محققان کره‌ای نانوحسگر بی‌نیاز از برق برای نظارت بر سلامت و سازه‌ها ساختند

به گزارش غروب شهر، محققان کره جنوبی نانوحسگری ساختند که با تغییر رنگ می‌تواند اطلاعات مورد نیاز را به کاربر ارائه دهد. این حسگر بی‌نیاز از مصرف انرژی، برای استفاده در تجهیزات پزشکی و نظارت بر سلامت بیماران مناسب است. چنین حسگر‌هایی زیرساخت حوزه پزشکی را تقویت می‌کنند.

محققان دانشگاه ملی چوانگنام در شهر دایجون کره جنوبی، حسگری مبتنی بر کرنش مکانیکی توسعه دادند که تنش مکانیکی را از طریق تحول رنگ به کاربر مشخص می‌کند. یکی از مزیت‌های این حسگر نانویی این است که بدون نیاز به منبع انرژی خارجی کار می‌کند.

نتایج این کار تحقیقاتی در قالب مقاله‌ای در نشریه به چاپ رسیده است. در این مقاله، دانشمندان نشان دادند که چگونه می‌توان از نانوذرات مغناطیسی و مواد الاستیک برای تشخیص کشش، خم شدن یا سختی استفاده کرد. تحول رنگ این حسگر، حتی بعد از استفاده مکرر قابل برگشت بوده و کاملا پایدار است.

ابزار‌های سنتی پایش سلامت، همانند تلفن‌های پزشکی و ردیاب‌های تناسب اندام، به علت نیاز به برق، آموزش و سازگاری طبق معمول با محدودیت‌های زیادی روبرو هستند. در حالی که این حسگر تازه توسعه‌یافته توسط محققان کره‌ای، به طور مستقیم به نیروی مکانیکی واکنش نشان می‌دهد.

به گفته جیبوم لی، رهبر این تیم تحقیقاتی، کنترل آرایش نانوذرات مگنتوپلاسمونیک در یک پلیمر انعطاف‌پذیر، تشکیل رنگ‌های ثابتی می‌کند که تحت تنش این رنگ‌ها دگرگون می‌شوند. با تنظیم دقیق اندازه نانوذرات، محققان به تحول رنگ قابل مشاهده دست یافته‌اند.

این حسگر می‌تواند برای نظارت دقیق‌تر سلامت بیماران، ردیابی حرکات ظریف اندام‌ها همانند ضربان قلب یا انقباضات چشم و همچنین حرکات در مقیاس بزرگ‌تر همانند خم شدن زانو استفاده شود.

کاربرد این حسگر فرا‌تر از حوزه مراقبت‌های بهداشتی است؛ برای مثال می‌توان از آن در شناسایی صدمه در ساختمان‌ها و پل‌ها قبل از وقوع خرابی بهره گرفت. لی تأکید کرد که تغییرات رنگ را می‌توان به طور مداوم برای شناسایی استرس بر سازه‌ها کنترل نمود و با این کار از پیامد‌های فاجعه‌آمیز جلوگیری کرد.

این حسگر می‌تواند داده‌های مهم مربوط به سازه‌ها را ذخیره‌سازی کرده و از این راه اطلاعات حیاتی را در اختیار مهندسان قرار دهد. از نظر دیگر، از آنجا که این حسگر نیاز به منبع انرژی ندارد، می‌توان از آن در اماکن دورافتاده و شرایطی با محدودیت امکانات نظیر اعماق دریا یا مأموریت‌های فضایی استفاده نمود.

با گسترش بیش‌تر این نوع حسگر‌ها، می‌توان از آن در فناوری‌های پایدار و سامانه‌های نظارت بر محیط بهره برد.