أحدث الأخبار مع #NatureElectronics
أخبارنا
منذ 2 أيام
- صحة
- أخبارنا
باستخدام الموجات الصوتية.. تطوير منسوجات ذكية فريدة تراقب التنفس والحركة
أخبارنا : ابتكر فريق من الباحثين من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ نوعا جديدا من المنسوجات الذكية، يمكنه قياس التنفس وتحليل حركات الجسم دون الحاجة إلى إلكترونيات تقليدية. ويقود الفريق البروفيسور دانيال أحمد، الذي طوّر مع زملائه قماشا ذكيا يحمل اسم SonoTextiles، يعتمد على دمج ألياف زجاجية دقيقة داخل النسيج، تعمل كأجهزة استشعار تنقل الموجات فوق الصوتية وتستجيب للضغط واللمس والحركة. وتُدمج الألياف الزجاجية في القماش على فواصل محددة، ويُزوّد أحد طرفي كل ليف بجهاز إرسال صغير يطلق موجات صوتية، بينما يحتوي الطرف الآخر على جهاز استقبال يلتقط التغيرات في الموجات الناتجة عن انحناء أو حركة الألياف. ويعمل كل جهاز إرسال بتردد فوق صوتي فريد (نحو 100 كيلوهرتز)، ما يسمح برصد التغيرات بدقة دون الحاجة لطاقة حسابية عالية، ويقلل من تعقيد معالجة البيانات، وهي من أبرز مشكلات المنسوجات الذكية التقليدية. ويقول الباحث ينغ تشيانغ وانغ، المعد الرئيسي للدراسة: "في حين أن الأبحاث السابقة تناولت استخدام الصوت في المنسوجات، فإننا أول من استخدم الألياف الزجاجية بترددات متباينة تتجاوز نطاق السمع البشري". وأثبتت التقنية فعاليتها في المختبر، ويأمل الفريق في تطوير تطبيقات واسعة لها، مثل: مراقبة تنفس مرضى الربو وتنبيههم في حالات الطوارئ. تحسين أداء الرياضيين عبر تتبع الحركة والوقاية من الإصابات. ترجمة لغة الإشارة إلى نص أو صوت باستخدام قفازات ذكية. تقديم تجربة تفاعلية واقعية في تطبيقات الواقع الافتراضي والمعزز. تصحيح وضعية الجسم، وتنبيه مستخدمي الكراسي المتحركة لتفادي تقرحات الضغط. ورغم نجاح التجارب، لا تزال هناك تحديات تتعلق بمتانة الألياف الزجاجية، إذ إنها قابلة للكسر أثناء الاستخدام اليومي. إلا أن البروفيسور أحمد أشار إلى أن الفريق يدرس استبدالها بألياف معدنية أكثر صلابة وفاعلية في نقل الصوت. كما يعمل الباحثون على تعزيز مقاومة الأقمشة للغسيل، وتحسين دمجها بالإلكترونيات، لتوفير منتج ذكي مريح ومنخفض التكلفة وفعال من حيث استهلاك الطاقة. نشرت تفاصيل الابتكار في مجلة Nature Electronics العلمية. المصدر: interesting engineering
رؤيا نيوز
٢١-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- رؤيا نيوز
مستشعر جديد قابل للارتداء يقيس مستوى الماء في الجسم عبر العرق
طور باحثون في جامعة كاليفورنيا ببيركلي جهاز استشعار جديدًا قابلًا للارتداء يقيس مستوى الماء في الجسم عبر العرق. ويمكن لهذا الجهاز الصغير والمريح تتبع مستوى الماء في الجسم وكذلك مستوى توتر المستخدم من خلال تحليل العرق، مما يتيح وسيلة بسيطة لمعرفة متى يحين وقت الاستراحة أو شرب بعض الماء والاستراخاء. تُظهر الدراسة الخاصة بالابتكار، التي نُشرت مؤخرًا في دورسة 'Nature Electronics'، كيف يستخدم الجهاز النشاط الكهربائي للجلد (EDA) -وهو مقياس لمدى سهولة مرور الكهرباء عبر الجلد- لمراقبة مستوى الماء في الجسم، بحسب تقرير لمجلة 'Knowridge' العلمية، اطلعت عليه 'العربية Business'. ولطالما استُخدم النشاط الكهربائي للجلد لقياس الإجهاد الذهني، لكن العلماء لم يعتبروه موثوقًا به لتتبع النشاط البدني أو مستوى الماء في الجسم، ويعود ذلك إلى أن العرق يُمكن أن يتجمع تحت أجهزة الاستشعار التقليدية ويتداخل مع القراءات. ويستخدم المستشعر الجديد أقطابًا كهربائية تسمح بدخول وخروج الهواء ونفاذة للماء، ما يسمح للعرق بالمرور من خلالها، ويمنع تراكمه مما يساعد الجهاز على الحفاظ على اتصال مستقر بالجلد. ويُسهّل هذا الجهاز على المستخدمين الحصول على تحديثات فورية حول حالة أجسامهم، سواء كانوا يمارسون الرياضة أو يعملون أو يمارسون حياتهم اليومية. وعلى سبيل المثال، يمكن للرياضيين تجنب الجفاف أثناء التدريب، بينما يمكن للطلاب أو موظفي المكاتب مراقبة إجهادهم وإدارة تركيزهم بشكل أكثر فعالية. يخطط الباحثون لمواصلة تحسين المستشعر من خلال دراسة طريقة تأثير درجة الحرارة ومستوى الماء وأنواع البشرة الفردية على النتائج. ويأمل الباحثون أن يؤدي عملهم إلى الجيل المقبل من الأجهزة الصحية القابلة للارتداء التي يمكن أن تساعد الناس على الحفاظ على صحتهم وتوازنهم كل يوم.
سويفت نيوز
٢٠-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- سويفت نيوز
مستشعر جديد قابل للارتداء يقيس مستوى الماء في الجسم عبر العرق
كاليفورنيا – سويفت نيوز: طور باحثون في جامعة كاليفورنيا ببيركلي جهاز استشعار جديدًا قابلًا للارتداء يقيس مستوى الماء في الجسم عبر العرق. ويمكن لهذا الجهاز الصغير والمريح تتبع مستوى الماء في الجسم وكذلك مستوى توتر المستخدم من خلال تحليل العرق، مما يتيح وسيلة بسيطة لمعرفة متى يحين وقت الاستراحة أو شرب بعض الماء والاستراخاء. تُظهر الدراسة الخاصة بالابتكار، التي نُشرت مؤخرًا في دورسة 'Nature Electronics'، كيف يستخدم الجهاز النشاط الكهربائي للجلد (EDA) -وهو مقياس لمدى سهولة مرور الكهرباء عبر الجلد- لمراقبة مستوى الماء في الجسم، بحسب تقرير لمجلة 'Knowridge' العلمية. ولطالما استُخدم النشاط الكهربائي للجلد لقياس الإجهاد الذهني، لكن العلماء لم يعتبروه موثوقًا به لتتبع النشاط البدني أو مستوى الماء في الجسم، ويعود ذلك إلى أن العرق يُمكن أن يتجمع تحت أجهزة الاستشعار التقليدية ويتداخل مع القراءات. ويستخدم المستشعر الجديد أقطابًا كهربائية تسمح بدخول وخروج الهواء ونفاذة للماء، ما يسمح للعرق بالمرور من خلالها، ويمنع تراكمه مما يساعد الجهاز على الحفاظ على اتصال مستقر بالجلد. ويُسهّل هذا الجهاز على المستخدمين الحصول على تحديثات فورية حول حالة أجسامهم، سواء كانوا يمارسون الرياضة أو يعملون أو يمارسون حياتهم اليومية. وعلى سبيل المثال، يمكن للرياضيين تجنب الجفاف أثناء التدريب، بينما يمكن للطلاب أو موظفي المكاتب مراقبة إجهادهم وإدارة تركيزهم بشكل أكثر فعالية. يخطط الباحثون لمواصلة تحسين المستشعر من خلال دراسة طريقة تأثير درجة الحرارة ومستوى الماء وأنواع البشرة الفردية على النتائج. ويأمل الباحثون أن يؤدي عملهم إلى الجيل المقبل من الأجهزة الصحية القابلة للارتداء التي يمكن أن تساعد الناس على الحفاظ على صحتهم وتوازنهم كل يوم. مقالات ذات صلة
