آشنایی با فناوری های جدید پوشیدنی در تابستان ۱۴۰۰

دانشمندان همواره برای پیشرفت فناوری و غلبه بر محدودیت‌های پوشیدنی‌ها راه‌های جدیدی پیدا می‌کنند. ساخت باتری انعطاف‌پذیر برای تولید انرژی از حرکات بدن، حسگر ضربان‌سنجی که داخل پیراهن معمولی ادغام می‌شود و حسگر انعطاف‌پذیر فرابنفش فقط چند نمونه از این فناوری‌ها هستند. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی اخبار پوشیدنی‌ها را در تابستان ۱۴۰۰ مرور خواهیم کرد.

محاسبه چربی بدن با ساعت هوشمند Galaxy Watch 4 از Samsung

پوشیدنی Galaxy Watch 4 از سامسونگ درصد چربی بدن را حساب می‌کند. برای سنجش میزان بافت عضلانی از روش‌هایی مانند BMI (تحلیل امپدانس بیوالکتریکی) یا X-ray absorptiometry استفاده می‌شود. روش دوم بسیار دقیق‌تر است. روش سامسونگ فرستادن جریانی ضعیف به سمت بدن است. این سیگنال در بافت سلولی پر آب با سرعت بیشتری حرکت می‌کند. بافت چربی یک بافت کم اب است. با توجه به اینکه یک رابطه یک به یک میان میزان چربی بدن و آب بدن وجود ندارد این اندازه‌گیری بلافاصله پس از مصرف مقدار زیادی آب دقیق نیست. اما برای کاربردهای خانگی و با رعایت این نکته روش مناسبی است. این ساعت هوشمند پس از Halo Band از Amazon دومین مچ‌بند مجهز به این فناوری است.

محاسبه چربی بدن با ساعت هوشمند Galaxy Watch 4 از Samsung

پوشیدنی دانشگاه Nanyang انرژی تولید می کند

با توجه به محدودیت باتری‌های سخت و جامد به کار رفته در پوشیدنی‌ها، دانشمندان به دنبال راه‌های جدید برای فراهم کردن توان لازم پوشیدنی‌ها هستند. باتری انعطاف‌پذیر و نرم دانشمندان دانشگاه صنعتی Nanyang در سنگاپور در واقع پچ ۲در۲ سانتی متر است که عرق بدن را جذب می‌کند. جذب بالا مایعات لازم را همواره در دسترس باتری قرار می‌دهد. خود باتری از یک ماده آبدوست با نام poly(urethane-acrylate) به همراه ذرات میکروسکوپی نقره تشکیل شده است. این ذرات در مجاورت یون‌های کلرید و مایعات اسیدی بدن به یکدیگر می‌چسبد و به این شکل رسانای الکتریسیته می‌شوند. در حال حاضر این باتری فعالیت مداوم یک دوچرخه سوار را برای تولید ۳.۹ میلی وات به کار می‌گیرد که برای روشن کردن یک دماسنج کافیست.

پوشیدنیMIT یک حسگر لامسه است و برای توانبخشی سکته مغزی کارآمد است

پژوهشگران MIT دستکش جدیدی برای تشخیص لمس شدن سطح طراحی کرده‌اند که قادر است فشار و سایر محرک‌های لمسی را احساس کند. قسمت داخلی دستکش با مجموعه‌ای از حسگرها به هم متصل شده است تا تغییرات کوچک فشار در سطح دستکش را تشخیص، اندازه‌گیری و ترسیم کند. حسگرها بسیار هماهنگ هستند و می‌توانند ارتعاشات بسیار ضعیف پوست، مانند نبض شخص را دریافت کنند. آزمایش این دستکش نشان به درستی نیروی ایجاد شده هنگام در مشت گرفتن اجسام مختلف را نشان داد. به عنوان نمونه نشان داد که نگه داشتن بادکنک یک سیگنال فشار نسبتاً یکنواخت در کل کف دست ایجاد می‌کند، در حالی که گرفتن یک لیوان فشار قوی‌تری را در نوک انگشتان ایجاد می‌کند.

این دستکش لمسی می‌تواند به بازآموزی عملکرد و هماهنگی حرکتی در افرادی که دچار سکته مغزی یا سایر شرایط حرکتی شده‌اند، کمک کند. این دستکش همچنین می‌تواند برای بهبود تجربه واقعیت مجازی و بازی‌ها مناسب باشد.

پژوهشگران در نظر دارند حسگرهای فشار را نه تنها در دستکش‌های لمسی بلکه در پچ‌های منعطف برای ردیابی نبض، فشار خون و سایر علائم حیاتی ادغام کنند تا با دقت بیشتری نسبت به ساعت‌های هوشمند و دیگر مانیتورهای پوشیدنی اندازه‌گیری انجام شود. همچنین قصد دارند از دستکش برای شناسایی الگوهای فشار برای کارهایی همچون نوشتن با قلم و دست زدن به سایر اشیای خانگی استفاده کنند.

این پیراهن یک ردیاب قلب است

پژوهشگران دانشگاه رایس با در هم تنیدن رشته‌های مبتنی بر نانولوله‌های کربنی توانستند الیافی به اندازه یک نخ معمولی ببافند. این الیاف رسانا به صورت زیگزاگ به پیراهن دوخته می‌شود تا از کشیدگی و شکستن آنها جلوگیری شود. در نتیجه یک پیراهن معمولی به پیراهنی هوشمند تبدیل می‌شود که تماس الکتریکی ثابت با پوست دارد و امکان جمع‌آوری مداوم داده‌ها در مورد فعالیت قلب را فراهم می‌کند. این پارچه‌های هوشمند قابل شستشو در ماشین هستند و می‌توانند به فرستنده‌های بلوتوث متصل شوند تا داده‌ها را به تلفن‌های هوشمند منتقل کنند. دانشمندان طیف وسیعی از کاربردهای احتمالی را برای این پارچه‌های هوشمند در نظر دارند که شامل ادغام آنتن‌ها یا چراغ‌های LED و یا ایجاد تغییرات برای نظارت بر سایر علائم حیاتی مانند میزان تنفس است.

این پوشیدنی می‌تواند بیش از صد گاز مضر را در هوا تشخیص دهد

استارت‌آپ Airotect که از دل طرحی از دانشگاه Oklahoma برآمده است یک پوشیدنی مشابه کارت‌های هوشمند ساخته است که در جیب لباس یا آستین قرار می‌گیرد. در شکل کنونی خود، XCel+ Dosimeter Badge، تعدادی لوله است که ساختاری متخلخل از نوعی سیلیکون با نام OSU-6 دارد و با استفاده از نیروی واندروالس قادر است گازهای مضر را جذب ساختار خود کند. پس از استفاده این دستگاه را باید به آزمایشگاه منتقل کرد تا با گرم کردن آن و آزاد شدن گازها، نوع گازها مشخص شود. دستگاه‌های پوشیدنی کنونی معمولا چند نوع گاز را آشکار می‌سازند اما به این روش می‌توان با یک دستگاه بیش از صد نوع گاز را شناسایی کرد. در حال حاضر این وسیله در مزارع آزمایش می‌شود.

حسگر پوشیدنی برای رصد میزان پرتوهای فرابنفش

این حسگر انعطاف‌پذیر ماورابنفش پربازده در دانشگاه Nanyang سنگاپور ساخته شده است. طبق مقاله‌ای که در مجله ACS Nano به چاپ رسیده است این حسگر انعطاف‌پذیر ماورابنفش واکنشی ۲۵ برابر بیشتر و ۳۳۰ برابر دقیق‌تر از حسگرهای موجود دارد و برتری قابل توجهی نسبت به آشکارسازهای الکترواپتیکی دارد. به طور معمول از گالیوم نیترات برای آشکارسازی نور فرابنفش در پزشکی و مهندسی (مانند حسگرهای نوری تلفن‌های همراه) استفاده می‌شود که در نتیجه حسگری سخت بدست می‌آید.

دانشمندان Nanyang برای ساخت یک حسگر انعطاف‌پذیر یک لایه تک بلوری گالیوم نیترات و یک لایه آلومینیوم گالیوم نیترات را روی زیر لایه‌ای نیم رسانا به کار بردند. افزون‌ بر کاربردهای صنعتی، مهندسی و پزشکی این حسگر را می‌توان برای پوشیدنی‌های شخصی نیز به کاربرد. به این شکل افراد می‌توانند درکی از میزان قرارگیری در معرض پرتوهای UV در طول روز داشته باشند و بر اساس این اطلاعات برای حفظ سلامت خود برنامه‌ریزی کنند. با توجه به اینکه نور ماورابنفش در ابتلا به سرطان پوست نقش دارد این دستگاه می‌تواند مهم باشد. در استرالیا از هر ۳ نفر با سن بیش از ۷۰ سال ۲ نفر به سرطان پوست مبتلا می‌شود.

این پوشیدنی قابل بازیافت است

پوشیدنی‌ها و ردیاب‌های سلامت معمولا پس از خرید یک دستگاه جدید دور انداخته می‌شوند. بازیافت این پوشیدنی‌ها به دلیل زحمت زیاد و مشکلات احتمالی ناشی از بیرون ریختن مواد سمی و نیاز به کار دستی زیاد انجام نمی‌شود. برای بازیافت این مواد و حل مشکل زباله پژوهشگرانACS Applied Materials & Interfaces یک نانوکامپوزیت با دو فلزی برپایه روی و نقره ساختند که در آب تجزیه می‌شود. آنان این ماده را در یک ساعت کاملا سالم به کار گرفتند که پس از ۴۰ ساعت در آب حل شد. پوشش این ساعت از یک پلیمر با نام poly(vinyl alcohol) ساخته شده بود که در آب حل می‌شد. پس از ۴۰ ساعت تنها قطعاتی از ساعت مانند صفحه نمایش OLED، میکروکنترلر، خازن‌ها و قطعات ادغام شده روی این مواد تجزیه‌پذیر بود.

این پوشیدنی قابل بازیافت است

PhysIQ از پوشیدنی ها و هوش مصنوعی برای بهبود بیماران پس از ابتلا به کرونا استفاده می کند
رابط پوشیدنی مغز و ماشین نیت ها را به عمل تبدیل میکند
دستگاه فشرده ساز پنوماتیک با قابلیت تحرک برای درمان ورم لنفاوی


«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *