تاثیرحسگر‌های گرافنی بر اینترنت اشیاء و شهر‌های هوشمند

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، به نقل از ستاد نانو، حسگر‌های مبتنی بر گرافن آماده هستند تا در اینترنت اشیاء (IoT) و شهر‌های هوشمند استفاده شوند و قابلیت‌های بی‌سابقه‌ای را ارائه دهند که می‌تواند بخش‌های مختلفی را تحت تاثیر خود داشته باشد که از آن جمله می‌توان به مراقبت‌های بهداشتی و حمل و نقل اشاره کرد. هرچه جهان به طور فزاینده‌ای به هم پیوسته می‌شود، تقاضا برای حسگر‌های کارآمدتر، قابل اعتماد‌تر و قوی‌تر افزایش می‌یابد.

 

هدایت الکتریکی استثنایی گرافن، شفافیت و استحکام بالا، آن را به یک ماده ایده‌آل برای کاربرد‌های حسگری تبدیل می‌کند. نسبت بالای سطح به حجم امکان تشخیص تغییرات لحظه‌ای در محیط را برای این ماده فراهم می‌کند و آن را بسیار حساس می‌کند. این حساسیت یک عامل مهم در دستگاه‌های IoT است، جایی که جمع‌آوری داده‌های دقیق و در زمان واقعی مهم است.

 

در قلمرو شهر‌های هوشمند، حسگر‌های مبتنی بر گرافن می‌توانند زندگی شهری را به میزان قابل توجهی تقویت کنند. به عنوان مثال، آن‌ها می‌توانند برای نظارت بر سلامت در زیرساخت‌ها ادغام شوند و هرگونه علائم وخامت یا آسیب را در مراحل اولیه تشخیص دهند. این تشخیص اولیه می‌تواند منجر به نگهداری به موقع، جلوگیری از خرابی فاجعه بار و صرفه جویی قابل توجه در هزینه‌ها شود. علاوه بر این، این حسگر‌ها می‌توانند کیفیت هوا و آب را در زمان واقعی کنترل کنند و داده‌های ارزشمندی را برای مدیریت آلودگی و اطمینان از سلامت عمومی فراهم کنند.

 

در بخش حمل و نقل، حسگر‌های گرافنی می‌توانند نقش مهمی در بهبود ایمنی و کارآیی داشته باشند. آن‌ها را می‌توان در وسایل نقلیه خودران برای تشخیص و ناوبری استفاده کرد. علاوه بر این، آن‌ها می‌توانند سایش و پارگی تایر را رصد کنند و رانندگان را از مشکلات احتمالی قبل از ایجاد مشکلات جدی مطلع کنند.

 

بهداشت و درمان بخش دیگری است که از حسگر‌های مبتنی بر گرافن می‌توان در آن سود برد. از آن‌ها می‌توان در دستگاه‌های پوشیدنی برای نظارت بر علائم حیاتی مانند ضربان قلب، فشار خون و سطح گلوکز به طور مداوم استفاده کرد. این نظارت در زمان واقعی می‌تواند تشخیص زودهنگام مسائل بهداشتی را انجام دهد و منجر به مداخله به موقع و بهبود نتایج بیمار شود.

 

بخش انرژی همچنین می‌تواند از قدرت حسگر‌های گرافنی بهره ببرد. از آن‌ها می‌توان برای نظارت بر عملکرد سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند صفحه های خورشیدی و توربین‌های بادی، بهینه سازی خروجی و کارآیی آن‌ها استفاده کرد. علاوه بر این، این نانومواد می‌توانند نشت در خطوط لوله را تشخیص دهند و از هدر رفتن و بلایای بالقوه محیطی جلوگیری کنند.

 

با وجود ظرفیت عظیم حسگر‌های مبتنی بر گرافن، هنوز هم چالش‌هایی برای غلبه وجود دارد. تولید گرافن در حال حاضر گران و پیچیده است و پذیرش گسترده آن را محدود می‌کند. با این حال، پژوهشگران در سراسر جهان برای توسعه روش‌های تولید مقرون به صرفه و مقیاس‌پذیر به شکل خستگی ناپذیری کار می‌کنند. پس از غلبه بر این چالش‌ها، انتظار می‌رود استفاده از حسگر‌های گرافن افزایش یابد.

 

حسگر‌های مبتنی بر گرافن نوید انقلابی در IoT و شهر‌های هوشمند می‌دهند. حساسیت برتر آنها، همراه با استحکام و تطبیق‌پذیری، آن‌ها را برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها ایده‌آل می‌کند. با پیشرفت تحقیقات و پیشرفت روش‌های تولید، می‌توان انتظار داشت که این حسگر‌ها به بخشی جدایی ناپذیر از جهان به هم پیوسته ما، رانندگی، ایمنی و پایداری تبدیل شوند. به لطف پتانسیل تغییر بازی حسگر‌های مبتنی بر گرافن، آینده شهر‌های IoT و هوشمند واقعاً روشن است.