ابداع کاغذی که بدون سیم به اینترنت متصل می‌شود

دانشمندان ژاپنی موفق به ساخت یک کاغذ قابل تجزیه زیست تخریب‌پذیر با قابلیت اتصال به اینترنت شده‌اند که می‌تواند به شکل بی‌سیم و بدون به جا گذاشتن هیچ پسماند سمی، نسبت به جمع آوری داده‌ها در مورد سطح رطوبت خاک اقدام کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، محققان در ژاپن نوع جدیدی از کاغذ زیست تخریب‌پذیر و متصل به اینترنت ایجاد کرده‌اند که ضخامت آن فقط یک میلی‌متر است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این گروه معتقد است این کاغذ موسوم به "نانوکاغذ" می‌تواند شیوه جمع آوری گسترده داده‌ها در طبیعت را تغییر دهد.

محققان دانشگاه "اوزاکا" یک افزونه جدید به اینترنت اشیا اضافه کرده‌اند که یک ورق نازک از کاغذ زیست تخریب‌پذیر مجهز به حسگر میزان رطوبت و قابلیت اتصال به اینترنت است که به آن اجازه می‌دهد بدون اتصال سیمی به رصد مزارع و جنگل‌ها بپردازد.

این پروژه در انستیتوی تحقیقات علمی و صنعتی دانشگاه اوزاکا(ISIR) توسط گروهی از دانشمندان به سرپرستی دکتر "تاکاکی کاسوگا" انجام شده است.

این نانوکاغذ فقط یک میلی‌متر ضخامت دارد و دارای یک سطح صاف شبیه به پلاستیک است.

این نانوکاغذ به گونه‌ای طراحی شده که قابل تجزیه و زیست تخریب‌پذیر باشد و کمترین تأثیر را بر محیط زیست داشته باشد. همچنین نیازی به تعمیر و نگهداری که پرهزینه است، ندارد.

این نانوکاغذ در آزمایشات، پس از ۴۰ روز حدود ۹۵ درصد تجزیه شد. ضمن اینکه قطعات فلزی آن در یک پوشش غیرسمی پوشانده شده است.

محققان یک نم‌سنج یا رطوبت سنج کوچک را درون این نانوکاغذ تعبیه کرده‌اند که به آن اجازه می‌دهد در هر جایی که قرار داشته باشد، رطوبت و میزان بخار آب در هوا یا خاک را بسنجد.

این کاغذ با استفاده از نم‌سنج می‌تواند گزارش‌های سطح رطوبت را برای مطالعات علمی ارائه دهد یا به کشاورزان کمک کند تا ببینند که کدام قسمت‌ها نیاز به آبیاری دارند.

این نم‌سنج، داده‌ها را به یک حسگر کوچک بی‌سیم ارسال می‌کند که می‌تواند داده‌ها را به صورت آنلاین و لحظه‌ای به دستگاه‌های دیگر منتقل کند.

اندازه کوچک و وزن سبک این کاغذ این اطمینان را در محققان ایجاد می‌کند که می‌تواند آزادانه در هر جایی که نیاز باشد داده‌ها را جمع آوری کند.

این گروه در آزمایش‌های اولیه موفق بوده است و قصد دارد نسخه‌های جدیدی را تولید کند که به آن امکان می‌دهد انواع دیگر قرائت‌ها را انجام دهد. به عنوان مثال یک ایده شامل یک ردیاب گاز است که بتواند از دهانه آتشفشان‌ها یا دیگر موارد خطرناک که دسترسی به آنها خطرناک یا دشوار است، اطلاعات جمع‌آوری کند.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: نانو کاغذ زیست تخریب پذیر جمع آوری داده ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۷۰۴۹۲۸۰ 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:

ابداع باتری برپایه آب با چگالی انرژی بالا و چرخه عمر طولانی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ و بر اساس اعلام مجریان این طرح، این باتری‌های آبی جدید دو برابر بیشتر از باتری‌های لیتیوم یون رایج، چگالی انرژی خواهند داشت و این قابلیت را دارند که صنعت خودرو‌های الکتریکی را متحول کنند.

همچنین، باتری‌های آبی از آب به عنوان حلال برای الکترولیت‌ها استفاده می‌کنند که ایمنی آنها را افزایش می‌دهند. باتری‌های لیتیوم یونی غیرآبی معمولی دارای چگالی انرژی بالایی هستند، اما به دلیل وجود الکترولیت‌های آلی قابل اشتعال که به باتری اجازه شارژ و تخلیه را می‌دهد ایمنی مطلوبی ندارند.

از سویی، باتری‌های آبی نیز به دلیل حلالیت محدود الکترولیت و ولتاژ پایین باتری، عموما چگالی انرژی کمتری دارند. 

اکنون، محققان در چین یک باتری آبی با چگالی بالا بر اساس انتقال چند الکترونی هالوژن ساخته اند.

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور «لی زیانفنگ» «LI Xianfeng» از مؤسسه فیزیک شیمی دالیان (DICP) آکادمی علوم چین (CAS) یک کاتد انتقال چند الکترونی را بر اساس برُم و ید ابداع کرده اند. در آزمایش باتری کامل، این کاتد به ظرفیت ویژه بیش از Ah/L ۸۴۰ و چگالی انرژی تا Wh/L ۱۲۰۰ بر اساس کاتولیت (آب فعال شده) دست یافته است.

استفاده از محلول مخلوط هالوژن

برای بهبود چگالی انرژی باتری‌های آبی، محققان از محلول مخلوط هالوژن از یون‌های یدید (I-) و یون‌های برمید (Br-) به عنوان الکترولیت استفاده کردند. آنها یک واکنش انتقال چند الکترونی را توسعه داده و I- را به عنصر ید (I۲) و سپس به یدات (IO۳-) منتقل کردند.

محققان می‌گویند در طول فرآیند شارژ، I- در سمت مثبت به IO۳- اکسید شد و H+ تولید شده به شکل یک الکترولیت پشتیبان به سمت منفی هدایت شد.طی فرآیند تخلیه، H+ از سمت مثبت هدایت شده و IO۳- به I- کاهش یافت.
فرآیند
کاتد انتقال چند الکترونی توسعه یافته دارای ظرفیت مشخص Ah/L ۸۴۰ بود. با ترکیب کاتد با Cd فلزی برای تشکیل یک باتری کامل، محققان به چگالی انرژی تا Wh/L ۱۲۰۰ بر اساس کاتولیت توسعه یافته دست یافتند.

به گفته محققان، Br- اضافه شده به الکترولیت می‌تواند برمید ید قطبی (IBr) را در طول فرآیند شارژ تولید کند که واکنش با H۲O را برای تشکیل IO۳- تسهیل می‌کند.
در طول تخلیه، IO۳- توانست Br- را به Br۲ اکسید کند و در واکنش الکتروشیمیایی برای اجرای تخلیه برگشت پذیر و سریع IO۳- شرکت کرد.

بنابراین، واسطه برمید تشکیل شده در طول فرآیند شارژ و تخلیه، فرآیند واکنش را بهینه کرد و به طور موثر انرژی جنبشی و برگشت پذیری واکنش الکتروشیمیایی را بهبود بخشید.
افزایش چرخه عمر باتری‌ها تا ۱۰۰۰ چرخه 

هنگامی که محققان الکترولیت خود را با یک آند وانادیوم آزمایش کردند، دریافتند که چرخه عمر باتری‌ها می‌تواند تا هزار چرخه افزایش یابد که پایداری قابل توجهی را نشان می‌دهد. به گفته آن‌ها چگالی انرژی باتری‌های آبی جدید حتی از برخی مواد الکترود جامد فراتر رفته و می‌تواند از نظر هزینه با باتری‌های لیتیومی رایج قابل مقایسه باشد.

بر اساس ادعای این دانشمندان، این پژوهش نشان دهنده قابلیت توسعه باتری‌های آبی با چگالی انرژی بالاست و این یک گزینه برای توسعه سیستم‌های ذخیره سازی انرژی در مقیاس شبکه و حتی وسایل نقلیه الکتریکی است.

پروفسور لی می‌گوید: این مطالعه ایده جدیدی را برای طراحی باتری‌های آبی با چگالی بالا ارائه می‌دهد و ممکن است کاربرد باتری‌های آبی را در زمینه باتری‌های قدرت (باتری‌های برقی) گسترش دهد.

نتایج این تحقیقات در نشریه Nature Energy منتشر شده است.

انتهای پیام/