پژوهشگران دانشگاه شهید بهشتی با همکاری محققانی از دانشگاه خوارزمی، دانشگاه صنعتی دانمارک و دانشگاه ژنگژو، نوعی هیدروژل رسانای نانویی توسعه دادهاند که با حساسیت ۱۰.۹۷ و زمان پاسخ ۱۲۰ میلیثانیه، قادر به تشخیص لحظهای حرکات ظریف بدن و خم شدن مفاصل است.
به گزارش خبرگزاری مهر، این هیدروژل زیستالهامگرفته که از نانولولههای کربنی چنددیواره عاملدارشده، پلیمرهای طبیعی و ساختارهای دوگانه پیوندی ساخته شده، ویژگیهایی مانند خودترمیمشوندگی (بازیابی ۹۴ درصدی ساختار)، رسانایی الکتریکی، چسبندگی و استحکام مکانیکی ۲۶۱ کیلوپاسکال را بهطور همزمان در یک سامانه فراهم کرده است.
هیدروژل نانویی؛ پلی میان الکترونیک نرم و بدن انسان
ابزارهای الکترونیکی نسل جدید دیگر قرار نیست فقط روی میز یا داخل جیب قرار بگیرند؛ آنها باید روی پوست، لباس یا حتی در تماس مستقیم با بدن انسان کار کنند. هیدروژلها به دلیل بافت نرم و آب دوست خود، شباهت زیادی به بافتهای طبیعی بدن دارند و در سالهای اخیر در حوزه پزشکی، مهندسی بافت، حسگرهای زیستی و الکترونیک انعطافپذیر مورد توجه قرار گرفتهاند.
بخش نانویی این پروژه در استفاده از نانولولههای کربنی چنددیواره عاملدارشده با گروه تیول نهفته است. این نانولولهها که در مقیاس نانومتری ساخته میشوند، رسانایی الکتریکی بالایی دارند و میتوانند شبکهای رسانا و مقاوم درون هیدروژل ایجاد کنند.
دو ویژگی کلیدی هیدروژل نانویی ایرانی
- حساسیت و سرعت پاسخدهی بالا: ضریب حساسیت ثبتشده برای این ماده حدود ۱۰.۹۷ گزارش شده و زمان پاسخدهی سریع در حدود ۱۲۰ میلیثانیه از دیگر ویژگیهای مهم این سامانه محسوب میشود. این ویژگی برای پایش لحظهای حرکات بدن (از لرزشهای ظریف تا خمشدن مفاصل) اهمیت زیادی دارد.
- مقاومت مکانیکی و خودترمیمشوندگی: نتایج آزمایشها نشان داد این هیدروژل استحکامی در حدود ۲۶۱ کیلوپاسکال دارد و پس از تغییر شکل، میتواند حدود ۹۴ درصد از ساختار اولیه خود را بازیابی کند. عملکرد ضدخستگی مناسب (حفظ عملکرد پایدار در کرنش ۱۰۰ درصد طی هزار چرخه) نیز از دیگر مزیتهای آن است.
کاربردهای گسترده؛ از ورزشکاران تا پوست الکترونیکی
پژوهشگران این پروژه از واکنش شیمیایی «کلیک تیول ـ ان» (فعالشونده با تابش فرابنفش) برای ساخت هیدروژل استفاده کردند. پلیدوپامین الهامگرفته از ساختار چسبنده صدفهای دریایی نیز برای افزایش خاصیت چسبندگی به کار گرفته شد و یونهای روی به عنوان عامل ضدمیکروبی به ساختار افزوده شدند.
کاربردهای احتمالی این فناوری بسیار گسترده عنوان شده است: از حسگرهای پوشیدنی برای ورزشکاران و بیماران گرفته تا سامانههای پایش سلامت سالمندان، کنترل حرکات در رابطهای انسان ـ ماشین و حتی توسعه پوست الکترونیکی. یکی دیگر از مزیتهای مهم این فناوری، امکان تولید آن با هزینه نسبتاً پایین و در دمای اتاق است. فرآیند ساخت این هیدروژل با فناوری چاپ سهبعدی نیز سازگار است که میتواند مسیر تولید انبوه و شخصیسازی تجهیزات پوشیدنی را هموارتر کند.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای با عنوان «ساخت آسان هیدروژلهای رسانای زیستالهامگرفته با خواص مکانیکی قوی و قابلیت چاپ سهبعدی برای حسگرهای کرنشی پوشیدنی در رابطهای بیسیم انسان-ماشین» در نشریه Chemical Engineering Journal به چاپ رسیده است.
لادن ثنائی
دبیر گروه فرهنگ و هنر
لادن ثنائی روزنامهنگار فرهنگی، منتقد هنری و پژوهشگر حوزه هنر است که بیش از ۱۵ سال در زمینه تولید محتوای فرهنگی، نقد آثار هنری و پوشش رویدادهای هنری فعالیت کرده است. نگاه تخصصی او بیشتر بر تحلیل هنر معاصر ایران، بررسی جریانهای هنری و مطالعه ارتباط میان هنر، جامعه و فرهنگ متمرکز است.
او دارای مدرک کارشناسی ارشد پژوهش هنر از دانشگاه هنر تهران و کارشناسی نقاشی از دانشگاه الزهرا است و در دورههای تخصصی نقد هنری، زیباییشناسی و مدیریت فرهنگی نیز حضور داشته است.
ثنائی فعالیت حرفهای خود را از اواخر دهه ۸۰ با انتشار یادداشتها و نقدهای هنری در رسانههای تخصصی آغاز کرد. در ادامه، با تهیه گزارشها و تحلیلهای فرهنگی درباره نمایشگاهها، جشنوارهها و جریانهای هنری، تجربه گستردهای در حوزه روزنامهنگاری هنر به دست آورد.
او از سال ۱۳۹۶ به عنوان دبیر گروه فرهنگ و هنر مجله خبری لادن فعالیت میکند و در هدایت محتوای فرهنگی این رسانه و انتشار مطالب تحلیلی درباره هنر معاصر نقش دارد.
حوزههای تخصصی لادن ثنائی شامل نقد هنرهای تجسمی، تحلیل آثار هنری، گزارشنویسی فرهنگی، گفتوگو با هنرمندان و بررسی روندهای فرهنگی و هنری جامعه است.
در فعالیتهای حرفهای خود، او تلاش میکند آثار هنری را در بستر تاریخی و اجتماعی آنها بررسی کند و با ترکیب دانش هنرشناسی و نگاه رسانهای، تحلیلهایی دقیق و قابل فهم برای مخاطبان ارائه دهد.
