تولید برق با الهام از پوست راه راه گور خر! (+عکس)

پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره جنوبی یک ژنراتور ترموالکتریک (TEG) انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر را ساخته اند که از بخش های سیاه و سفید برای ایجاد یک گرادیان دمایی در زیر سطح استفاده می کند که این شرایط، برق تولید می کند. 

عصر ایران - ظاهر متمایز پوست گورخر منشا بحث های علمی بسیاری بوده است که از نقش آن در سردرگم کردن شکارچیان تا این که چگونه می تواند از این حیوان در برابر نیش حشرات مزاحم محافظت کند را شامل می شود.

کانال عصر ایران در تلگرام

به تازگی مشخص شد که گورخرها می توانند برای تنظیم دما خز قسمت های سیاه رنگ را بلند کرده تا گرما را از پوست خود دفع کنند.

اکنون، دانشمندان بحث درباره گورخر را در جهتی کاملا متفاوت دنبال کرده و پوست دو رنگ این حیوان منبع الهامی برای ایجاد دستگاهی بوده است که با استفاده از سایه های متضاد به عنوان رسانای گرمایی، برق تولید می کند.

فروش لوازم زنبورداری

پیشنهاد امروز

منبع برق پوشیدنی و زیست تخریب‌پذیر که با الهام از پوست گورخر شکل گرفته است 

پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره جنوبی یک ژنراتور ترموالکتریک (TEG) انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر را ساخته اند که از بخش های سیاه و سفید برای ایجاد یک گرادیان دمایی در زیر سطح استفاده می کند که این شرایط، برق تولید می کند. 

به گفته یانگ مین سونگ، استاد موسسه علم و فناوری گوانگجو و نویسنده مطالعه، ژنراتورهای ترموالکتریک سنتی بزرگ و حجیم هستند زیرا به همرفت طبیعی متکی بوده که منجر به گرادیان دمایی برون صفحه ای می شود. این به عایق های سخت نیاز دارد که کاربرد ژنراتور ترموالکتریک در دستگاه های انعطاف‌پذیر و پوشیدنی را محدود می کند. ما اکنون با ایجاد دستگاهی درون صفحه ای که انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر است، از این پاردایم در طراحی خود فراتر رفته ایم. این امر کاربردپذیری آن را افزایش می دهد، در شرایطی که اثر زیست محیطی را با مقیاس‌پذیری، یکپارچگی و پایداری کاهش می دهد.

ماده زیست تخریب‌پذیر  PLCLکه نور خورشید را بازتاب می دهد و پرتوافشانی فروسرخ را برای خنک نگه داشتن ناحیه زیرین خود منتشر می کند، نوارهای سفید دستگاه را شکل می دهد، در شرایطی که ماده PEDOT:PSS که برای چشم انسان سیاه به نظر می رسد، امکان جذب گرمای لازم برای ایجاد گرادیان دمایی را فراهم می کند.

با کمک نانوغشاهای سیلیکونی در طراحی، ژنراتور ترموالکتریک جدید قادر به ایجاد اختلاف دمای 22 درجه سلسیوس برای گرادیان بود.

در شرایطی که مدل آزمایشگاهی یک نمونه اولیه کوچک بود، پژوهشگران کره ای می گویند که امکان تولید برق مداوم در 24 ساعت شبانه روز را دارد و مواد به طور کامل طی 35 روز در سالین تجزیه شد.

به گفته یانگ مین سونگ، همه‌گیری بیماری کرونا موجب استفاده گسترده از ماسک های یک بار مصرف و تجهیزات حفاظتی شد که تاثیرات زیست محیطی بسیار زیادی دارد. این امر بر نیاز به راه حل های پایدار و سازگار با محیط زیست مانند ژنراتورهای ترموالکتریک تاکید دارد که می توانند برای انجام عملکردهای تخصصی در ابزارهای پوشیدنی بکار گرفته شوند.

این مطالعه در نشریه Science Advances منتشر شده است.

چین "ژنراتور مافوق صوت پالس برق" خود را معرفی کرد

چین ژنراتور مافوق صوت نظامی خود را معرفی کرد

گروه علمی: گفته می‌شود ژنراتور مافوق صوت جدید چین، قابلیت تامین نیروی سلاح‌های نسل آینده را دارد.

به گزارش ایسنا، گروهی از پژوهشگران مستقر در پکن، ژنراتوری ابداع کرده‌اند که قابلیت تبدیل گاز داغ در سرعت‌های مافوق صوت به جریان الکتریکی قدرتمند را دارد و برق تولید شده توسط آن می‌تواند برای تامین انرژی لیزرهای نظامی، سلاح‌های مایکروویو، ریل‌گان(تفنگ‌های ریلی) و سایر سلاح‌های انرژی ضربه‌ای استفاده شود.
پژوهشگران چینی می‌گویند که این ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک(MHD) بیش از ۱۰ برابر توان تولید شده در آزمایش‌های قبلی را تولید می‌کند.
به گفته ژانگ شیائویوآن(Zhang Xiaoyuan) رهبر این پروژه از مؤسسه مکانیک در آکادمی علوم چین و همکارانش، ژنراتور MHD هیچ بخش چرخشی ندارد که از جمله مزایای منحصر به فرد آن است.این پژوهشگران در مقاله‌ای گفتند که این ژنراتور همچنین ظرفیت زیاد و کارایی بالایی دارد و در عین حال نیازی به اجزای ذخیره انرژی میانی نیست و انرژی را می‌توان مستقیماً بدون سوئیچ با قدرت بالا به بار منتقل کرد و همچنین این دستگاه می‌تواند به سرعت راه‌اندازی شود.

این دستگاه با امواج ضربه‌ای، گاز بی‌اثر را به پلاسمای بسیار رسانا تبدیل می‌کند که با فشرده سازی و شتاب دادن گاز آرگون به سرعت ۱۴ ماخ یا ۱۴ برابر سرعت صوت با ذرات گرم و باردار الکتریکی بارگیری می‌شود.
(گاز بی اثر گازی است که تحت مجموعه‌ای از شرایط معین در واکنش‌های شیمیایی شرکت نمی‌کند. گازهای نجیب اغلب با بسیاری از مواد واکنش نمی‌دهند و از لحاظ تاریخی به آنها گازهای بی‌اثر گفته می‌شد. از گازهای بی‌اثر به ‌طور کلی برای جلوگیری از واکنش‌های شیمیایی ناخواسته تخریب نمونه استفاده می‌شود. این واکنش‌های شیمیایی نامطلوب اغلب واکنش‌های اکسیداسیون و هیدرولیز با اکسیژن و رطوبت موجود در هوا هستند. اصطلاح گاز بی‌اثر وابسته به شرایط است، زیرا می‌توان چندین ماده از گازهای نجیب را در شرایط خاص واکنش داد. )
گازهای پالایش شده آرگون و نیتروژن به دلیل فراوانی طبیعی زیاد و هزینه نسبی پایین بیشتر به عنوان گازهای بی‌اثر مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک گاز بی‌اثر برخلاف گازهای نجیب، لزوماً عنصر نیست و به صورت یک گاز ترکیبی است.پژوهشگران چینی می‌گویند این سیستم جدید تنها با استفاده از یک لیتر گاز مافوق صوت، پالس‌های سریع جریان الکتریکی تا ۲۱۲ کیلووات را در طول آزمایش‌ها تولید کرده است.به گفته این گروه پژوهشی، یک گیگاوات برق می‌تواند تنها از ۵ متر مکعب پلاسمای مافوق صوت تولید شود.
ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک
انرژی یون‌های متحرک سریع توسط ژنراتور MHD که یک دستگاه لوله‌ای شکل است، گرفته و به برق تبدیل می‌شود.ژنراتور MHD بر خلاف تکنیک‌های معمولی تولید برق، شامل قطعات چرخنده نیست و به اجزای ذخیره انرژی میانی نیاز ندارد، بلکه یک سیستم ساده، مؤثر و با ظرفیت بالا است که می‌تواند برای کاربردهای نظامی مانند سلاح‌های مایکروویو با قدرت بالا استفاده شود.
سیستم این ژنراتور انفجارهایی را ایجاد می‌کند که گاز را به پلاسما تبدیل می‌کند و سپس انرژی پلاسما را به برق پرقدرت تبدیل می‌کند.پژوهشگران می‌گویند: محققان دیگر سعی کرده‌اند از دینامیت برای تولید امواج ضربه‌ای مافوق صوت در یک ژنراتور MHD استفاده کنند، اما این رویکرد به مواد منفجره شیمیایی زیادی نیاز داشت و به دلیل نگرانی‌های ایمنی کنار گذاشته شد.
فرآیند فوق‌العاده برای تولید انرژی
به گفته یک پژوهشگر مستقر در پکن که در این مطالعه جدید مشارکت نداشته است، تبدیل انرژی انفجاری به برق کار آسانی نیست.وی می‌گوید: گروه ژانگ توانسته است همزمان به سرعت و دمای بسیار بالایی دست یابد. مدیریت چنین انفجارهایی بسیار چالش برانگیز است و جامعه از رام کردن این روش خطرناک برای تولید انرژی سود زیادی خواهد برد.
وی افزود: اگر این فناوری در تولید برق کاربرد پیدا کند، ممکن است ما یک «متشکرم» بزرگ به سلاح‌های مافوق صوت بدهکار شویم.سیستم‌های احتراق معمولی نمی‌توانند سیالات یونیزه را برای تولید برق با توان بالا به ‌اندازه کافی شتاب دهند، چرا که این کار نیاز به تأسیسات عظیم با اجزای مکانیکی متعدد و تعمیر و نگهداری منظم دارد.
از طرف دیگر، ژنراتور MHD می‌تواند برق با توان بالا را در یک سیستم ساده و فشرده تولید کند.به گفته محققان، این سیستم می‌تواند راه حلی برای برخی از دشوارترین چالش‌ها در توسعه سلاح‌های انرژی ضربه‌ای ارائه دهد.
چالش‌ها
ادعا می‌شود که این سیستم پتانسیل‌های زیادی دارد، اما عوارض خاصی نیز دارد.کاربران نظامی این فناوری ممکن است در استفاده از آن شک داشته باشند، چرا که این سیستم‌ها چالش‌های فنی زیادی دارند. از طرفی، انفجاری که الکتریسیته تولید می‌کند نیز ممکن است صدای بلندی ایجاد کند که محل اسلحه را مشخص می‌کند.
علاوه بر این، بارگیری مجدد غشاهای تازه بعد از هر شلیک می‌تواند در میدان جنگ چالش برانگیز باشد، مگر اینکه این کار خودکار شود و به سرعت و به طور موثر انجام شود.
گفتنی است که یک مگاوات الکتریسیته یا بیشتر برای برخی از سلاح‌های لیزری قدرتمندی که در حال حاضر برای نابود کردن یک هدف در فواصل دور در حال توسعه هستند، مورد نیاز است.بر اساس گزارش‌ها، چین در حال کار بر روی یک سلاح مایکروویو با قدرت بالا است که می‌تواند برای مختل یا ساقط کردن ماهواره‌ها و هواپیماها استفاده شود.این مطالعه برای اولین بار در مجله چینی Theoretical and Applied Mechanics بررسی همتا و منتشر شده است.

دانشگاه میشیگان و معرفی یک پاک کننده سطوح بسیار متفاوت/ ترکیب جادوئی چای و دارچین چه می کند؟! (+عکس)

دانشمندان معتقد هستند که این اختراع متمایز می تواند به زودی به یک سلاح نوین در نبرد چند صد ساله ما با میکروب ها تبدیل شود...

عصر ایران - محققان از قدرت ضد میکروبی ترکیب پلی اورتان با روغن های درخت چای و دارچین پرده برداشته اند. گفته می‌ شود که این فناوری جدید می تواند در عرض کمتر از یک سال فضاهای عمومی در آمریکا را کاملا ایمن سازی کند.

کانال عصر ایران در تلگرام

«این تصاویر بار میکروبی روی صفحه کلید کامپیوتر، تلفن همراه، تخته برش با گوشت مرغ خام در دو حالت روکش شده با فناوری جدید مورد نظر و بدون آن را نشان می دهند»

سلاحی نوین در برابر میکروب ها

دانشمندان معتقد هستند که این اختراع متمایز ممکن است به زودی به یک سلاح نوین در نبرد چند صد ساله ما با میکروب ها تبدیل شود: اولین پوشش فوق مقاومی که می تواند به سرعت باکتری ها و ویروس ها را از بین ببرد و برای ماه ها نیز به انهدام آنها ادامه دهد.

این محصول که توسط تیمی از مهندسان و ایمونولوژیست‌ های دانشگاه میشیگان ساخته شده، برای SARS-CoV-2 (کروناویروس سندرم حاد تنفسی 2 یعنی همان ویروسی که سبب کووید- 19 می ‌شود)، استافیلوکوک اورئوس مقاوم به متی سیلین، اشریشیا کلای و انواع پاتوژن‌ های دیگر کشنده بود. لازم به ذکر است که این فناوری 99.9 درصد میکروب‌ ها را حتی پس از ماه ‌ها تمیز کردن مکرر، ساییدگی و سایر اتفاقاتی که به طور معمول برای سطوح مورد استفاده مانند صفحه ‌کلید، نمایشگر تلفن‌ های همراه و تخته‌ های برش مرغ‌ رخ می دهند، از بین برد.

به گفته آنیش توتجا، پروفسور علوم و مهندسی مواد در دانشگاه میشیگان و یکی از نویسندگان مقاله منتشر شده در مجله Matter، این پوشش می‌ تواند در فضاهای عمومی مملو از پاتوژن ها مانند فرودگاه‌ ها و بیمارستان ‌ها تغییری بزرگ ایجاد کند. وی توضیح می دهد: ما هرگز روش مناسبی برای تمیز نگه داشتن سطوحی که دائما لمس می‌ شوند مانند صفحه ‌نمایش‌ های لمسی فرودگاه در اختیار نداشتیم.

پاک کننده های ضد عفونی کننده می توانند میکروب ها را تنها ظرف یک یا دو دقیقه از بین ببرند، اما به همین سرعت نیز تاثیر خود را از دست می دهند و سطوح را در برابر عفونت مجدد آسیب پذیر می سازند. البته مواد ضد باکتریایی با ماندگاری بالا هم وجود دارند که بر پایه فلزاتی مانند مس و روی هستند، اما ساعت ها طول می کشد تا باکتری ها را از بین ببرند. در نتیجه این پوشش بهترین گزینه ممکن را ارائه می دهد.

پوشش طراحی شده شفاف است و می توان آن را روی هر چیزی برس زد یا اسپری کرد. این محصول با ترکیب مواد آزمایش شده و واقعی به روشی جدید، دوام و قدرت انهدام میکروب ها را به دست آورده است.

به بیان دیگر داروی مد نظر از مولکول های ضد میکروبی مشتق شده از روغن درخت چای و روغن دارچین حاصل شده که هر دو قرن هاست به عنوان میکروب کش های ایمن و موثر کاربرد دارند و در کمتر از دو دقیقه عمل می کنند. دوام این پوشش ناشی از پلی اورتان، یک درزگیر سخت و لاک مانند است که معمولا روی سطوحی مانند کف و مبلمان استفاده می شود.

توتجا اضافه می‌ کند: ضد میکروبی هایی که ما آزمایش کردیم توسط FDA تحت عنوان «به طور کلی ایمن» طبقه‌ بندی می‌ شوند و برخی از آنها حتی به عنوان افزودنی ‌های غذایی تایید شده‌ اند. پلی اورتان نیز یک پوشش ایمن و بسیار رایج است. اما ما آزمایش سمیت را هم محض اطمینان بیشتر انجام دادیم و متوجه شدیم که ترکیب خاصی از مواد تشکیل دهنده ما حتی از بسیاری از ضد میکروبی های امروزی نیز ایمن تر است.

نتایج آزمایش ‌های مقاومت در این مطالعه نشان می‌ دهند که این نوع پوشش می‌ تواند به مدت شش ماه یا بیشتر قبل از شروع تبخیر روغن ها، میکروب‌ های بیماری زا را از بین ببرد. با این حال قدرت ضد عفونی‌ کنندگی این ترکیب به مرور کاهش می یابد. به گفته محققان پس از این بازه زمانی می توان آن را به کمک روغن تازه مجددا شارژ کرد. روغن جدید دوباره توسط سطح جذب و چرخه از نو شروع می شود.

توتجا تخمین می زند که این فناوری می تواند ظرف یک سال به صورت تجاری در دسترس همگان قرار بگیرد. مجوز آن را نیز Hygratek، یک شرکت اسپین آف که توتجا با کمک U-M Innovation Partnerships تاسیس کرده، دریافت کرده است.

چالش اصلی ترکیب روغن و پلی اورتان به گونه ای بود که به مولکول های روغن اجازه دهد کار میکروب کشی خود را انجام دهند و در عین حال از تبخیر سریع آنها جلوگیری به عمل آید.

تیم تحقیقاتی از راه حل هوشمندانه اتصال عرضی (کراس لینک) یا همان فرآیند شناخته‌ شده ای که از گرمایش برای اتصال مواد به یکدیگر در سطح مولکولی استفاده می ‌کند، بهره برده اند. مولکول های روغن کوچکتر به راحتی با مولکول های پلیمری اتصال عرضی برقرار کرده و یک ماتریس پایدار را تشکیل می دهند.

اما برای از بین بردن میکروب‌ ها، مولکول‌ های روغن باید به دیواره سلولی آنها نفوذ کنند و اگر بسیار محکم به ماتریکس متصل شده باشند، قادر به انجام این کار نیستند. از این رو تیم تحقیقات با پیوند نسبی به روشی برای غلبه بر این مشکل دست یافتند. پیوند مورد نظر به صورتی است که برخی از مولکول های روغن را برای انجام کار خود آزاد نگه می دارد، اما در عین حال تعدادی دیگر را محکم به پلی اورتان متصل می کند.

پس از اقدامات اولیه، محققان به دنبال یافتن ترکیبی از مواد فعال بودند که بتواند طیف گسترده ای از میکروب هایی که بیشتر انسان را مورد تهاجم قرار می دهند، از بین ببرد. در نهایت آنها دستور العمل دقیقی از مولکول های ضد میکروبی را پیشنهاد کردند که موثر، ایمن و ارزان بودند.

توتجا تاکید می کند که آنها خود را تنها به یک فرمول خاص محدود نکرده اند. درک تیم از ویژگی‌ های هر یک از مواد تشکیل دهنده آنها را قادر می‌ سازد تا فرمول اصلی را برای کاربردهای خاص تغییر دهند یا عوامل ضد میکروبی را مجددا تعدیل کنند تا میکروب‌ های بیشتری را از میان بردارند. گفتنی است که دانشگاه میشیگان برای ثبت اختراع بر اساس این فناوری اقدام کرده است. همانطور که اشاره شد توتجا و دانشگاه میشیگان هر دو منافع مالی در Hygratek دارند.

ساخت مایعی که می‌ تواند انرژی خورشیدی را برای دو دهه ذخیره کند

مایعی که انرژی خورشیدی را برای دو دهه ذخیره می‌کند

دانشمندان با تولید مایعی که می‌تواند انرژی خورشیدی را برای تقریباً دو دهه درون خود ذخیره کند، گام دیگری در راستای ذخیره طولانی مدت انرژی خورشیدی برداشتند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، انرژی خورشیدی یکی از امیدوارکننده‌ترین جایگزین‌ها برای سوخت‌های فسیلی محسوب می‌شود. با این حال، برای پذیرش کامل این انرژی پایدار، هنوز چالش‌هایی وجود دارد که باید برطرف شوند. یکی از این چالش‌ها عدم توانایی در ذخیره طولانی مدت انرژی خورشیدی است. ذخیره سازی این انرژی برای اطمینان از دسترسی به آن حتی در هنگام تابش خورشید بسیار حیاتی است.

اکنون یک سری از مقاله‌های تحقیقاتی جدید در این زمینه امیدواری می‌دهند، زیرا در آنها رویکرد جدیدی برای ذخیره انرژی خورشید ترسیم شده است که قادر به ذخیره این انرژی به مدت ۱۸ سال است.

دانشمندان سوئدی در سال ۲۰۱۸ "سوخت گرمایی خورشیدی" را تولید کردند؛ مایعی خاص که طبق گزارشها می‌تواند انرژی گرفته شده از خورشید را تا ۱۸ سال درون خود ذخیره کند و نگه دارد.

"جفری گروسمن" مهندسی که با این مواد در موسسه فناوری ماساچوست(MIT) کار می‌کند، توضیح داد: یک سوخت گرمایی خورشیدی شبیه به یک باتری قابل شارژ است، اما شما به جای برق، نور خورشید را وارد آن می‌کنید و گرما دریافت می‌کنید.

اکنون بیش از یک سال است که این مایع توسط دانشمندان دانشگاه فناوری "چالمرز" در سوئد در دست تولید است.

این سوخت گرمایی خورشیدی موسوم به "MOST" که مخفف کلمات "سیستم ذخیره انرژی گرمایی خورشیدی مولکولی" است، به صورت دَوّار کار می‌کند. یک پمپ، سوخت گرمایی خورشیدی را در لوله‌های شفاف می‌چرخاند. وقتی نور خورشید با این سوخت تماس پیدا می‌کند، پیوندهای بین اتم‌های آن بازآرایی می‌شوند و به یک ایزومر(ترکیباتی با فرمول شیمیایی یکسان اما با فرمول ساختاری متفاوت) غنی از انرژی تبدیل می‌شوند. انرژی خورشید سپس بین پیوندهای شیمیایی قوی ایزومرها گرفتار می‌شود.

انرژی خورشیدی به شکلی باورنکردنی در آنجا گیر می‌افتد و حتی وقتی مولکول تا دمای اتاق سرد می‌شود نیز آزاد نمی‌شود. اما برای استفاده از این انرژی به دام افتاده، مایع در یک کاتالیزور (که آن هم توسط تیم تحقیق توسعه یافته است) جریان می‌یابد و واکنشی ایجاد می‌کند که مایع را تا ۱۱۳ درجه فارنهایت(۶۳ درجه سانتیگراد) گرم می‌کند. این کار، مولکول را به شکل اولیه خود برمی‌گرداند و انرژی خورشیدی به دام افتاده را به شکل گرما آزاد می‌کند.

محققان می‌گویند هنگامی که تقاضای انرژی وجود دارد، می‌توان از این مایع غنی از انرژی برای تأمین انرژی آبگرمکن‌های ساختمانی، ماشین‌های ظرفشویی، خشک‌کن البسه و موارد دیگر استفاده کرد. همچنین این مایع می‌تواند کاربردهای صنعتی از جمله گرمای لازم برای پخت و پز، استریلیزاسیون، سفید کنندگی و تقطیر نیز داشته باشد.

سپس این مایع دوباره به درون جمع کننده گرمایی خورشیدی پمپ می‌شود تا دوباره مورد استفاده قرار گیرد.

محققان تاکنون این مایع را بیش از ۱۲۵ بار بدون آسیب قابل توجه به ساختار مولکولی آن مورد استفاده قرار داده‌اند.

"کسپر موث-پولسن" رهبر تیم تحقیقاتی و استاد گروه شیمی و مهندسی شیمی دانشگاه "چالمرز" گفت: محاسبه کرده‌ایم که این سوخت در نقطه اوج خود می‌تواند تا ۲۵۰ وات ساعت انرژی در هر یک کیلوگرم ذخیره کند که این تقریباً دو برابر ظرفیت انرژی باتری‌های تسلا موسوم به "پاوربال"(Powerwall) است.

از اواخر سال ۲۰۲۰ یک پروژه از جانب اتحادیه اروپا به هدایت تیمی از محققان دانشگاه "چالمرز" برای توسعه نمونه‌های اولیه از این فناوری برای کاربردهای گسترده مشغول کار است. به این پروژه ۴.۳ میلیون یورو از طرف اتحادیه اروپا اعطا شده است و ۳.۵ سال ادامه خواهد داشت.

"کسپر موث-پولسن" می‌گوید: با این بودجه، توسعه‌ای که اکنون می‌توانیم در پروژه "MOST" انجام دهیم ممکن است به راه حل‌های جدید خورشیدی و بدون آلاینده برای گرمایش در مصارف مسکونی و صنعتی منجر شود. این پروژه در مرحله بسیار مهم و مهیجی قرار دارد.

محققان همچنین از این فناوری در یک نوار درزگیر پنجره استفاده کرده‌اند تا دما را درون خانه در روزهای گرم یکنواخت کند. استفاده از این مولکول در پرده‌ها و پنجره‌ها از هم اکنون توسط یک شرکت به نام "Solartes AB" آغاز شده است.

محققان معتقدند این فناوری می‌تواند طی ۱۰ سال آینده مورد استفاده تجاری قرار گیرد.

چاپ مستقیم حسگرها روی پوست انسان

محققان "موسسه فناوری هاربین" چین در مطالعه اخیرشان از چاپ حسگرهایی به صورت مستقیم بر روی پوست انسان خبر داده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، فناوری پوشیدنی از فناوری‌های کاربردی هستند که می‌توانند بر سلامت افراد نظارت کنند و داده‌های ارزشمندی را جمع آوری کنند. این فناوری طی سال‌های آینده و با توجه به افزایش علاقه جامعه علمی به آن پیشرفت چشمگیری خواهد داشت. اکنون یک تیم بین‌المللی از محققان با چاپ حسگرهای مستقیم بر روی پوست انسان و بدون گرما، گامی مهم در جهت پیشرفت این فناوری برداشته‌اند.

"لینگ ژانگ"(Ling Zhang) نویسنده ارشد این مطالعه از  موسسه فناوری "هاربین" در چین و آزمایشگاه چنگ گفت: در این مقاله با استفاده از روش کاربردی "سینترینگ"(sintering) موفق به چاپ مستقیم حسگر روی پوست بدن شده‌ایم.

در مطالعات گذشته، دانشمندان صفحه مدار چاپی انعطاف پذیر برای استفاده در حسگرهای پوشیدنی ایجاد کرده بودند اما چاپ مستقیم آن روی پوست به دلیل فرآیند اتصال قطعات فلزی حسگر مشکل بود. این فرآیند با نام تف‌جوشی یا سینترینگ شناخته می‌شود و معمولاً به حدود ۵۷۲ درجه فارنهایت - ۳۰۰ درجه سانتیگراد – دما برای اتصال نانوذرات نقره حسگر به یکدیگر نیاز دارد.

تف‌جوشی یا سینترینگ(Sintering) یکی از روش‌های شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است. تف‌جوشی چسباندن یا چسبیدن ذرات یک یا چند ماده به یکدیگر از طریق ذوب سطحی بر اثر حرارت، همراه با فشار یا بدون آن، به‌ طوری‌ که به صورت یک توده جامد(solid mass) درآیند.

مسئله این است که سطح پوست نمی‌تواند چنین دمای زیادی را تحمل کند. برای حل این مسئله، دانشمندان یک لایه کمکی برای تف جوشی ارائه دادند که به پوست آسیب نمی‌رساند و می تواند در دمای پایین تر، مواد را به هم متصل کند. با افزودن یک ذره نانو به مخلوط، ذرات نقره در دمای پایین تری در حدود ۲۱۲ فارنهایت(۱۰۰ درجه سانتیگراد) تف جوش می‌شوند. ژانگ گفت از این روش می‌توان برای چاپ حسگرها روی لباس و کاغذ نیز استفاده نمود. این لایه تف جوش متشکل از خمیر پلی وینیل الکل و کربنات کلسیم است که پوسته تخم مرغ را تشکیل می‌دهد. این لایه ناهمواری‌های سطح چاپ را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد تا یک لایه فوق العاده نازک از الگوهای فلزی ایجاد شود که می‌تواند با حفظ قابلیت‌های الکترومکانیکی خم و جمع شود.

هنگامی که حسگر چاپ می‌شود، محققان از یک دمنده هوا مانند سشوار خنک شده برای حذف آب استفاده شده به عنوان حلال در جوهر استفاده می‌کنند. حسگرها قادر به ثبت دقیق و مداوم دما، رطوبت، سطح اکسیژن خون و سیگنال‌های عملکرد قلب هستند. این حسگر برای چند روز قوی و ضدآب است اما دوش آب گرم به راحتی آن را از بین می‌برد. همچنین قابل ذکر است این حسگر علاوه بر آنکه به پوست آسیب نمی رساند قابل بازیافت نیز است. دانشمندان در حال برنامه ریزی برای تغییر این فناوری برای ایجاد برنامه‌های خاص هستند و تمایل دارند حسگری مجزا برای نظارت بر علائم خاص مرتبط با کووید-۱۹ توسعه دهند.