پروژه‌ های نوآورانه دانشجویان هاروارد برای حل مسائل دنیای واقعی

دانشجویان دانشکده مهندسی و علوم جان پالسون دانشگاه هاروارد پروژ‌ه‌های نوآورانه‌ای را تعریف و اجرا کردند تا مسائل پیچیده دنیای واقعی را حل کنند. دانشجویان در یکی از دروس خود به ارائه‌ی راه‌حل برای مسائل دنیای واقعی پرداختند. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید تا با تعدادی از پروژه‌های خلاقانه آشنا شوید.

سرعت بخشیدن به بهبود زخم بیماران مبتلا به دیابت

پروژه‌ های نوآورانه دانشجویان هاروارد برای حل مسائل دنیای واقعی

Serena Blacklow در زمینه‌ی مهندسی پزشکی برای درمان زخم‌های پای افراد مبتلا به دیابت راه‌حلی را ارائه کرده است. او به ابعاد گسترده‌ی بیماری دیابت در سراسر جهان و مشکل زخم‌های پای بیماران اشاره می‌کند. در صورتی که پای افراد دچار دیابت زخم شود به سختی بهبود می‌یابد و زمان بهبود حتی بیشتر از یک سال به طول می‌انجامد. درمان‌های کنونی شامل پانسمان‌هایی هستند که روی زخم قرار می‌گیرند. این پانسمان‌ها به زخم فشار وارد می‌کنند و ممکن است بهبود زخم را کند کنند.

Blacklow یک هیدروژل (hydrogel) پلیمری حساس به دما و دارای خاصیت چسبندگی توسعه داده است. در دمای پوست این ماده منقبض می‌شود و پوست را به صورت مکانیکی روی زخم می‌کشد. این نوع هیدروژل شامل شبکه‌ای از پلیمر است که قابلیت کشسانی دارد و تا ده برابر طول اصلی گسترش می‌یابد. این ژل پلیمری ناحیه‌ی زخم را تا ۵۵ درصد کاهش می‌دهد. از سوی دیگر نانوذرات نیترات نقره زخم را از رشد باکتری حفظ می‎کند. هزینه‌ی خام این ماده حدود ۶٫۵ دلار است که در مقایسه با روش‌های کنونی پیوند با ۲۳۰۰ دلار هزینه، تفاوت قابل توجهی دارد.

بهبود سامانه‌های برنامه‌ریزی حرکت ربات‌های متحرک

پروژه‌ های نوآورانه دانشجویان هاروارد برای حل مسائل دنیای واقعی

ربات‌هایی که حرکت می‌کنند به سامانه‌های پیشرفته برنامه‌ریزی حرکت نیاز دارند تا به صورت موثر حرکت کنند. در ربات‌هایی مانند پهپادها توان مصرفی عامل مهمی به شمار می‌آید. طراحان پهپاد تلاش می‌کنند سرعت پهپاد را افزایش دهند با وجود اینکه توان مصرفی و در پی آن اندازه‌ی منبع تغذیه افزایش چشمگیری نداشته باشد.

برنامه‌ریزی حرکت (motion planning) اصطلاحی است که در رباتیک به فرایند جزئی‌سازی کاری، درقالب حرکت‌های جداگانه و گسسته اطلاق می‌شود. اینگونه سامانه‌ها باید به توان و سرعت محاسباتی بالا دسترسی داشته باشند. Jon Cruz در شاخه‌ی مهندسی الکترونیک یک شتاب‌دهنده‌ی سخت‌افزاری طراحی کرده است تا فرآیند برنامه‌ریزی حرکت ربات‌ها را سرعت بخشد بدون این‌که به توان محاسباتی بالایی نیاز باشد. در این طراحی از مفهوم موازی‌سازی در مدارهای سخت‌افزاری بهره برده شده است. مدارهای جداگانه می‌توانند در زمان واحد، وظایف مستقل از یکدیگر انجام دهند. همین مفهوم به توسعه‌ی سامانه‌ی برنامه‌ریزی حرکت موثرتر و سریع‌تر کمک شایانی خواهد کرد. Cruz بر این باور اسن در آینده مبحث سخت‌افزار اهمیت فراوانی پیدا می‌کند چرا که ما برای فناوری‌های پیشرفته به توان و سرعت بالایی نیاز داریم.

دستگاه تفکیک خودکار زباله

پروژه‌ های نوآورانه دانشجویان هاروارد برای حل مسائل دنیای واقعی

Samwel Emmanuel در شاخه‌ی مهندسی الکترونیک یک سامانه‌ی تفکیک خودکار زباله توسعه داده است. اغلب سامانه‌های بازیافت زباله به تفکیک زباله‌ها پیش از بازیافت نیاز دارند. این وظیفه هموما به صورت دستی انجام می‌شود و انواع مواد تفکیک می‌شوند. سامانه‌ای که Emmanuel طراحی کرده است دارای مقیاس کوچک و ارزان قیمت و با کاربری آسان است. این سامانه قابلیت شناسایی انواع مواد و تفکیک آن‌ها در بخش‌های جداگانه را دارد. در سامانه‌ی طراحی شده پنج نوع حسگر از جمله حسگرهای فراصوت، فوتوالکتریک، وزن، القایی و خازنی به کار رفته است. حسگر وزن برای جداسازی پلاستیک از شیشه و حسگر القایی برای شناسایی مواد فلزی و حسگر خازنی برای تفکیک مواد آلی استفاده شده اند. همچنین یک بخش نظارت از راه دور را شامل می‌شود تا به کاربر از طریق پیام دادن روی گوشی هوشمند اطلاع دهد مخزن دستگاه پر است و نیاز به تخلیه دارد.

تنظیم دمای بطری شیر نوزادان

پروژه‌ های نوآورانه دانشجویان هاروارد برای حل مسائل دنیای واقعی

Cesar Maeda در زمینه مهندسی مکانیک فعالیت دارد. اغلب بطری‌های شیر نوازادان در ابتدا دمای بالایی دارند و برای رسیدن به دمای مناسب نوزاد نیاز به صرف وقت و روش‌هایی برای کاهش دمای بطری داریم. Maeda برای حل این مشکل و تنظیم سریع دمای بطری نوزادان، از یک محفظه مجهز به حسگرهای دما استفاده شده است تا دمای بطری را به دمای مطلوب برساند. سامانه‌ی Maeda دمای بطری شیر را در زمان ده دقیقه تا دمای ۳۷ درجه سانتی گراد می‌رساند و دمای بطری را اندازه‌گیری می‌کند.


بیشتر بخوانید:
>>التیام زخم‌های دیابتی با الکتریسیته
>>این ربات حشره مانند از نی نوشیدنی ساخته شده است!


منبع: harvard

استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک منبع و نام «مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی» مجاز است.

پاسخی بگذارید

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