ترکیب اوریگامی، نانومواد کربنی و چاپ سه بعدی برای تولید ادوات قابل پوشیدن

تاریخ : ۲۰ دی ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۲۰۶

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

به منظور ساخت ادواتی که قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی داشته و بتواند انرژی خود را تامین کند، محققان از ترکیب اوریگامی، نانومواد کربنی و چاپ سه بعدی استفاده کردند.

تیمی از محققان دانشگاه ایالتی میشیگان به سرپرستی چانگ‌یانگ‌کا با استفاده از یک فناوری چاپ ویژه، مواد نوآورانه و اریگامی،  برای ساخت دستگاه های قابل انعطاف به منظور ذخیره انرژی استفاده کرده اند.

 

توسعه چنین دستگاه های انرژی قابل انعطاف به شما کمک می کند تا فناوری های پوشیدنی موجود مانند ساعت های هوشمند انعطاف‌پذیرتر، راحت‌تر و قابل اطمینان‌تر شوند. کائو، مدیر آزمایشگاه الکترونیک و ماشین آلات نرم، همچنین در حال بررسی فرصت‌های جدیدی است که با نتیجه این تحقیقات به دست می‌آید. به عنوان مثال، او در حال تلاش برای توسعه منسوجات هوشمند است تا علائم حیاتی ورزشکاران را در حین بازی کنترل کند، یا پوست الکترونیکی را توسعه دهد که لمس را برای افرادی که از پروتز و ایمپلنت‌های هوشمند استفاده می کنند به ارمغان بی‌آورد. چنین فناوری‌هایی می تواند سلامت بیماران را ردیابی کند.

 

کائو ، استادیار گروه های مهندسی مکانیک و مهندسی برق و کامپیوتر می‌گوید: «برای استفاده از دستگاه های قابل کاشت، شما نیاز به وسایل الکترونیکی دارید که بتوانند با بافت نرم ترکیب شوند و حرکت بدن را تأمین کنند.»

 

 تیم وی همچنین در حال کار بر روی "پوشیدنی گیاهان " است، حسگرهایی که برای محصولات کشاورزی ساخته شده که می توانند با رشد و حرکت گیاهان کشیده و خم شوند.

 

کائو گفت: «گیاهان حتی بدون تغییر باد یا شرایط محیطی، جهت گیری و شکل خود را در طول 24 ساعت تغییر می‌دهند. این بسیار شگفت‌آور و جالب است ، بنابراین ما مشتاق هستیم حسگرهایی تولید کنیم که بتوانند در شرایط مختلف رشد گیاه، خود را در روی جای دهند.»

 

برای تأمین انرژی این ادوات، کائو و همکارانش در حال توسعه قطعات الکترونیکی هستند که انرژی حرکتی را به برق تبدیل کنند. تابستان سال جاری کائو تیمی را هدایت می‌کرد که برای تشخیص آتش سوزی در جنگل حسگرهایی را ساختند که انرژی خود را از وزش باد تامین می‌کرد. این حسگرها به محیط بانان اجازه می دهند تا قسمت وسیعی از جنگل ها را بدون نیاز به تعویض یا شارژ مجدد باتری ها کنترل کنند.

 

محققان این پروژه روشی را برای ایجاد ابرخازن‌ها ارائه کرده‌اند که می تواند بدون ایجاد خدشه در عملکرد الکتروشیمیایی آنها، به مرزهای جدیدی در ذخیره‌سازی انرژی برسد. آنها از روش چاپ چهاربعدی استفاده کردند و نتایج یافته‌های خود را در نشریه Advanced Materials Technologies به چاپ رساندند.

 

این تیم از یک چاپگر جت آئروسل استفاده کرده تا جوهر فرموله شده مخصوصی را روی یک لایه پلیمری قابل انعطاف قرار دهد. آنها دو نوآوری را در این مسیر به کار گرفتند.

 

ابتدا جوهری حاوی نانولوله های کربنی و هم اکسید گرافن ساختند که ویژگی‌های الکتروشیمیایی و مکانیکی مورد نظر تیم را برآورده کند.

 

نوآوری دوم نوعی اوریگامی است. محققان دریافتند که اگر ساختارهای مورد نظر را روی سطحی که تاخورده و به صورت اکاردئون است، چاپ کننده انعطاف‌پذیری بالایی خواهد داشت. از این رو از اوریگامی برای ساخت محصول خود استفاده کردند.

منبع : https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=56936.php

نظر شما