ساخت حسگری که از غرق‌شدن شناگران جلوگیری می‌کند

دانشمندان موفق به ساخت حسگری شده اند که هنگام غرق‌شدن شناگر، زنگ خطر را به‌صدا درمی آورد.

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از وبگاه تِک اِکسپلور (Tech Xplore)، بسیاری از ردیاب‌های انعطاف‌پذیر تناسب اندام را نمی‌توان در آب غوطه‌ور کرد؛ زیرا پوشش‌های لازم برای آب‌بندی کامل این دستگاه‌ها، باعث می‌شود پوشیدن آن‌ها احساس ناخوشایندی ایجاد کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

گزارش چاپ‌شده در مجله علمی اِی‌سی‌اِس نانو (ACS Nano) حاکی از این است که دانشمندان یک پوشش نازک و لغزنده روی پارچه رسانا قرار دادند که نوعی حسگر حرکت زیر آب ایجاد می‌کند که هوا از آن عبور می‌کند. آن‌ها از این حسگر در ساخت یک دستگاه هوشمند استفاده کردند که در صورت توقف حرکت شناگر به برنامه گوشی هوشمند هشدار می‌دهد که احتمال غرق‌شدن شناگر وجود دارد.

حسگرهای حرکتی زیر آب می‌توانند کاربردهای زیادی داشته باشند؛ مانند نظارت بر ضربان قلب و ردیابی فعالیت و ایمنی شناگران؛ اما روش‌های فعلی برای محافظت از این وسایل الکترونیکی، باعث شده است این دستگاه‌ها ضخیم و در برابر هوا نفوذناپذیر باشند که ممکن است به تحریک پوست منجر شوند.

 پژوهش‌های قبلی نشان داده است که لایه‌های نازک و یکنواخت پلی‌دی‌متیل سیلوکسان (PDMS) آب را به اندازه کافی دفع و از حسگرهای حرکتی انعطاف‌پذیر در زیر آب محافظت می‌کند؛ اما مشخص نیست که این پوشش راحت خواهد بود یا خیر.

جیانینگ هوانگ (Jianying Huang)،  کولمین پارک (Cheolmin Park)، یوکون لای (Yuekun Lai) و همکارانش تصمیم گرفتند پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان را به‌عنوان پوشش ضدآب برای یک حسگر مبتنی بر پارچه که بخشی از یک سیستم تشخیص حرکت بی‌سیم زیر آب بود، آزمایش کنند.

پژوهشگران برای انجام این کار، یک تکه پارچه پلی‌استر را در محلول اکسیدگرافن و سپس در هیدرویدیک‌اسید فرو کردند و بار آخر نیز آن را در محلولی حاوی میکروذرات و نانوذرات پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان غوطه‌ور ساختند. آزمایش‌های اولیه نشان داد که پارچه پوشش‌داده‌شده رسانا و دافع آب است؛ اما همچنان هوا می‌تواند در آن نفوذ کند و این نشان می‌دهد پوشیدن آن راحت است.

این تیم، حسگر مبتنی بر پارچه را با یک منبع تغذیه و یک جمع‌آوری‌کننده داده ترکیب کردند تا یک سیستم حرکت هوشمند زیر آب ایجاد کنند که می‌تواند پاسخ الکتریکی را به صورت بی‌سیم به برنامه گوشی هوشمند مخابره کند. هنگامی که دستگاه هوشمند به یک عروسک شنای موتوری متصل شد، این برنامه، پاهای عروسک را که در حال لگد زدن بودند، ردیابی کرد.

برای شبیه‌سازی وضعیت شناگری که خسته است، حرکت لگدزدن عروسک را خاموش کردند و برنامه یک پیام هشدار قرمزرنگ ارسال کرد. پژوهشگران می‌گویند حسگر حرکت هوشمند، آب را دفع می‌کند؛ بنابراین، می‌تواند به نظارت بر ایمنی شناگران کمک کند و در انواع دیگر حسگرهای زیر آب نیز  استفاده شود.

  منبع: خبرگزاری ایرنا برچسب ها: حسگر ، برگزیدگان علم

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: حسگر برگزیدگان علم زیر آب

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۴۹۶۳۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دیگر نیازی به نمونه خون نیست/ ابداع فناوری سنجش اکسیژن در تنفس 

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از نیواطلس، خون اکسیژن حیاتی را به اندام‌ها و بافت‌ها در سراسر بدن می‌رساند و اگر حاوی میزان مناسبی از اکسیژن نباشد، ممکن است مغز، قلب یا سایر اندام‌های بدن دچار آسیب‌های جدی شده و خطر مرگ، فرد را تهدید کند. از سوی دیگر اگر سطح اکسیژن خون بیش از حد بالا باشد، باعث آسیب دیدگی ریه‌ها می‌شود.

با در نظر گرفتن چنین خطراتی، پزشکان معمولا سطح اکسیژن خون بیماران را از طریق دستگاه‌هایی به نام «پالس اکسی متر» رصد می‌کنند. برای اینکار، دستگاه به انتهای یک انگشت متصل می‌شود؛ جایی که از نور برای تعیین میزان اکسیژن موجود در جریان خون استفاده می‌کند.

عدم اطمینان صد در صدی به نتیجه پالس اکسی مترها، موجب می‌شود پزشکان گاهی اوقات نمونه خون نیز بگیرند. اگرچه آزمایش خون، نشانگر دقیق تری از سطح اکسیژن خون است، اما ممکن است برای بیمار دردناک و ناراحت کننده باشد. همچنین خوانش بلادرنگ یا مداوم را نیز ارائه نمی‌دهد. اینجاست که حسگر جدید مبتنی بر فلورسانس وارد می‌شود.

این دستگاه ارزان قیمت ۲۶ میلی متری که توسط دانشمندان «موسسه روش‌های اندازه گیری فیزیکی فرانهوفر» آلمان ساخته شده است را می‌توان از طریق یک اتصال T به ماسک تنفسی یا لوله تنفس مصنوعی افزود.

بخش حسگر این دستگاه شامل یک بستر آلومینیومی است که با یک ترکیب شیمیایی فلورسنت به نام پیرن پوشیده شده. هنگامی که در معرض نور موج کوتاه یک LED یکپارچه قرار می‌گیرد، پوشش پیرن با شدت خاصی می‌درخشد. وقتی مولکول‌های اکسیژن تنفس بیمار با این پوشش برخورد می‌کند، شدت درخش پیرن کاهش می‌یابد؛ هر چه تعداد مولکول‌های اکسیژن بیشتر باشد، شدت این درخشش کمتر می‌شود.

از این رو، با بررسی شدت درخشش این حسگر می‌توان به طور مداوم و دقیق، محتوای اکسیژن در تنفس بیمار را رصد کرد؛ و مهمتر آنکه مشخص شده است که سطح اکسیژن در تنفس با میزان اکسیژن موجود در جریان خون مطابقت دارد.

دانشمندان اکنون در حال سنجش واکنش این حسگر به متغیر‌هایی مانند رطوبت، دما و وجود گاز‌های دیگر مانند دی اکسید کربن هستند.

انتهای پیام/