یکی از هزاران دانشمند ایرانی پراکنده در دنیا، بابک ضیایی، دانشمند ایرانی دانشگاه «پوردو» آمریکا در اختراع جدیدش و در یک کار ابداعی جدید از نوار چسب عادی به عنوان یک ماده هوشمند دارای قابلیت تغییر حالت برای نمونه‌برداری استفاده کرده است.به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، بابک ضیایی، استاد برق و رایانه و مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه پوردو از یک لیزر برای شکل دادن به چسب‌های نیم سانتیمتری باریک جهت نمونه‌برداری از قطرات آب استفاده کرده است.
این شکل‌های انگشتی چسبناک در زمان مواجهه با قطرات به یک چنگک رباتیک تبدیل شده و از آنها نمونه‌برداری می‌کند.
به گفته ضیایی، از این ابتکار می‌توان در جمع‌آوری نمونه‌های آب برای آزمایش‌های زیستی استفاده کرد.
پیش از این پروفسور "بابك ضيائي" استاد ايراني دانشگاه «پوردو» آمريكا، نوعي حسگر پزشكي طراحي كرده است كه با كمك صداهاي خارجي مانند امواج آكوستيك موسيقي شارژ مي‌شود و به كمك آن مي‌توان بي‌اختياري ادرار در معلولان و ساير بيماران را كنترل كرد.
اين حسگر كه توسط پروفسور "بابك ضيائي" و تيم تحقيقاتي وي ساخته شده است، در ابعاد دو سانتيمتر و شامل يك پايه ارتعاشي است كه مانند بورد مينياتوري به انتهاي دستگاه متصل مي‌شود. پايه ارتعاشي از مواد سراميكي به نام "تيتانات زيركونات سرب" (PZT) درست شده‌اند.
همچنین پروفسور بابک ضيائي، فناوري نويني در زمينه تشخيص و کنترل تومورهاي سرطاني ابداع کرده است که با برخورداري از دو ويژگي ارزان قيمت بودن و کوچکي و سادگي سيستم هاي به کار رفته در آن، اميدهاي تازه اي براي تحقق برنامه بلند مدت درمان ارزان قيمت بيماران سرطاني ترسيم کرده است.
در اختراع جدید ایشان، یعنی چسب هوشمند این چسب با استفاده از ورق استات سلولزی و یک ماده چسبنده برای این هدف طراحی شده است.
ضیایی اظهار کرد: این چسب را می‌توان به شکل‌های مختلف درآورده و به عنوان یک ماده هوشمند ارزان برای تعامل با محیط و اجرای عملکردهای خاص مورد استفاده قرار داد.
ایده ابتدایی این کار توسط مانوئل اوکوا، دانشجوی دکتری این دانشگاه به دست آمده که در زمان استفاده از چسب برای جمع‌آوری گرده‌ها دریافت که این ماده در مواجهه با رطوبت خود را جمع می‌کند. ورق استات سلولزی آب را به خود جذب کرده اما غشای چسبنده آنرا از خود دفع می‌کند.
به گفته ضیایی، هنگامی که یک سوی این ورق آب را به خود جذب و سوی دیگر دفع می‌کند، باعث جمع شدن چسب می‌شود.
در این آزمایش از یک لیزر برای برش این ورق به اندازه یک دهم ضخامت اصلی آن استفاده شد که پیچیدگی آن را ارتقا بخشید.
محققان سپس این ورق‌ها را با نانوذرات مغناطیسی برای جمع‌آوری نمونه ها با یک آهنربا پوشش دادند.
ضیایی گفت: با این شیوه می‌توان باکتری‌های خاص را در آب جمع‌آوری کرد.
وی افزود: این ماده اگرچه در زمان خشک بودن بسیار شکننده است اما در زمان مواجهه با آب کاملا منعطف شده و مجددا با خشک شدن حالت اولیه خود را به دست می‌آورد. این امر یک شرط لازم برای یک ماده فعال‌کننده به شمار می‌رود که قرار است چندین بار مورد استفاده قرار بگیرد.
ضیایی در ادامه گفت: ریزساختارهای متنوعی را می‌توان با استفاده از دستگاه برش لیزری از چسب به دست آورد. این شیوه ساخت می‌تواند قابلیت‌های پیش‌ساخت سریع و دسته پردازی را بدون نیاز به فرایندهای پیچیده اتاق تمیز ارائه کند.
این مواد را می‌توان کاربردی کرده و برای جذب مواد بیوشیمیایی یا باکتری‌های درون آب مورد استفاده قرار داد.
این یافته‌ها قرار است در نشست انجمن پژوهش مواد در بوستون ارائه شود.
همچنین حسگر هوشمند که كه توسط پروفسور "بابك ضيائي" و تيم تحقيقاتي وي ساخته شده است، در ابعاد دو سانتيمتر و شامل يك پايه ارتعاشي است كه مانند بورد مينياتوري به انتهاي دستگاه متصل مي‌شود. پايه ارتعاشي از مواد سراميكي به نام "تيتانات زيركونات سرب" (PZT) درست شده‌اند.
براي بررسي عملكرد اين حسگر، از چهار نوع موسيقي استفاده شده است. موسيقي در محدوده خاصي از فركانس (500-200 هرتز) باعث لرزش پايه ارتعاشي مي‌شود كه اين لرزش، توليد الكتريسيته و شارژ حسگر را به همراه دارد. سپس امواج آكوستيك موسيقي، با عبور از بافت بدن، باعث لرزش پايه ارتعاشي مي‌شوند. در زمان توقف پخش موسيقي يا كاهش فركانس از محدوده تعيين شده نيز، لرزش پايه متوقف و شارژ الكتريكي به طور خودكار به حسگر ارسال مي‌شود.
از اين تكنولوژي مي‌توان براي كنترل بي‌اختياري ادرار در افراد معلول، با چك كردن ميزان فشار مثانه و تحريك نخاعي براي بستن اسفنكتر جهت كنترل جريان ادرار از مثانه استفاده كرد. اين حسگر قادر به اندازه گيري فشار ادرار در مثانه و فشار خون در رگ هاي آسيب ديده در اثر آنوريسم است.
به گفته پروفسور " بابك ضيائي" اين دستگاه قابليت كاشت در بدن بيمار را دارد و فشار وارد بر مثانه و فشار خون نيز به صورت خودكار اندازه‌گيري مي‌شود.
از مزاياي بالقوه اين دستگاه، امكان استفاده از آن در دستگاه‌هاي كاشتني است كه با باتري كار مي‌كنند. در روش سنتي، باتري بايد به صورت دوره‌اي تعويض شود اما اين دستگاه براحتي با كمك صداهاي خارجي مانند موسيقي شارژ مي‌شود.
تيم تحقيقاتي دانشگاه پوردو به سرپرستي پروفسور "بابك ضيائي"، اختراع خود را در كنفرانس موسسه مهندسين برق و الكترونيك (IEEE) كه از بيست و نهم ژانويه تا دوم فوريه در پاريس برگزار خواهد شد، معرفي مي‌كند.
در اين تحقيق "تيمور مالكي"، ديگر محقق ايراني و "آلبرت كيم"، دانشجوي دكتري مشاركت داشته‌اند.
منبع
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر