محققان یک تیم تحقیقات بینالمللی با ترکیب حسگرهای فوقحساس گرافنی و هوش مصنوعی پیشرفته، یک گلوپوش پوشیدنی و قابل شستشو به نام «ریوویس» ساختهاند. این دستگاه با ردیابی لرزشهای عضلات گلو و ضربان شریان کاروتید، میتواند کلمات بیان نشده یا ناتوان بیماران سکته مغزی مبتلا به “دیزارتری” را تشخیص دهد و آنها را به جملات کامل و روان با حفظ لحن احساسی تبدیل کند. این فناوری غیرتهاجمی، امید تازهای برای بازیابی استقلال و ارتباط طبیعی این بیماران با جهان پیرامون است.
پژوهشگران کره ای با مهندسی مواد در مقیاس نانو، حسگر گازی ساختهاند که میتواند کوچکترین مقادیر اتانول را در هوا با دقتی بیسابقه تشخیص دهد. این حسگر فوقحساس که انرژی بسیار کمی مصرف میکند، قادر است میزان الکل موجود در بازدم انسان را ردیابی کند.
پژوهشگران با الهام از کانالهای طبیعی موجود در غشای سلولها، موفق به ساخت نانولولههای کربنی هوشمندی شدهاند که درب آنها با تغییر اسیدی یا قلیایی شدن محیط، باز و بسته میشود. این فناوری که مانند یک دروازه مولکولی عمل میکند، میتواند جریان آب و یونها را با دقت تکمولکولی کنترل نماید. این دستاورد، راه را برای ساخت غشاهای تصفیه آب هوشمند، سیستمهای دارورسانی هدفمند و حسگرهای زیستی فوقحساس هموار میسازد.
محققان دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان با همکاری همتایان خود در دانشگاههای مکمستر و گوتنبرگ نشان دادند که استفاده از یک دیوار حباب فوقنازک میتواند بهعنوان یک محیط الکتروشیمیایی نوآورانه برای شناسایی یونهای نیتریت و رسوبدهی فلزات در مقیاس میکروسکپی عمل کند. این روش جدید، با توانایی شناسایی نیتریتها بهطور سریع و دقیق، میتواند در تحقیقات جنایی و همچنین کاربردهای عملی مختلف در محیطهای میکروسکوپی و در محل مورد استفاده قرار گیرد.
گروهی از پژوهشگران با یافتن راهحلی خلاقانه، یکی از آلودهترین زبالههای کره زمین را به مادهای ارزشمند برای فناوریهای انرژی پاک تبدیل کردهاند. آنها با پردازش شیمیایی فیلترهای دورریخته شده سیگار، موفق به ساخت کربنهای نانومتخلخلی شدهاند که میتوانند به عنوان الکترود در ابرخازنها (ذخیرهسازهای فوقسریع انرژی) مورد استفاده قرار گیرند. این دستاورد علاوه بر کمک به حل یک معضل بزرگ زیستمحیطی، راهی برای تولید مواد پیشرفته و کمهزینه برای صنعت انرژی است.
چارچوبهای آلی فلزی (MOF) به دلیل ویژگیهای ساختاری منحصر بهفرد خود در زمینههای مختلف علمی و صنعتی مورد توجه قرار گرفتهاند. در تحقیق جدیدی که توسط پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه تگزاس انجام شده است، فعالیت ردوکس در این مواد بهطور جامع بررسی و تحلیل شده است. RAMOFها، که نوعی از MOFها هستند، میتوانند از طریق انتخاب دقیق یونهای فلزی، لینککنندهها و مهمانهای شیمیایی، فعالیت ردوکس بالایی را در خود ایجاد کنند. این تحقیق به بررسی روشهای سنتز، مکانیسمهای انتقال الکترون و کاربردهای مختلف RAMOFها در کاتالیز، حسگری و ذخیرهسازی انرژی پرداخته و به چالشهای موجود در این حوزه نیز اشاره کرده است. نتایج این تحقیق میتواند به توسعه موادی با کارایی بالا در حوزههای مختلف کمک کند.
گروهی از پژوهشگران از دانشگاه صنعتی شیراز، دانشگاه آزاد مادرید، دانشگاه اینها در اینچئون کره جنوبی، دانشگاه مونپلیه فرانسه، دانشگاه آدام میکویچ لهستان، دانشگاه خلیج فارس کویت و دانشگاه هانیانگ کره، در یک تحقیق مشترک به تولید حسگرهای گازی با استفاده از مواد آلی-فلزی (MOF) پرداختهاند. این حسگرها که از اکسیدهای فلزی مانند مس (CuO)، نیکل (NiO) و روی (ZnO) مشتق شدهاند، عملکرد بینظیری در شناسایی گازهای مختلف مانند H2S، CO و H2 دارند. نتایج این تحقیق میتواند گامی مهم در بهبود فناوریهای تشخیص آلایندهها و گازهای سمی به شمار رود.
پژوهشگران دانشگاه دریکسل (Drexel University) موفق به ابداع روشی مقیاسپذیر برای تولید نوع جدیدی از نانومواد لولهای شکل شدهاند. این مواد که از غلتاندن ورقههای نانومتری دوبعدی به دست میآیند، مانند شاهراههایی پرسرعت برای حرکت یونها عمل کرده و میتوانند کارایی باتریها، حسگرهای زیستی و حتی پارچههای هوشمند را به شکل چشمگیری افزایش دهند. این دستاورد، گامی بلند در مسیر ساخت نسل آینده فناوریهای پوشیدنی و ذخیرهسازی انرژی با کارایی فوقالعاده محسوب میشود
گروهی از پژوهشگران دانشگاه ارومیه، در دانشکده دامپزشکی این دانشگاه، موفق به طراحی و تولید ایروژل هوشمندی با قابلیت تغییر رنگ برای شناسایی فساد مواد غذایی شدند. این ایروژل از نانوالیاف کیتوسان، آنتوسیانینهای گیاه Ixiolirion tataricum و نانوذرات نشاسته بهعنوان عوامل کنترلکننده تخلخل استفاده کرده است. ایروژل تولیدی با حساسیت بالا قادر به شناسایی تغییرات pH ناشی از فساد مواد غذایی بوده و تغییرات رنگی چشمگیری را در محدوده pH از ۲ تا ۱۲ نشان میدهد. این ویژگیها میتوانند بهعنوان یک ابزار ساده و مؤثر برای نظارت بر فساد مواد غذایی بهویژه در محصولات پروتئینی مانند گوشت چرخکرده مورد استفاده قرار گیرند.
مهندسان دانشگاه کارنگیملون (Carnegie Mellon University) با ابداع یک روش چاپ پیشرفته، موفق به ساخت سازههای سهبعدی بسیارریز و مستحکم از نانوورقههای پیشرفته مکسین (MXene) شدهاند. این فناوری که بدون نیاز به هیچ ماده نگهدارنده یا مرحله پردازش اضافهای عمل میکند، امکان ساخت ریزباتریها و ابرخازنهایی با توان ذخیرهسازی انرژی بینظیر را فراهم میآورد. دستاوردی که میتواند آینده فناوریهای پوشیدنی، رباتیک در مقیاس میکرو و الکترونیک مینیاتوری را متحول کند.