نگاهی به تازه ترین فناوری های پوشیدنی و توان افزا

در این قسمت مروری داریم بر تازه‌ترین فناوری‌های هوشمند پوشیدنی و توان‌افزای توسعه یافته در دنیا. با ما همراه باشید.

توسعه یک ترموستات پوشیدنی برای تنظیم دمای بدن و صرفه جویی در مصرف انرژی

مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو یک پچ پوشیدنی ایجاد کردند که می‌تواند یک خنک کننده یا گرم کننده شخصی در منزل، محل کار یا حین راه رفتن باشد. این پچ نرم و انعطاف‌پذیر، پوست کاربر را گرم یا خنک کرده و دمای آن را حفظ می‌کند. پژوهشگران معتقدند پوشیدن این ترموستات می‌تواند به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و تهویه مطبوع کمک کند. این پچ از آلیاژهای ترموالکتریک ساخته شده که از الکتریسیته برای ایجاد اختلاف دما استفاده می‌کند. پوشیدن و حمل این پچ برخلاف دیگر دستگاه‌های خنک کننده یا گرم کننده شخصی موجود در بازار راحت است.

توسعه یک ترموستات پوشیدنی برای تنظیم دمای بدن و صرفه جویی در مصرف انرژی توسعه یک ترموستات پوشیدنی برای تنظیم دمای بدن و صرفه جویی در مصرف انرژی

این ساعت هوشمند میتواند نوع فعالیت دست را تشخیص دهد

پژوهشگران دانشگاه کارنگی‌ملون از یک ساعت هوشمند استاندارد برای تشخیص نوع فعالیتی که با دست انجام می‌شود، استفاده کردند. این ساعت هوشمند میتواند تایپ کردن با صفحه کلید، شستن ظروف، نوازش سگ یا استفاده از قیچی را تشخیص دهد. سنجش فعالیت دست ممکن است برای ارائه بازخورد حین یادگیری مهارت‌هایی همچون کار با ابزار موسیقی یا بازتوانی فیزیکی مفید باشد. همچنین می‌تواند به کاربرانی که در معرض آسیب‌های فشار تکراری (RSI) هستند هشدار دهد یا برای ارزیابی اختلالات حرکتی مانند بیماری پارکینسون استفاده شود.

تزریق خودکار اپی‌نفرین توسط این پوشیدنی برای متوقف کردن واکنش‌های آلرژیک

برای افراد مستعد واکنش‌های شدید آلرژیک، به ویژه کودکان، در دست نگه داشتن تزریق‌گر اپی‌نفرین (برای نمونه EpiPen) در این لحظات دشوار است. آدرنالین، یا اپی‌نفرین، باید پیش از اینکه شوک آنافیلاکتیک یا آنافیلاکسی ایجاد شود سریعاً تزریق شود. یک گروه در دانشگاه رایس یک تزریق کننده پوشیدنی طراحی کردند که عمل تزریق را ساده‌تر می‌کند. دستگاه EpiWear از یک فنر برای فعال کردن تزریق‌گر استفاده می‌کند تا اپی‌نفرین را به بدن تحویل دهد. در آینده میتوان این فناوری را به یک ساعت هوشمند متصل کرد تا از این طریق والدین یا اطرافیان از شوک آنافیلاکتیک کودکان آگاه شده و تزریق‌گر را فعال کنند. حتی میتوان نوعی فناوری توسعه داد که آنافیلاکسی را به صورت خودکار تشخیص داده و تزریقگر را فعال کند.

آموزش با دستگاه URGOnight و بازخورد عصبی برای بهبود کیفیت خواب

دستگاه URGOnight از امواج مغزی و بازخورد عصبی برای آموزش کاربر و خوابی راحت‌تر استفاده می‌کند. این سامانه شامل یک هدست EEG و یک برنامه کاربردی است. هدست، امواج الکتریکی مغز را اندازه‌گیری کرده و برنامه با تمرین‌های مختلف کاربر را هدایت می‌کند تا حالت مناسب آرامش و خواب را پیدا کند. پس از حدود یک ماه فرد می‌تواند به نتیجه برسد و به طور طبیعی خوابی راحت و آسوده داشته باشد. نتایج توانایی به خواب رفتن سریع و خوابی راحت‌تر را بدون بیدار شدن‌های مکرر گزارش دادند. در حال حاضر URGOnight در تارنمای ایندیگوگو با قیمت اولیه ۲۴۹ دلار به فروش می‌رسد.

این رابط مغز و رایانه می‌تواند به کودکان مبتلا به اختلال کم‌توجهی/ بیش‌فعالی (ADHD) و مراقبین آنها کمک کند تا عوامل محیطی که موجب بروز نشانه‌های بیماری می‌شود را تشخیص دهند. سربند Agent Unicorn با بررسی سیگنال‌های مغزی (EEG)، مؤلفه P300 (پالسی که حدود ۳۰۰ میلی ثانیه پس از مواجه با تحریکات غیر معمول در سیگنال مغزی بوجود می‌آید) را تشخیص می‌دهد. با شناسایی عوامل محرک می‌توان کودک را در محیطی مناسب و بدون محرک‌ها نگه داشت و وابستگی به دارو را کم کرد. سربند Agent Unicorn به گونه‌ای طراحی شده تا الکترودها در جای مناسب قرار گیرند. یک دوربین ۸ مگا پیکسلی نیز در نوک شاخ قرار داده شده تا هنگام ظهور مؤلفه P300 تصویری از واقعه ثبت کند.

رابط مغز و رایانه رابط مغز و رایانه

تحریک مغز و بهبود حافظه و تمرکز با PlatoWork

محرک مغز PlatoWork یک پوشیدنی برای تحریک مغز و بهبود عملکرد شناختی، بهبود حافظه، تمرکز و خلاقیت است. این هدست با استفاده از فناوری امن و شناخته شده به نام تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای یا tDCS کار می‌کند. در این روش توابع شناختی با ارسال جریان ضعیف به مناطق خاص مغز بهبود می‌یابد.

رونمایی از نسل جدید عینک گوگل

جدیدترین عینک هوشمند گوگل موسوم به Glass Enterprise Edition 2 برای انجام دقیق‌تر و سریع‌تر کارها توسعه یافته است. این عینک به کارگران در صنایع مختلف کمک می‌کند تا وظیفه خود را با دقت، سرعت و کیفیت بیشتری انجام دهند. نسل جدید عینک هوشمند گوگل روی سیستم عامل اندروید اجرا می‌شود و دارای پردازنده سریعتری است. کیفیت دوربین آن نیز بهبود یافته است و از قابلیت‌های بینایی رایانه و یادگیری ماشین نیز پشتیبانی می‌کند.

توسعه حسگری قابل شستشو که می‌تواند با بافت پارچه ادغام شود

پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا، اوکاناگان یک حسگر ارزان قیمت ایجاد کردند که می‌تواند در پارچه قرار گیرد. این حسگر می‌تواند راه را برای لباس‌های هوشمند کنترل کننده حرکات شخص هموار سازد. این حسگر افزون بر نظارت بر حرکات فرد می‌تواند برای نظارت بر ضربان قلب و دمای بدن نیز استفاده شود. این حسگر از مقاومت‌های پیزوالکتریک استفاده می‌کند و دارای پوششی سیلیکونی است. همچنین کاملاً قابل شستشو و منعطف است.

توسعه حسگری قابل شستشو که می‌تواند با بافت پارچه ادغام شود

پیشرفت‌های جدید ما را به پوشاک هوشمند واقعاً پوشیدنی نزدیک کرده است. یک استارت‌آپ بریتانیایی به نام Pireta توانست سامانه‌های الکترونیکی را مستقیماً روی پارچه‌ها جاسازی کند. این فناوری به معنی ایجاد پوشاکی هوشمند و ادغام شده با الکترونیک است که کاملاً منعطف، قابل شست و شو و واقعاً پوشیدنی است. در روش Pireta یک لایه فلزی نازک و بادوام روی سطح پارچه متصل می‌شود که منجر به هدایت عالی می‌شود اما تأثیری بر عملکرد پارچه ندارد. این فناوری، پوشیدنی‌ها را دگرگون خواهد کرد. محصولات پوشیدنی از دستگاه‌های سفت و سخت همچون ساعت‌های هوشمند به سمت پوشاک هوشمند با تکیه بر پارچه‌های الکترونیکی حرکت خواهد کرد.

Pireta Pireta

پوست ما انواع گسترده‌ای از نشانگرهای زیستی مهم را با عرق کردن دفع می‌کند. از این نشانگرها میتوان برای تشخیص بیماری، پیگیری پیشرفت بیماری و فعالیت‌های فیزیکی استفاده کرد. دانشمندان سوئدی نوعی حسگر پوستی ساختند که قادر به اندازه‌گیری بسیاری از ترکیبات بیوشیمیایی مهم مانند سدیم، کلرید، کلسیم، منیزیم، آمونیوم، گلوکز، اسید اوریک و اسیدهای آمینه مانند گلیسین است. این فناوری می‌تواند به ورزشکاران در صورت کم‌آبی و همچنین افرادی که مبتلا به بیماری‌های کلیوی و دیابت هستند، هشدار دهد. افزون بر این، می‌توان حسگرهایی از جمله ECG و شتاب‌سنج را برای اندازه‌گیری دیگر معیارهای مهم سلامت با این حسگر ادغام کرد.

حسگر پوستی

بهبود راه رفتن با KineticStep و بدون خم کردن زانو

مهندس روسی، Andrey Guskov، یک اسکلت بیرونی بیومکانیکی اختراع کرده است که بر مبنای قانون حرکت آونگ کار می‌کند و موجب سهولت راه رفتن و صرف انرژی کمتر می‌شود. Kinetic Step می‌تواند به افراد مسن و افراد دارای اختلال حرکتی کمک کند تا زندگی راحت‌تر و مستقل‌تری داشته باشند. این اسکلت بیرونی در طول پیاده‌روی، فشار روی مفصل‌های زانو و ستون فقرات را کم می‌کند. در مواردی که افراد دچار بیماری یا آسیب زانو هستند استفاده از این فناوری بسیار مفید است. طراحی Kinetic Step بر مبنای مکانیسم مکانیکی آونگ است که به افراد اجازه می‌دهد بدون خم کردن زانو راه بروند.

پژوهشگران MIT یک دستکش پر از حسگر ساختند که به کمک هوش مصنوعی می‌تواند اشیایی که لمس می‌کند را شناسایی کند. این دستکش ارزان قیمت به نام “دستکش مقیاس‌پذیر لمسی” (STAG) شامل حدود ۵۵۰ حسگر کوچک است. هنگام لمس اشیا یک شبکه عصبی با استفاده از داده‌های حسگرها، اشیا را طبقه‌بندی و وزن آنها را پیش‌بینی می‌کند. این سامانه در آزمایش‌ها اشیا را با دقت ۷۶ درصد شناسایی کرد. همچنین می‌تواند وزن بسیاری از اشیا را با خطای ۶۰ گرم پیش‌بینی کند. این اطلاعات به ربات‌ها برای شناسایی و در دست گرفت اشیا و یا طراحی پروتزها کمک کند.

ساخت یک دستکش هوشمند با الهام از ساختار عضلات دست

این اسکلت بیرونی نرم می‌تواند با غلبه بر محدودیت‌ها، انگشتان دست را حرکت دهد. چهار عضله مصنوعی پنوماتیک (تقریبا ۲٫۵ میلیمتر قطر و کمتر از ۲ گرم وزن) به هر انگشت متصل است. این چهار عضله به شکل دو جفت عضله مخالف برای انقباض و انبساط است. بنابراین کنترل موقعیت هر انگشت به طور مستقل انجام می‌شود. این معماری شبیه به آناتومی عضله ساعد انسان است که در نهایت از حرکت طبیعی دست و بدون هیچ محدودیتی پشتیبانی می‌کند. از این فناوری می‌توان برای توانبخشی افراد پس از سکته مغزی استفاده کرد.

رباتی برای کمک به انجام امور شخصی بیماران دچار اختلال حرکتی

پروژه ROBINA یک مفهوم نوآورانه از تعامل انسان با ربات است. این ربات برای حمایت از افراد دارای اختلال حرکتی و افزایش استقلال این بیماران در انجام وظایف روزمره خود توسعه یافته است. این سامانه را براحتی و با ورودی‌های مختلف از جمله کنترل چشمی یا نمایشگر لمسی، با توجه به توانایی بیمار، قابل کنترل است.

اسکلت بیرونی می‌تواند توانایی‌های فیزیکی انسان را گسترش دهد

با اسکلت بیرونی Skelex 360 می‌توان از  استقامت، قدرت و کارایی بیشتر لذت برد. Skelex 360 قدرت کارگران را افزایش داده و موجب کاهش خستگی آنها می‌شود. در حال حاضر کارکنان چند شرکت تولیدی و سازمان‌های صنعتی از جمله وزارت دفاع هلند و ایرباس از این اسکلت بیرونی استفاده می‌کنند. اسکلت بیرونی Skelex 360 از تمام حرکات بازو و لگن پشتیبانی می‌کند.

Skelex 360

فناوری اسکلت بیرونی موجب بهبود توانبخشی در سنگاپور می‌شود

پژوهشگران سیستم بهداشت ملی دانشگاه (NUHS) سنگاپور سعی دارند اثر بخشی اسکلت بیرونی در توانبخشی و بهبود تحرک بیماران را بررسی کنند. آنها سه اسکلت بیرونی EksoGT ساخت شرکت آمریکایی Ekso Bionics را تهیه کردند. بیماران در بیمارستان دانشگاه ملی سنگاپور از این اسکلت‌های بیرونی در جلسات توانبخشی برای رهایی از صندلی چرخدار و بهبود توانایی‌های خود استفاده می‌کنند. در این پژوهش حدود ۴۰۰ بیمار حضور دارند که برخی در جلسات توانبخشی از اسکلت بیرونی استفاده می‌کنند و حدود ۱۰۰ بیمار از اسکلت بیرونی استفاده نخواهند کرد. عملکرد بیماران برای بررسی تأثیر اسکلت بیرونی و مقایسه با روش‌های استاندارد ثبت خواهد شد.

طرح جدید اسکلت بیرونی به نام MARCH IV

دانشجویان دانشگاه فناوری دلفت از طرح جدید اسکلت بیرونی خود به نام MARCH IV رونمایی کردند.  اسکلت بیرونی یک پوشیدنی مکانیکی است که افراد دچار آسیب نخاعی را قادر می‌سازد دوباره بایستند و راه بروند. طراحی جدید شامل ویژگی‌های هوشمندی، از جمله مفصل جدید ران است که به کاربر اجازه می‌دهد آزادانه حرکت کند. این اسکلت بیرونی توسط خود دانشجویان در پروژه MARCH تولید خواهد شد و انتظار می‌رود تا اواخر ماه می برای نخستین آزمایش‌ها آماده شود.

دوباره راه رفتن پس از ۲۰ سال استفاده از ویلچر

تماشا کنید جفری چگونه پس از ۲۰ سال استفاده از صندلی چرخدار به کمک یک اسکلت بیرونی روی پاهای خود ایستاده و دیپلم خود را از کالج مدیریت الر دانشگاه آریزونا دریافت کرد. جفری بریستول نخستین آنوریسم مغزی را در سن ۲٫۵ سالگی تجربه کرد. با اینکه پزشکان امیدی به زنده ماندن وی نداشتند این کودک پس از سیزده روز از کما خارج شد. جفری دومین آنوریسم مغزی را یکسال بعد تجربه کرد. پس از آنوریسم دوم توانایی مغز جفری برای ارسال پیام به عضلات آسیب دید. پس از آن جفری مجبور بود از صندلی چرخدار استفاده کند. تا اینکه در سن ۲۴ سالگی و هنگام دریافت دیپلم خود و به لطف یک گروه مهندسی از دانشگاه آریزونا، با یک اسکلت بیرونی توانست بایستد و چند گام بردارد.


«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 *