مشخص کنند.»

تری شولتز، مدیر مدیریت فناوری در دفتر تحقیقات UTA، گفت که این فناوری در تعدادی از بخش‌های تجاری نویدبخش است.

شولتز گفت: «ربات‌ها همین الان و همین جا هستند. می‌توانیم شاهد توسعه این فناوری با نسل بعدی ربات‌ها باشیم تا به آنها اجازه دهیم در کمک به مردم پربارتر باشند.»

 او اضافه کرد که این پتنت به خوبی با موضوع سلامت و وضعیت انسانی برنامه استراتژیک Uta 2020 مطابقت دارد که راه حل های جسورانه تأثیر جهانی دارد.

این تحقیق منجر به انتشار یک مقاله دانشگاهی در شماره ۲۰۱۵ مجله IEEE Sensors شد که توسط بودجه فناوری پوست هوشمند توسط بنیاد ملی علوم و ناسا تأمین شده است.

کسانی که در این تحقیق مشارکت داشته‌اند عبارتند از: دونالد باتلر، استاد بازنشسته مهندسی برق دانشگاه تگزاس؛ و بهارگاو نابار، فارغ‌التحصیل مهندسی برق دانشگاه تگزاس.

 

تاریخ:1404/2/14

مهسا نعمتی