UTS 공학·IT 학부 프란체스카 이아코피(Francesca Iacopi) 교수팀이 개발한 이 바이오센서는 얼굴과 머리 피부에 부착되어 뇌가 보내는 전기 신호를 감지합니다. 이 신호는 자율 로봇 시스템을 제어하는 명령으로 변환될 수 있습니다. 바이오센서 연구는 Journal of Neural Engineering에 게재되었습니다. 이 센서는 실리콘-카바이드-온-실리콘 기판에 직접 성장시킨 에피택셜 그래핀(epitaxial graphene) — 본질적으로 매우 얇고 매우 강한 탄소의 다중 층 — 으로 만들어졌습니다. 그 결과 그래핀

센서는 디지털화된 사회의 중추로, 일상 소비자 제품부터 항공우주, 자동차, 산업, 의료, 광학 및 스마트 센서 기반 장치에 의존하는 기타 모든 애플리케이션의 미션 크리티컬 시스템까지 모든 유형의 애플리케이션에서 광범위한 물리적 특성을 측정합니다. 센서는 온도와 압력 같은 모든 유형의 기본 물리량뿐만 아니라 가속도와 회전 같은 동적 특성도 측정할 수 있습니다. 각 측정 유형마다 제품 개발자는 필요한 동적 범위, 감도, 정확도를 가진 센서를 찾을 수 있습니다. 단일 패키지와 모듈로 결합된 고도로 통합된 솔루션은 신호 조절 체인, 프로

펜실베이니아 주립대학 주도 학제간 연구팀이 견고한 압전 효과를 가진 폴리머를 개발하여 이전 반복 대비 60% 더 효율적인 전력 생성을 달성했습니다. 압전 물질은 기계적 응력을 전기로 변환하거나 그 반대로 변환하며 센서, 액추에이터 등 많은 응용 분야에서 유용할 수 있습니다. 하지만 분자 사슬로 구성되고 플라스틱, 약물 등에 흔히 사용되는 폴리머에 압전 효과를 구현하는 것은 어렵다고 전기공학 석좌교수 치밍 장(Qiming Zhang)은 말했습니다. 역사적으로 폴리머의 전기기계적 결합은 매우 낮았습니다.라고 장 교수는 말했습니다. 폴

누가(WHO) 워싱턴 대학교 공학팀이 민들레가 바람을 이용해 씨앗을 퍼뜨리는 방식에서 영감을 얻어 넓은 지역에 무선 센서를 분배하는 데 도움이 될 수 있는 작은 배터리 프리 장치를 개발했습니다. 무엇(WHAT) 이 시스템은 1밀리그램 민들레 씨앗보다 약 30배 무겁지만 적당한 바람에서 드론에서 방출된 지점부터 약 100미터, 축구장 길이만큼 이동할 수 있습니다. 일단 지상에 착지하면 최소 4개 센서를 탑재할 수 있는 이 장치는 태양광 패널로 온보드 전자장치에 전력을 공급하고 센서 데이터를 최대 60미터 거리에서 공유할 수 있습니다

포항공과대학교(POSTECH) 연구팀이 무기 금속 할라이드 페로브스카이트를 사용하여 p형 반도체 트랜지스터 성능을 개선했습니다. 새로운 기술의 가장 큰 장점 중 하나는 용액 공정 페로브스카이트 트랜지스터를 반도체 회로처럼 단순히 인쇄할 수 있다는 것입니다. 페로브스카이트 기반 트랜지스터는 정공 이동도를 보이는 p형 반도체와 n형 반도체를 결합하여 전류를 제어합니다. 지금까지 적극적으로 연구되어 온 n형 반도체와 비교해 고성능 p형 반도체 제작은 도전이었습니다. 많은 연구자들이 우수한 전기 전도성 때문에 페로브스카이트를 p형 반도체

거의 60년에 걸쳐 만들어진 정보 시대는 인터넷, 스마트폰, 초고속 컴퓨터를 세상에 선사했습니다. 이를 가능하게 한 것은 컴퓨터 칩에 집적할 수 있는 트랜지스터 수가 약 2년마다 두 배로 늘어나는 것이었습니다. 이제 손톱 크기 칩에 수십억 개의 원자 단위 트랜지스터가 들어갑니다. 이런 원자 규모 길이는 너무 작아 개별 원자를 보고 셀 수 있을 정도입니다. 이 두 배 증가가 이제 물리적 한계에 급속히 접근함에 따라, 미국 에너지부(DOE) 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소(PPPL)가 업계 노력에 합류하여 공정을 연장하고 더 유능하고

UC 버클리 엔지니어들은 웨어러블 기술을 위한 센서 제작 신기술을 개발하여 의료 연구자들이 기존 방법보다 훨씬 빠르고 훨씬 저렴한 비용으로 새로운 설계를 프로토타입 테스트할 수 있게 했습니다. 이 기술은 클린룸에서 컴퓨터 칩을 만드는 데 사용되는 다단계 공정인 포토리소그래피를 대체합니다. 새로운 방법은 200달러짜리 비닐 커터를 사용하여 소량 센서 제작 시간을 거의 90% 단축하고 비용을 거의 75% 절감한다고 렌샤오 쉬(Renxiao Xu) 박사가 말했습니다. 대부분의 의료 기기 연구자들은 포토리소그래피 배경 지식이 없습니다.라

전 고전력 전자공학 엔지니어로서, 저는 초기 프로토타입 CAT 스캔 시스템부터 입자 가속기까지 다양한 애플리케이션용 고전압 전원 공급장치를 설계하고 테스트했습니다. 레이더가 민감한 항공 전자장비에 미치는 영향을 테스트하는 시뮬레이터부터 그래놀라 가공까지 모든 것에 고전력 마이크로파 시스템으로도 같은 일을 했습니다. 30년 넘게 수만 킬로볼트의 DC 전압과 수만 킬로와트의 마이크로파 전력을 다뤘습니다. 에드의 블로그 엔지니어(EE)로서 수십 년 일한 후, SAE 미디어 그룹의 에드 브라운(Ed Brown)은 두 번째 경력인 기술 에디

민들레는 씨앗을 공중에서 1킬로미터 이상 분산시키도록 진화했습니다. 워싱턴 대학교 연구자들은 농업과 환경 모니터링 애플리케이션을 지원하는 방식으로 센서에 그런 종류의 거리를 주고 싶었습니다. 보통 귀중한 무선 센서를 높은 곳에서 떨어뜨리는 것은 좋은 생각이 아닙니다. 그러나 샤얌 골라코타(Shyam Gollakota)와 비크람 아이어(Vikram Ayer) 교수 주도의 UW 팀은 바로 그렇게 했습니다. 바람에 날리며 땅으로 떨어지는 작은 센서 탑재 장치를 만들었습니다. 민들레 씨앗처럼 센서는 바람 속에서 떠다닙니다. 1밀리그램 민들

소프트 머신 — 강성 링크 대신 변형 가능한 재료를 사용하는 로보틱스 하위 범주 — 은 웨어러블 로보틱스와 생체모방(예: 의수족)에 일반적으로 사용되는 신흥 기술입니다. 소프트 로봇은 기존의 단단하고 경직된 로봇보다 뛰어난 유연성, 탁월한 적응성, 고른 힘 분배로 더 안전한 인간-기계 상호작용을 제공합니다. 소프트 머신의 필수 구성 요소는 각 소프트 바디 유닛의 변형 변화를 모니터링하고 고정밀 제어 루프를 달성하기 위한 고정밀 변형 센서입니다. 첫째, 소프트 머신의 복잡한 움직임은 변형 센서가 200%까지 넓은 변형 범위를 모니터

그래핀 — 육각형으로 배열된 단일 층 탄소 원자로 우수한 유연성과 높은 전도성을 가짐 — 은 미래 모션 감지, 촉각 센싱, 건강 모니터링 장치 개발에 영향을 미칠 수 있습니다. 여러 물질이 레이저 복사로 탄소로 변환되어 그래핀을 생성할 수 있습니다. 레이저 유도 그래핀(LIG)이라 불리는 결과물은 원료에 따라 특정 특성을 가질 수 있습니다. 폴리이미드(플라스틱 종류) 샘플을 레이저 스캐닝으로 조사했습니다. 연구자들은 레이저 가공 공정의 다양한 파라미터가 어떻게 다른 나노구조를 생성하는지 보기 위해 전력, 스캐닝 속도, 패스 수,

밀폐된 공간이든 개방된 공간이든 모든 공간은 유해한 공기 매개 생물작용제 살포에 취약할 수 있습니다. 조용하고 거의 보이지 않는 이 생물작용제는 영향을 완화하기 위한 조치를 취하기 전에 생물을 병들게 하거나 죽일 수 있습니다. 군중이 모이는 장소는 테러리스트가 설계한 생물전 공격의 주요 표적이고, 들판이나 숲 같은 광활한 지역도 공중 생물 공격의 희생양이 될 수 있습니다. 연구자들은 미국 군대의 생물전 작용제 조기 경보 시스템을 위한 고감도·고신뢰성 트리거인 신속 에어로졸 검출기(RAAD)를 개발했습니다. 트리거는 핵심 메커니즘입

연구자들은 실제 피부 위에 직접 적용되는 전자 피부(e-skin)를 개발했습니다. 부드럽고 유연한 고무로 만들어졌으며, 심박수, 체온, 혈당 수치, 건강 지표인 대사 산물, 근육을 제어하는 신경 신호를 모니터링하는 센서를 내장할 수 있습니다. 신체 자체 노폐물로 구동되는 바이오연료 전지로 작동하므로 배터리가 필요 없습니다. 인간 땀에는 정상적인 대사 과정, 특히 운동 중 근육에서 생성되는 부산물인 락테이트(젖산염) 화합물이 매우 높은 수준으로 포함되어 있습니다. 전자 피부에 내장된 연료 전지는 이 락테이트를 흡수하여 대기 중 산소와

메탄올은 때때로 에탄올의 치명적인 쌍둥이로 불립니다. 후자가 와인, 맥주, 술의 취하게 만드는 성분이라면, 전자는 인체에서 대사될 때 고독성이 되는 화학물질입니다. 적은 양의 메탄올도 치료하지 않으면 실명이나 치명적일 수 있습니다. 알코올 발효도 소량의 메탄올을 생성하기 때문에, 개발도상국과 신흥국에서 메탄올이 섞인 알코올 음료 섭취로 인한 중독 사례가 특히 발생합니다. 뒷마당 작업장에서 비전문적으로 알코올을 증류할 때마다 관련 양의 메탄올이 술에 남을 수 있습니다. 워셔액이나 메탄올을 함유한 다른 액체로 혼합된 음료도 중독의 잠재

엔지니어들은 새로운 기술인 깊이 열화상(depth thermography)을 사용하여 특정 물질 표면 아래 온도를 원격으로 결정했습니다. 이 방법은 기존 온도 프로브가 작동하지 않는 반도체 성능 모니터링이나 차세대 원자로 같은 응용 분야에서 유용할 수 있습니다. 많은 온도 센서는 물체 표면에서 나오는 열복사(대부분 적외선 스펙트럼)를 측정합니다. 물체가 뜨거울수록 더 많은 복사를 방출하며, 이는 열화상 카메라 같은 장치의 기초입니다. 그러나 깊이 열화상은 표면을 넘어 적외선 복사에 부분적으로 투명한 특정 물질 클래스에서 작동합니다.

소프트 압력 센서는 소프트 로보틱스, 전자 피부, 웨어러블 전자장치 등 다양한 분야에서 상당한 연구 관심을 받아왔습니다. 연구자들은 생리적·물리적 신호를 민감하고 정밀하며 지속적으로 측정할 수 있는 고감도 웨어러블 압력 센서를 개발했으며, 건강 모니터링 애플리케이션과 질병 조기 진단에 큰 잠재력을 보여줍니다. 소프트 압력 센서는 지속적 건강 모니터링에 사용되려면 높은 순응성, 고감도, 저비용, 장기 성능 안정성, 환경 안정성을 가져야 합니다. 카본 나노튜브와 그래핀 등 기능성 물질을 사용하는 기존 고체 상태 소프트 압력 센서는 훌륭

미국에서 매년 6명 중 1명이 31종 이상의 알려진 병원체(대장균 O157:H7 포함)로 인한 식중독을 겪습니다. 연구자들은 스마트폰 및 노트북과 연동되는 휴대용 장치와 결합된 생물발광 기반 분석법을 개발하여 식품 샘플에서 유해한 대장균을 현장 검사할 수 있게 했습니다. 실리콘 광증배관(SiPM) 장치는 생물발광 분석에서 나오는 낮은 빛을 사용하여 식품 샘플에서 식중독을 일으키는 박테리아의 존재를 감지합니다. 또한 증폭기, 비교기, 마이크로컨트롤러로 전기 회로를 만들어 블루투스 기술로 데이터를 노트북과 스마트폰에 전송합니다. 3D

엔지니어들은 옷에 꿰맬 수 있는 유연한 전자 감지 패치를 만들어 땀을 분석하여 여러 지표를 모니터링할 수 있게 했습니다. 이 패치는 급성 및 만성 건강 상태 진단 및 모니터링이나 운동 경기 및 직장 수행 중 건강 모니터링에 사용될 수 있습니다. 이 장치는 특수 감지 실, 유연한 전자 부품, 실시간 데이터 수집, 저장, 처리를 위한 무선 연결로 구성됩니다. 일반적인 소비자 건강 모니터는 심박수, 온도, 혈당, 보행 거리 등 거시적 측정을 추적할 수 있지만, 의료 데이터 수집이나 고성능 운동·군사 애플리케이션을 위해서는 개인의 건강,

자기장 활용으로 과학자들은 비접촉과 촉각 자극을 동시에 처리할 수 있는 전자 센서를 개발했습니다. 이전 시도는 다양한 자극의 신호가 겹쳐서 이 두 기능을 단일 장치에 결합하는 데 실패했습니다. 인체 최대 장기인 피부는 아마도 신체에서 기능적으로 가장 다재다능한 부분일 것입니다. 다양한 자극을 몇 초 만에 구별할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 범위에서 신호 강도를 분류할 수도 있습니다. 새로운 센서는 유사한 특성을 가진 전자적 대응물로, 가상현실 애플리케이션에서 인간과 기계의 상호작용을 단순화할 수 있습니다. 현재 시스템은 물리적 접촉

과학자들이 변색하는 유연한 포토닉 크리스탈을 개발하여 다음 지진이 언제 발생할지 경고하는 센서 개발에 활용할 수 있게 되었습니다. 착용 가능하고 견고하며 저비용인 이 센서는 빛, 온도, 변형 또는 기타 물리적·화학적 자극에 민감하게 반응하여 헬스케어와 식품 안전을 포함한 다양한 분야에서 비용 효율적인 스마트 시각 센싱 애플리케이션에 유망한 옵션이 됩니다. 미량의 그래핀을 함유한 포토닉 크리스탈을 생산하는 방법은 육안으로 직접 관찰 가능한 출력과 함께 광범위한 바람직한 특성을 결과로 낳습니다. 자연광에서 강렬한 녹색을 띠는 이 센서는