امکان تولید گجت‌های پوشیدنی با سامانه‏‌های پیزوالکتریک در کشور

محققان دانشکده نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به تولید برداشت کننده منعطف انرژی الکتریکی با قابلیت شارژ تجهیزات و ارزیابی آنها شدند که از دستاوردهای این طرح می‌توان در تولید گجت‌های پوشیدنی و منسوجات هوشمند بهره برد.

به گزارش ایسنا، محمد سجاد سرایانی بافقی، دانشجوی مقطع دکتری دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح “تحلیل عملی و نظری عملکرد برداشت انرژی الکتریکی از لایه‌‏های الیافی پلی‌وینیلیدین‌فلوراید” با بیان اینکه سازه‌‏های لیفی هوشمند از جمله دستاوردهای فناوری امروزی با کاربردهای مختلف است، گفت: یکی از مهم‏ترین موادی که جهت تولید این سازه‏‌های هوشمند استفاده می‌‏شود، پیزوالکتریک‌‏ها هستند که به عنوان موادی با قابلیت تبدیل انرژی الکتریکی و مکانیکی به‌یکدیگر مطرح هستند.

وی با بیان اینکه تاکنون مطالعات گوناگونی درخصوص سامانه‏‌های پیزوالکتریک‏ و کاربردهای آن‏ها در حوزه‏‌های مختلف صورت گرفته است، اظهار کرد: این مطالعات اغلب به بهینه‌‏ سازی ماده پیزوالکتریک یا پیکربندی سامانه پرداخته شده‌است. در این میان برخی از پژوهش‌‏ها نیز با تمرکز بر حسگرها و مبدل‌‏های منعطف پیزوالکتریک انجام شده‏ است و هدف اصلی در این مطالعه بررسی عملکرد سامانه در زمان است تا تعیین شود که سامانه‌‏های منعطف پلیمری پیزوالکتریک، تا چه زمان بدون افت خصوصیت قابل بهره‎گیری هستند و ویژگی آن‏ها در طول استفاده، دچار چه تغییراتی می‏‌شوند. 

سرایانی ادامه داد: در این تحقیق در اولین گام یک دستگاه ارزیابی کننده خاصیت پیزوالکتریک به نام PiezoTester، طراحی و ساخته شد. این دستگاه نه تنها در این پروژه مورد استفاده قرار گرفت، بلکه به پیشبرد پروژه‌‏های متعددی در سایر دانشکده‌‏های دانشگاه امیرکبیر کمک شایانی کرد. اکنون تیم‌‏های تحقیقاتی متعددی برای ارزیابی نمونه‌‏های تولیدی در پروژه‌‏ها از این دستگاه در این دانشگاه استفاده می‌‏کنند.

وی گفت: در ادامه پروژه، خواص مکانیکی و الکتریکی سامانه‏‌های پیزوالکتریک الیافی مورد ارزیابی قرار گرفت و تغییرات آن‏ها در حین استفاده در فرکانس‌‏ها و سیکل‌های مختلف استفاده مورد بررسی قرار گرفت که نتایج جالب و چشمگیری داشت، به گونه‌ای که نتایج به دست آمده نشان داد که در سیکل‌‏های متمادی نه تنها خواص افت نمی‏‌کنند، بلکه بهبود می‌‏یابند.

این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با تاکید بر اینکه در آخرین گام پروژه، مدل ریاضی برای ارتباطی بین ویژگی‏‌های ساختاری لایه‌ الیاف، خاصیت مکانیکی الیاف و خاصیت پیزوالکتریک مواد با یکدیگر ارائه کردیم، خاطر نشان کرد: مدل ارائه شده علاوه بر کمک به تحلیل رفتار سامانه الیافی پیزوالکتریک، تاثیر چشمگیری در طراحی و بهینه ‏سازی فرآیند تولید سامانه و تجاری‏ سازی آن‏ها در هر سطح از حساسیت خواهد داشت و سبب صرفه ‏جویی در زمان و مواد اولیه خواهد شد.

وی گفت: خروجی این تحقیق در فناوری منسوجات هوشمند و ساخت حسگرها و مبدل‌‏های منعطف قابل استفاده است، ضمن آنکه نتایج آن در مهندسی پزشکی در شاخه‌‏های مهندس بافت و کاشت سلول و طراحی ابزار الکترونیکی کاشته شده در بدن نیز قابل استفاده است.

وی تمرکز بر یکنواختی عملکرد و طول عمر سامانه‌ها و همچنین ارائه یک مدل ریاضی که امکان بهینه‏ سازی و پیش ‏بینی رفتار سامانه را فراهم می‌‏‌کند را از جمله مزایای رقابتی این طرح نام برد و ادامه داد: نتایج این پروژه در حوزه‌‏های منسوجات هوشمند و همچنین مهندسی پزشکی قابل استفاده است. علاوه براین خروجی این تحقیق در ابزارهای میکروالکترونیک و گجتهای پوشیدنی نیز کاربرد دارد.

بر اساس اعلام دانشگاه امیرکبیر، اساتید راهنمای این پروژه دکتر مسعود لطیفی، دکتر عبدالحسین صادقی و استاد مشاور آن دکتر روح‌‏اله باقرزاده اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بودند و بخشی از این پروژه با همکاری دانشگاه‏ پیزای ایتالیا (UniPi) و مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) انجام شد.

انتهای پیام

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code