광학 현미경보다 1000배 높은 해상도로 전자현미경은 물질 이미징과 특성 상세화에 탁월합니다. 미국 에너지부(DOE) 아르곤 국립연구소 연구자들은 첨단 소프트웨어 개발과 인공지능(AI) 프레임워크가 그 성능을 더 끌어올릴 수 있음을 입증하고 있습니다. 확대 이미지 생성 외에도 전자현미경 기술은 자화와 정전위 같은 물질 특성 정보를 포착합니다. 정전위는 전하를 전기장에 대항해 이동시키는 데 필요한 에너지입니다. 이 정보는 위상(phase)이라 불리는 전자파의 한 특성에 저장됩니다. 위상은 파동 주기 내 한 점의 위치나 타이밍을 설명

맥킨지 글로벌 인스티튜트 2017년 보고서에 따르면 펌프, 팬, 압축기 같은 회전 장비를 포함한 기계가 GDP의 85%를 차지합니다. 장비 한 대가 다운되면 결과는 한 제조 라인의 다운타임 같은 사소한 불편에서 펌프 고장으로 인한 홍수나 단수까지 다양할 수 있습니다. 펌프 업계에서 특히 이는 인간 문제입니다.라고 덴마크 펌프 제조사 그런포스(Grundfos)의 선임 신뢰성 및 고객 성공 매니저 Chad Flowe는 말합니다. 단순히 제품을 출하하는 것만이 아닙니다. Flowe는 공장을 걸어 다니며 시설의 가장 중요한 장비를 이해하는

버클리 연구소 팀이 리튬 배터리 성능을 측정하는 쉽고 빠르며 저렴한 방법을 개발했습니다. 새로운 기술은 열파를 사용하여 배터리 전극 내부 깊이별 국소 리튬 농도를 측정합니다. 관련 기사 전해질 설계로 리튬이온 배터리 음극 용량 향상 새 전극 설계로 더 강력한 배터리 가능 배터리 위에 놓인 센서가 신호를 보냅니다. 신호 주파수가 열파가 얼마나 깊이 침투하는지 결정합니다. 오페란도(operando) 기술은 반응이 일어나는 동안 작동합니다. 열파 센싱은 X선 회절 같은 방사선 기반 검사 방법과 동일한 종류의 리튬 농도 공간 정보를 제공하

잎의 수분 조절은 식물 건강에 필수적이며, 성장과 수확량, 병충해 감수성, 가뭄 저항성에 영향을 미칩니다. 새로운 기술은 나노스케일 센서와 광섬유를 사용하여 잎 표면 바로 안쪽, 식물에서 물이 가장 활발하게 관리되는 곳에서 수분 상태를 측정합니다. 이는 기초 식물 생물학 이해를 발전시키는 최소 침습적 연구 도구를 제공합니다. 더 가뭄 저항성 작물 육종으로 이어질 수 있습니다. 이 기술은 결국 작물의 수분 상태를 실시간 측정하는 농업 도구로 적용될 수 있습니다. 이 기술은 부드러운 합성 하이드로겔인 AquaDust로 형성된 나노입자

칼텍, ETH 취리히, 하버드 엔지니어들은 자율 드론이 해류와 싸우기보다 해류를 이용해 항법을 돕는 인공지능(AI)을 개발하고 있습니다. 심해 탐사를 위해 로봇을 보낼 때, 특히 군집으로 보낼 때, 2만 피트 떨어진 수면에서 조이스틱으로 제어하는 것은 거의 불가능합니다. 또한 수면에서 지역 해류 데이터를 감지할 수 없기 때문에 항법에 필요한 지역 해류 데이터를 제공할 수도 없습니다. 대신 어느 시점에는 해양 드론이 스스로 어떻게 움직일지 결정할 수 있어야 합니다.라고 John O. Dabiri 교수는 말합니다. AI 성능은 컴퓨터

NASA 암스트롱 비행 연구 센터에드워즈, 캘리포니아www.nasa.gov/centers/armstrong 유나이티드 론치 얼라이언스센테니얼, 콜로라도www.ulalaunch.com 연구 항공기에서 공력 데이터를 수집하기 위한 연구 도구로 시작된 것이 이제 기관 내외의 기술적 과제를 해결하고 있습니다. NASA의 광섬유 센싱 시스템(FOSS) 기술은 첨단 변형률 센서와 혁신적인 알고리즘을 강력한 패키지로 결합하여 중요한 매개변수를 실시간으로 정확하고 비용 효율적으로 모니터링합니다. 이는 차세대 유연 날개 조사, 액체 연료 레벨 측정

MC-TENG(다층 원통형 마찰전기 나노발전기)라는 새로운 장치는 매달린 나뭇가지의 산발적 움직임에서 에너지를 수확하여 전기 에너지를 생성합니다. 이 자가 구동 센싱 시스템은 배치 후 유지보수 없이 화재와 환경 조건을 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 전통적인 산불 탐지 방법에는 위성 모니터링, 지상 순찰, 감시탑 등이 있으며, 낮은 효율성에 비해 높은 인건비와 재정 비용이 듭니다. 현재 원격 센서 기술이 더 일반화되고 있지만 주로 배터리 기술에 의존합니다. 태양전지가 휴대용 전자기기나 자가 구동 시스템에 널리 사용되어 왔지만,

연구자들은 뉴욕에서 로스앤젤레스까지 30분 이내 이동 같은 초음속 비행을 가능하게 할 추진 시스템을 개발했습니다. 제트 엔진을 위한 특수 초음속 반응 챔버를 만들어 초음속 추진에 필요한 폭주를 안정화하는 방법을 개발했습니다. 대기권 내 초고속 비행과 행성 대기의 효율적인 출입을 허용하는 초음속 및 초음속 비행을 위한 견고한 추진 시스템 개발 노력이 심화되고 있습니다. 가장 강력한 강렬한 반응 및 에너지 방출 형태인 폭주 안정화는 초음속 추진 및 에너지 시스템 발전에 잠재력을 가집니다. 이 시스템은 마하 6~17, 즉 시속 4,600

연구자들은 의학적 상태 진단과 모니터링을 돕는 콘택트렌즈 기술을 개발했습니다. 팀은 상용 소프트 콘택트렌즈를 기저 안구 건강 상태와 관련된 임상적으로 중요한 정보를 눈에 띄지 않게 모니터링하는 생체 계측 도구로 만들었습니다. 이 기술은 녹내장을 포함한 많은 안구 질환의 통증 없는 진단이나 조기 발견을 가능하게 합니다. 이전에는 센서나 기타 전자장치를 상용 소프트 콘택트렌즈에 사용할 수 없었습니다. 제조 기술이 소프트 콘택트렌즈의 부드럽고 곡면인 모양과 호환되지 않는 딱딱한 평평한 표면을 요구했기 때문입니다. 새로운 기술은 습식 접

옴니파이버(OmniFibers)라는 새로운 종류의 섬유는 얼마나 늘어나거나 압축되는지 감지한 다음 압력, 측면 스트레치, 진동 형태의 즉각적인 촉각 피드백을 제공하는 의류로 제작될 수 있습니다. 이러한 원단은 가수나 운동선수가 호흡을 더 잘 제어하도록 훈련하거나 질병이나 수술 후 회복 중인 환자가 호흡 패턴을 회복하는 데 도움이 되는 의류에 사용될 수 있습니다. 다층 섬유 중심에는 유체 채널이 있어 유체 시스템으로 활성화할 수 있습니다. 이 시스템은 압축 공기나 물 같은 유체 매질을 채널에 가압 및 방출하여 섬유의 지오메트리를 제어

환자의 언어 능력 이상과 안면 근육 움직임을 분석하여 뇌졸중을 진단하는 새로운 도구가 개발되었습니다. 응급실 의사 수준의 정확도로 단 몇 분 만에 스마트폰 상호작용만으로 진단할 수 있습니다. 머신러닝 모델이 임상 환경에서 의사의 진단 과정을 돕고 잠재적으로 가속화합니다. 현재 의사들은 과거 교육과 경험에 의존해 환자를 어느 단계에서 CT 촬영을 위해 보낼지 결정해야 합니다. 새로운 도구는 뇌졸중이 의심되는 실제 응급실 환자들 중 뇌졸중 존재를 계산적 안면 동작 분석과 자연어 처리를 사용하여 환자의 얼굴이나 목소리의 이상(처진 볼,

연구자들은 스마트폰 현미경으로 타액 샘플을 분석하여 약 10분 만에 결과를 제공하는 COVID-19 검사 방법을 개발했습니다. 이 방법은 기존 비강 면봉 항원 검사의 속도와 비강 면봉 PCR(중합효소 연쇄 반응) 검사의 높은 정확도를 결합합니다. 그들은 원래 크루즈선에서 퍼지는 것으로 유명한 노로바이러스를 검출하기 위해 만든 저렴한 방법을 스마트폰 현미경을 사용하여 적용하고 있습니다. 이들은 이전에 개발된 생리식염수 가글 검사와 함께 이 방법을 사용할 계획입니다. 노로바이러스나 다른 병원체 검출을 위한 전통적인 방법은 종종 비싸고,

큐브샛(CubeSat)은 우주 탐사의 주요 주체가 되었습니다. 작은 크기와 상대적으로 저렴한 비용으로 최근 상업 발사에서 인기 있는 선택지가 되었지만, 이러한 위성을 우주에서 추진하는 과정에는 여러 문제가 따릅니다. 그 중 핵심 문제인 큐브샛 추진 시스템을 개시하는 점화 시스템의 불확실성을 해결하는 기술이 개발되었습니다. 현재 점화 시스템은 신뢰할 수 없고 위성 수명 동안 심각하고 돌이킬 수 없는 손상을 입을 수 있습니다. 새로운 저에너지 트리거 기술은 나노초 길이의 펄스를 사용하여 점화 및 추진 시스템이 매우 오랜 시간 동안 안정

스프레이나 모터로 구동되는 많은 외골격은 관절이 사용자의 관절과 정렬되지 않으면 통증이나 부상을 유발할 수 있습니다. 이러한 위험을 완화하기 위해 외골격과 착용자가 부드럽고 조화롭게 움직이는지 테스트하는 새로운 측정 방법이 개발되었습니다. 이 방법은 영화 제작자들이 컴퓨터 생성 캐릭터에 생명을 불어넣는 데 사용하는 모션 캡처 기술과 유사한 광학 추적 시스템(OTS)입니다. OTS는 빛을 방출하고 관심 대상에 배열된 구형 마커에서 반사된 것을 포착하는 특수 카메라를 사용합니다. 컴퓨터는 3차원 공간에서 레이블된 물체의 위치를 계산합

대부분의 바이러스 검사 키트는 노동력과 시간이 많이 드는 실험실 준비 및 분석 기술에 의존합니다. 예를 들어 신종 코로나바이러스 검사는 비인두 면봉에서 바이러스를 검출하는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다. 연구자들은 약 30분 만에 완료되고 비용이 약 50달러인 저렴하면서도 민감한 스마트폰 기반 바이러스 및 세균 병원체 검출 장치를 시연했습니다. 현재 장치 외부에서 수행되는 몇 가지 준비 단계가 있으며, 팀은 완전 통합 시스템이 되기 위해 필요한 모든 시약을 갖춘 카트리지를 개발 중입니다. 다른 연구자들은 신종 코로나바이러스 게놈을 사

센서와 향상된 통신 도구가 추가되면서 가볍고 휴대 가능한 전력 공급이 더 어려워졌습니다. 연구자들은 이제 열에너지를 전기로 변환하는 새로운 접근법을 시연했습니다. 이는 미래 전장에서 병사들을 위한 콤팩트하고 효율적인 전력을 제공할 수 있습니다. 뜨거운 물체는 광자 형태의 빛을 주변으로 방출합니다. 방출된 광자는 광전지로 포착되어 유용한 전기 에너지로 변환될 수 있습니다. 이 에너지 변환 접근법을 원거리 열광전지(FF-TPV)라고 하며 수년간 개발되어 왔으나, 낮은 전력 밀도로 인해 이미터의 높은 작동 온도가 필요합니다. 새로운 접근

다양한 파장의 빛으로 조정 가능한 적외선 발광 다이오드(LED)를 탑재한 스마트 기기가 냉장고에게 음식이 상했음을 알려줄 수 있습니다. 이 장치는 잠재적으로 치명적인 가스를 포함한 다양한 가스를 식별할 수 있어 소방관, 광부, 군인, 배관공의 안전을 개선할 수 있습니다. 적외선(IR) 분광기는 물질의 적외선 서명을 분석하여 다른 물질을 식별할 수 있는 일반적인 실험실 장비입니다. 이는 육안으로는 보이지 않습니다. AM 라디오가 라디오파의 다른 주파수에 맞출 수 있듯이, IR 분광기는 다른 파장에 맞출 수 있어 가스 샘플의 광범위한

연구자들은 트랜지스터의 결함을 탐지하고 계수하는 고감도 방법을 고안하고 테스트했습니다. 이는 차세대 장치를 위한 신소재를 개발하는 반도체 업계에서 시급한 관심사입니다. 이러한 결함은 트랜지스터와 회로 성능을 제한하고 제품 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 대부분의 용도에서 일반적인 트랜지스터는 기본적으로 스위치입니다. 켜지면 전류가 반도체 한 쪽에서 다른 쪽으로 흐르고, 끄면 전류가 멈춥니다. 이 동작들은 각각 디지털 정보의 이진 1과 0을 생성합니다. 트랜지스터 성능은 지정된 양의 전류가 얼마나 안정적으로 흐르는지에 비판적으로

새로운 유형의 COVID-19 검사 전략이 사례 식별, 변이 추적, 동시 감염 바이러스 탐지 과정을 간소화할 수 있을 것으로 보입니다. 현재 이 세 가지 진단 절차 각각에는 별도의 분석법과 복잡한 워크플로가 관여하며, 분석은 일반적으로 고도로 전문화된 시설에서 수행됩니다. 연구자들은 이제 이 세 가지 유형의 검사를 단일 절차로 통합하여 COVID-19와 계속 출현하는 수많은 SARS-CoV-2 변이를 현장 진료 현장에서 추적할 수 있게 했습니다. 이 검사는 휴대용 서류가방 크기의 미니 실험실을 활용하여 COVID-19 선별 및 모니

연구자들은 외부 에너지 입력 없이 정보 입력에 지능적으로 반응하는 전자 마이크로시스템을 만들었습니다. 마치 자율적인 생명체처럼 말이죠. 이 마이크로시스템은 초저전력 전자 신호를 처리할 수 있는 새로운 유형의 전자공학과 주변 환경에서 전기를 생성할 수 있는 새로운 장치를 통합합니다. 마이크로시스템의 두 핵심 구성 요소 모두 단백질 나노와이어로 만들어졌으며, 이는 미생물로부터 재생 가능하게 생산되어 전자 폐기물을 발생시키지 않는 친환경 전자 소재입니다. 이 프로젝트는 팀의 최근 연구 진화의 연속입니다. 이전에는 단백질 나노와이어 기반