نگاهی به فناوری های پوشیدنی در حال توسعه در بهار و تابستان ۱۳۹۸

در این مقاله از مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی به مرور اخبار پوشیدنی‌های در حال توسعه در بهار و تابستان ۱۳۹۸ خواهیم پرداخت. برخی از این فناوری‌ها برای توسعه‌ی فناوری‌های دیگر طراحی شده‌اند. برای نمونه می‌توان به پارچه‌هایی از جنس گرافن و یا فناوری‌های بهبود دهنده‌ی کیفیت اتصال بی‌سیم نام برد. برخی به طور مستقیم توسط کاربران قابل استفاده هستند. از جمله‌ی این فناوری‌ها می‌توان به کفش‌های ردیاب سلامت، صفحه کلید پوشیدنی و خالکوبی‌ها اشاره کرد.

نظارت مداوم بر کارکرد قلب و دستگاه تنفسی

اندازه‌گیری و نظارت بر ضربان قلب، تنفس و ECG به طور پیوسته و برای هفته‌ها با پچ منعطف جورجیاتک ممکن خواهد بود. نظارت مستمر و طولانی مدت بر فعالیت‌های فیزیولوژیکی می‌تواند به پزشکان و دانشمندان اطلاعات دقیقی درمورد سلامت شخص ارائه دهد. پژوهشگران مؤسسه فناوری جورجیا دستگاهی پوشیدنی برای اندازه‌گیری انواع سیگنال‌های فیزیولوژیکی طراحی کرده‌اند. این دستگاه را می‌توان برای مدت طولانی بر روی پوست پوشید. این دستگاه الکتروکاردیوگرافی (ECG)، ضربان قلب، تنفس و همچنین داده‌های حرکتی از یک شتاب سنج را فراهم می‌کند. این اطلاعات به یک رایانه لوحی یا تلفن هوشمند مجاور منتقل می‌شود و امکان بارگیری مداوم و نظارت بر داده‌های بیمار فراهم است.

استفاده از واقعیت مجازی برای کمک به کودکان اتیسم

نرم‌افزار واقعیت مجازی شرکت Floreo به کودکان اتیسم کمک می‌کند تا توانایی‌ها و تعاملات خود را بهبود دهند. هدست واقعیت مجازی و این برنامه به کودکان کمک می‌کند ذهن خود را متمرکز کنند و پیشرفت‌های چشمگیری در حافظه و سایر قابلیت‌های تعاملی خود داشته باشند. نتایج استفاده از واقعیت مجازی برای کودکان اتیسم حیرت‌آور بوده است.

پوشاک از جنس گرافن مانع جذب پشه‌ها روی پوست می‌شود

بیماری‌هایی وجود دارند که توسط پشه‌ها به انسان منتقل می‌شوند. پژوهشگران دانشگاه براون (Brown University) در مورد ماده جدیدی گزارش داده‌اند که می‌تواند مانع جذب پشه به روی پوست بدن شود. ماده جدید با استفاده از چندین لایه اکسید گرافن ساخته شده است. گرافن یک ورق کربن است که تنها یک اتم ضخامت دارد و اکسید گرافن مشتقی است که باعث می‌شود گرافن به شکل ورق‌های بزرگ ساخته شود. این ورقه‌ها از عبور بسیاری از مواد شیمیایی منتشر شده توسط پوست و عرق جلوگیری می‌کند. پشه ها از این مواد شیمیایی به عنوان نشانه‌هایی برای شکار طعمه خود استفاده می‌کنند.

پوشیدنی گرافن مانع از نیش حشرات می‌شود

تخمین و تشخیص موقعیت دست با یک دستکش نرم کشسان

تشخیص موقعیت دست در لحظه یک چالش در محاسبات، بویژه فناوری محاسبات محور انسان و فناوری ضبط حرکت است. دست انسان پیچیده است. سامانه‌ای پیچیده از عضلات خم کننده، عضلات باز کننده و قابلیت‌های حسی به عنوان ابزار اصلی ما برای دستکاری اشیاء و برقراری ارتباط با یکدیگر است. تشخیص دقیق حرکت دست‌ها برای بسیاری از کاربردها از جمله بازی، حوزه‌های واقعیت افزوده، واقعیت مجازی، رباتیک و صنایع زیست پزشکی دارای اهمیت است. گروهی از دانشمندان ETH زوریخ و دانشگاه نیویورک یک دستکش کاربرپسند و کششی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند موقعیت دست را در لحظه و با دقت بسیار تشخیص دهد.

بهبود قابلیت اتصال فناوری‌های پوشیدنی با منسوجات هوشمند

دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) منسوجات رسانا را در لباس گنجانیده‌اند تا چندین دستگاه پوشیدنی را به طور همزمان وصل کنند. این شبکه حسگر بی‌سیم به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد داده‌ها را با سیگنالی ۱۰۰۰ برابر قوی‌تر از فناوری‌های معمولی منتقل کنند. به این ترتیب عمر باتری همه دستگاه‌ها به طرز چشمگیری بهبود می‌یابد. این فناوری کاربردهای بالقوه‌ای در نظارت بر سلامت، مداخلات پزشکی و رابط‌های انسان و ماشین دارد. همچنین این روش نسبت به روش‌های معمولی، حریم خصوصی بیشتری را ارائه می‌دهد. در حال حاضر، امواج رادیویی سیگنال‌ها را تا چندین متر اطراف شخص منتقل می‌کند. در این روش سیگنال‌ها متمرکز شده‌اند و از محدوده ۱۰ سانتی‌متری فرد فراتر نمی‌روند.

توسعه صفحه کلیدی کوچک برای افراد دارای اختلال بینایی

افراد دارای اختلال بینایی می‌توانند با افزودن این صفحه کلید به گوشی هوشمند خود با امنیت و حفظ حریم شخصی از این صفحه کلید ۲ در ۳ برای تایپ انواع کاراکترها استفاده کنند.

توسعه دستگاه‌های پوشیدنی برای نظارت بر سلامت

دانشمندان مؤسسه علوم فوتونیک (ICFO) مشغول تهیه پچی متشکل از حسگرهای مبتنی بر گرافن هستند که علائم حیاتی همچون ضربان قلب، میزان اشباع اکسیژن، آب بدن، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، دما و نرخ تنفس را اندازه می‌گیرد. در حالی که حسگرهای یافت شده در بیشتر ردیاب‌های تناسب اندام از نور LED استفاده می‌کند، این حسگرهای مبتنی بر گرافن از نور محیطی استفاده می‌کند.

این عضلات مصنوعی می‌تواند ربات‌ها و پروتزها را دگرگون کند

پژوهشگران MIT الیافی تولید کردند که به ساخت عضلات مصنوعی سبک، کارآمد و قدرتمند منجر می‌شود. آنها دو پلیمر با ضریب حرارتی بسیار متفاوت (یک الاستومر کوپلیمر سیکل و یک پلی‌اتیلن ترموپلاستیک) را با هم ترکیب کردند. این ترکیب به کوچکترین تغییر دمایی واکنش نشان می‌دهد و بسیار قوی است به طوری که تنها یک رشته از آن می‌تواند تا ۶۵۰ برابر وزن خود را تحمل کند. این الیاف می‌توانند از چند میکرومتر تا چند میلی‌متر ضخامت و تا صدها متر طول داشته باشد. یک اندام رباتیک برای فعال کردن الیاف نیازی به منبع گرمایی حجیم بیرونی ندارد. اگر این الیاف‌ها به هم پیچانده شوند، می‌توان کنترل دقیق و خودکاری رو آنها داشت. کاربردهای بسیاری می‌توان برای این الیاف در نظر گرفت. ربات‌های کوچک پزشکی می‌توانند بر روی بدن شما از داخل کار کنند. ربات‌های بزرگتر می‌توانند بسیار قوی و سریع باشند. همچنین می‌توانند برای پروتزها بسیار حیاتی باشند و آنها را بی‌نیاز از هیدرولیک و دیگر ماشین آلات کنند.

این نوآوری به ربات‌های نرم توانایی انجام حرکات پیچیده و جدید را می دهد

به تازگی، پژوهشگران دانشگاه هاروارد توانسته‌اند جایگزین‌های نرمی برای قطعات سخت مورد نیاز در ساخت ربات‌ها اختراع کنند. آنها به جای الکتریسیته و سیم‌ها از هوای فشرده برای ایجاد حرکات استفاده می‌کنند. پژوهشگران نخستین نوسانگر نرم را معرفی کردند که ربات‌های نرم را قادر به چرخیدن، نوسان کردن، پیچیدن، سنجش مایعات و بلعیدن می‌کند. تاکنون، نوسانگرهای حلقه‌ای با ترانزیستورهای الکترونیکی یا میکروفلوئیدیک ساخته می‌شدند. این فناوری ربات‌های نرم را از قطعات سخت بی‌نیاز کرده است. پژوهشگران از این نوسانگر نرم برای کنترل یک دستگاه مکانوتراپی بادی برای پا بهره بردند.

نوسانگر نرم برای کنترل یک دستگاه مکانوتراپی بادی

ترکیب گوشی هوشمند و پوشیدنی‌ها برای بررسی عملکرد کارکنان

پژوهشگران با استفاده از گوشی‌های هوشمند، دستبندهای تناسب اندام و یک برنامه سفارشی، سامانه‌ای برای سنجش عملکرد کارکنان ایجاد کردند. این سامانه با نظارت بر سلامت جسمی، احساسی و رفتاری کارگران آنها را بر اساس عملکرد طبقه‌بندی می‌کند. در سامانه جدید، گوشی هوشمند فعالیت فیزیکی، مکان، استفاده از تلفن و نور محیط را ردیابی می‌کند. ردیاب تناسب اندام پوشیدنی عملکردهای قلب، خواب، استرس و ویژگی‌های بدن همچون وزن و کالری را کنترل می‌کند. این اطلاعات توسط الگوریتم‌های یادگیری ماشین مبتنی بر ابر پردازش می‌شود و کارکنان را بر اساس عملکرد دسته‌بندی می‌کند.

پوشیدنی برای سننجش عملکر کارکنان

کفشی برای سنجش فشار خون

شرکت Under Armour در حال توسعه کفش‌هایی با قابلیت ثبت فشار خون است. این کفش‌های هوشمند جدید افزون بر ثبت فشار خون می‌تواند با تنظیم کفی خود موجب بهبود گردش خون شود تا ورزشکاران هنگام تمرینات کمتر خسته شوند.

کفشی برای سنجش فشار خون از شرکت Under Armour

توسعه خالکوبی الکترونیکی برای نظارت طولانی مدت بر قلب

پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین یک پوشیدنی (e-tattoo) ایجاد کرده‌اند که می‌تواند سلامت قلب را طی چند روز ارزیابی کند. این دستگاه نخستین حسگر منعطفی است که می‌تواند الکتروکاردیوگرافی (فعالیت الکتریکی قلب) و سیزموکاردیوگرافی (ارتعاشات قفسه سینه و ضربان قلب) را با هم اندازه گیرد. ترکیب این دو، اطلاعات دقیق‌تری از سلامت قلب ارائه می‌دهد. این پوشیدنی از راه دور توسط گوشی هوشمند کنترل می‌شود. همچنین می‌توان آن را برای چند روز پوشید و نظارت را بدون توقف انجام داد.

بخاری و کولر پوشیدنی

شرکت سونی دستگاه جدیدی توسعه داده است که هم به عنوان بخاری و هم به عنوان کولر کار می‌کند و در جیب جا می‌شود. این دستگاه با نام Reon Pocket تنها ۸۵ گرم وزن دارد. Reon Pocket در جیب پیراهن قرار می‌گیرد و با یک اپلیکیشن گوشی هوشمند روشن و خاموش می‌شود.


در مورد پوشیدنی‌ها بیشتر بخوانیم:
نگاهی به تازه ترین فناوری های پوشیدنی و توان افزا
سخنرانی تداکس : پزشکان مهندس (Physicianeer) و فناوری های پوشیدنی
چهار پوشیدنی کاربردی در زندگی روزمره ی بیماران


منبع: اخبار و مقالات منتشر شده در شبکه های خبری مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی
«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 *