나사(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 12월 25일 남아메리카 프랑스령 기아나의 유럽 우주기지에서 아리안 5호 로켓에 실려 성공적으로 발사되었다. 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동 참여한 웹 관측소는 나사의 혁신적인 플래그십 임무로, 초기 우주의 첫 은하에서 나오는 빛을 찾고 우리 태양계를 탐사하며, 외계행성으로 불리는 다른 별을 도는 행성들을 연구하는 것이 목표다. “제임스 웹 우주망원경은 나사와 파트너들이 미래로 나아가려는 야망을 대변한다”라고 빌 넬슨(Bill Nelson) 나사 국장은 말했다.

눈송이처럼 똑같은 나뭇가지는 없다. 크기, 모양, 질감이 제각각이며, 젖어 있거나 이끼가 덮여 있거나 잔가지가 무성할 수도 있다. 그런데 새들은 거의 모든 종류의 나뭇가지에 앉을 수 있다. 이 능력은 스탠퍼드 대학 마크 컷코스키(Mark Cutkosky)와 데이비드 렌틱(David Lentink, 현재 네덜란드 흐로닝언 대학 소속) 연구실의 큰 관심을 끌었다. 두 연구실 모두 동물의 능력에서 영감을 받은 기술을 개발해 왔다. “새들의 비행과 착륙을 모방하기란 쉽지 않다”라고 2020년 박사 졸업생이자 두 연구실에서 대학원생으로 연구

연구자들은 전기 펄스를 배터리에 보내고 응답을 측정하여 배터리를 모니터링하는 새로운 방법을 설계했습니다. 측정값은 머신러닝 알고리즘으로 처리되어 배터리 건강 상태와 유용 수명을 예측합니다. 이 방법은 비침습적이며 기존 배터리 시스템에 간단히 추가할 수 있습니다. 리튬이온 배터리 건강 상태와 잔여 유용 수명 예측은 전기차 광범위한 채택을 제한하는 큰 문제 중 하나이며 모바일폰 안전에도 영향을 미칩니다. 시간이 지남에 따라 복잡한 미세 화학 공정 네트워크로 배터리 성능이 저하됩니다. 개별적으로는 각 공정이 배터리 성능에 큰 영향을 주지

원격의료는 COVID-19 동안 대면 접촉 최소화하며 의료 서비스 제공하는 중요한 방식이 되었습니다. 하지만 전화나 온라인 진료로는 환자 맥박이나 호흡수 같은 중요한 활력 징후를 실시간으로 얻기 어렵습니다. 한 방법은 사람 스마트폰이나 컴퓨터 카메라로 얼굴 실시간 비디오에서 맥박과 호흡 신호를 가져옵니다. 머신러닝이 원격 건강 센싱에 도움이 되려면 비디오에서 가장 강한 생리적 정보 소스(맥박 등)를 가진 관심 영역을 식별하고 이를 시간에 따라 측정해야 합니다. 모든 사람이 다르므로 시스템은 각 개인 고유 생리적 서명에 빠르게 적응하

2006년부터 신발을 벗어서 통에 넣는 것이 비행 경험의 일부였습니다. 하지만 곧 프리체크 없는 사람들도 신발을 신은 채 신발 스캐너에 올라타고 바디 스캔을 통과해 탑승구로 갈 수 있게 될 것입니다. 전 세계 공항에서 사용 중인 원래 홀로그래픽 밀리미터파 스캐닝 기술은 의류 아래 숨겨진 다양한 잠재적 무기나 위협을 탐지할 수 있습니다. 원래 스캐너 기능이 승객 경험 개선에 초점을 맞춰 확장되었습니다. 결과는 더 작은 위협도 더 적은 거짓 양성으로 식별할 수 있는 차세대 고해상도 스캐너입니다. 이 과정에서 승객 신발을 신은 채로 검사

자율주행차는 라이다(LiDAR)를 사용해 물체를 감지하는 방식의 한계 때문에 갑자기 나타나는 유아와 갈색 가방 차이를 인식하기 어렵습니다. 자율주행차 업계는 주파수 변조 연속파(FMCW) 라이다로 이 문제 해결을 모색 중입니다. 연구자들은 기계적 제어와 실리콘 칩 위 빛 변조로 이 유형 라이다가 인근 고속 이동 물체에 대한 더 높은 해상도 탐지를 달성할 수 있는 방법을 구축했습니다. FMCW 라이다는 자율주행차 지붕에서 레이저 빛을 스캔하여 물체를 감지합니다. 단일 레이저 빔이 다른 파장 조합인 마이크로콤(microcomb)으로

렌즈가 필요 없고 재구성 가능한 입자 기반 마스크를 사용하여 물체의 여러 샷을 찍는 이미징 기술이 개발되고 있습니다. 전기장 지향 자기조립 마스크 기술은 미세 금 와이어 마스크를 만들어 이미징할 물체 근처에 배치함으로써 개발되었습니다. 마스크는 물체에서 반사된 빛을 산란시키고 이미지 센서가 빛을 수집합니다. 전류가 마스크의 입자를 재배열하여 매 반복마다 새로운 마스크를 생성하고 시스템은 각 새 이미지를 기록합니다. 다중 빛 포착은 계산적으로 재구성되어 원래 물체 이미지가 되어 해상도와 품질이 크게 향상됩니다. 일반적으로 여러 이미

연구자들은 힘 물체가 어떻게 가해지는지 감지하는 메커니즘을 3D 프린팅하는 새로운 방법을 개발했습니다. 구조물이 단일 재료 조각으로 만들어져 빠른 프로토타이핑이 가능합니다. 디자이너는 이 방법을 사용하여 조이스틱, 스위치, 핸드헬드 컨트롤러 같은 대화형 입력 장치를 한 번에 3D 프린팅할 수 있습니다. 이를 위해 연구자들은 격자 무늬로 반복되는 셀로 나뉜 메타물질로 만든 구조물에 전극을 통합했습니다. 또한 사용자가 이러한 대화형 장치를 구축하는 데 도움이 되는 편집 소프트웨어를 만들었습니다. 센싱을 물체 물질 구조에 직접 통합할 수

NASA 마셜 혁신가들이 앨라배마 헌츠빌 대학 응용광학센터와 협력하여 간섭계 이미징 시스템/검출기의 기본 나이퀴스트 한계를 넘어 광학 표면 간섭 측정의 공간 분해능을 높이는 시스템을 개발했습니다. 서브픽셀 공간 분해능 간섭계(SSRI) 시스템은 표준 간섭계로는 정확하게 분해할 수 없는 공간 주파수 표면 특징을 광학 제작자들이 정확하게 검증할 수 있게 합니다. 광학 설계 현재 트렌드는 새로운 유형의 사양을 생성하여 뚜렷한 공간 주파수 대역을 요구하고 더 큰 구경 광학을 요구하고 있습니다. 그러나 전체 구경에 걸쳐 이러한 특징을 특성화

엔지니어들은 음파를 이용해 오일 속에 터널을 만들어 방울을 비접촉으로 조작하고 이송하는 다용도 마이크로플루이딕 랩온어칩을 시연했습니다. 이 기술은 완전 재사용 가능한 소규모 프로그래머블 재기록 생체 의료 칩의 기초가 되어 현장 진단이나 실험실 연구를 가능하게 할 수 있습니다. 최소한의 외부 제어로 재기록 가능한 라우팅, 분류, 게이팅을 달성하며, 이는 방울의 디지털 로직 제어에 필수적인 기능들입니다. 자동화된 유체 처리는 임상 진단과 대규모 화합물 스크리닝 등 많은 과학 분야 발전을 주도했습니다. 현대 생의학 연구와 제약 산업에서

센서 간 낮은 크로스토크와 전송선로 낮은 손실이 가능한 얇은 양면 회로 기판 필요성을 해결하는 새로운 제조 방법론이 개발되었습니다. 이 제조 방법은 최소한의 실리콘 웨이퍼를 회로 기판으로 사용하면서 양면에 초전도 물질을 증착하여 공간을 줄이고 효율성을 높입니다. 실리콘 웨이퍼의 얇은 특성 때문에, 이 회로 제조 중 핫 기판에서 한 면에 금속 박막 증착을 허용하기 위해 추가 백킹 핸들 웨이퍼가 필요합니다. 또한 금속 및 폴리머 희생층을 사용하여 원치 않는 실리콘, 매몰 산화물, 에폭시 층 제거 중 실리콘 기판과 초전도 금속 층을 보호

누가(Who) 연소로 실리콘 막 점(dot)을 부풀리는 시스템이 언젠가 전자기기용 동적 점자 디스플레이 역할을 할 수 있습니다. 무엇(What) 시각 장애인을 위해 명령에 따라 점자를 표시하는 태블릿이나 킨들을 상상해 보세요. 동적 디스플레이 설계의 주요 걸림돌은 각 팝업 점을 올리는 데 필요한 힘의 양을 어떻게 적용하는가입니다. 이 시스템은 성형 실리콘과 마이크로플루이딕 액체 금속 트레이스로 구성되며, 액체 금속 전극이 스파크를 일으켜 미리 혼합된 메탄과 산소의 미세 규모 부피를 점화합니다. 이 연료는 각각 3밀리미터 폭 액추에이

다이나미스(Dynamis)라는 기술이 개발되어 산업용 로봇이 밀리미터 크기의 미세 유리 렌즈, 전자 부품, 엔진 기어를 손상 없이 조작할 수 있게 되었습니다. 독점적인 힘 피드백 기술은 조립, 미세 조작, 연마, 샌딩 등 보통 인간이 수행하는 촉각 민감 작업을 누구나 프로그래밍할 수 있게 합니다. 표면과 일관된 접촉을 유지하는 능력이 필요한 작업들입니다. 힘 센서 강건 순응 제어(Force Sensor Robust Compliance Control)로 알려진, 다이나미스로 구동되는 소프트웨어는 단 하나의 매개변수만 설정하면 됩니다:

제조 산업은 COVID-19 팬데믹으로 가속화되어 전 세계적으로 디지털 전환을 겪고 있으며, 이는 인더스트리 4.0 채택을 가속화하고 있습니다. 이 디지털 전환은 센싱 데이터를 캡처할 뿐만 아니라 그 데이터를 산업용 사물인터넷(IIoT) 공간의 다양한 애플리케이션을 위한 실행 가능한 인사이트로 해석하는 스마트 센서 발전을 촉진하고 있습니다. Market Research Future에 따르면 스마트 센서 시장은 예측 기간(2021-2026) 동안 19% CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 스마트 센서에 대한 수요 급증을 이끄

20세기 동안 인도의 에너지 환경은 화석 연료가 지배했으며, 디젤, 석유, 등유가 대부분의 산업 및 가정용으로 사용되었습니다. 인도의 농촌 지역에서는 인구 대다수가 여전히 요리를 위해 석탄, 나무, 가축 분뇨 불을 사용했습니다. 그러나 지난 몇십 년 동안 인도는 액화석유가스(LPG)와 압축천연가스(CNG)를 요리와 심지어 교통수단에도 널리 사용하는 가스 기반 경제가 되기 위해 노력해 왔습니다. 최근에는 배관 천연가스도 많은 도시 가정에 제공되어 소비자 가정에 직접 중단 없는 요리 가스 공급의 편의를 제공합니다. 이 새로운 발전은 가

실시간으로 관심 대상을 모니터링하는 분석 장치인 민감하고 선택적인 전자 바이오센서 수요가 다양한 애플리케이션에서 증가하고 있습니다. 임상 현장 내 의료, 신약 발견, 식품 안전 및 품질 관리, 환경 모니터링에 이상적입니다. 전자 바이오센서는 단순함, 짧은 분석 시간, 낮은 제작 비용, 최소한의 샘플 준비, 비전문가가 현장에서 사용할 잠재력 등으로 매력적입니다. 자유 볼차노-볼차노 대학과 ETH 취리히 연구자들은 전해질 게이트 탄소나노튜브 전계효과 트랜지스터(EG-CNTFET) 바이오센서의 과학적 발전을 검토했습니다. 이 장치들은

비틀린 나노스케일 반도체가 빛을 새로운 방식으로 조작합니다. 이 효과는 생명을 구하는 의약품의 발견과 개발뿐만 아니라 광학 기술의 발전을 가속화하는 데 활용될 수 있습니다. 이 광학 효과는 자동화를 통해 새로운 항생제 및 기타 약물의 신속한 개발과 선별을 가능하게 합니다. 본질적으로 로봇 화학자를 구현하는 것입니다. 방대한 화학 화합물 라이브러리를 분석하는 고대역 스크리닝(high-throughput screening)을 위한 새로운 분석 도구를 제공합니다. 각 화합물의 미세한 샘플이 마이크로플레이트(microplate)의 웰(

비정질 산화물 반도체 기반 박막 트랜지스터(TFT)에서 캐리어 이동도와 안정성 사이의 트레이드오프가 도쿄공과대학(도쿄공대) 연구자들이 제작한 인듐 주석 아연 산화물(ITZO) TFT에서 마침내 극복되었습니다. 이는 현재 실리콘 기반 기술보다 저렴한 디스플레이 기술 설계의 길을 열 수 있습니다. 비정질 산화물 반도체(AOS)는 저비용과 높은 전자(전하 캐리어) 이동도로 차세대 디스플레이 기술의 유망한 옵션입니다. 특히 높은 이동도는 고속 이미징에 필수적입니다. 하지만 AOS는 상용화를 방해하는 뚜렷한 단점이 있습니다: 이동도/안정성

질병 확산을 제한하면서 프라이버시를 보존하기 위한 노력에서, 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 학제간 연구팀은 사람이나 동물이 서로 밀접 접촉했을 때를 감지할 수 있는 저비용 장치와 방법을 설계하고 테스트했습니다. 착용형 장치는 상용 블루투스 무선 하드웨어와 NIST 암호화 기능을 결합합니다. 착용자 간 거리 추정은 항상 신뢰할 수는 없지만, NIST 시스템은 사람과 동물이 공간을 어떻게 이동하고 상호작용하는지 연구하는 데 유용할 수 있습니다. 이 시스템은 특정 환경에서 일관되게 사용되지 않고 프라이버시가 덜 보장될 수 있는 스

샌디아 국립연구소의 Dr. Israel Owens 팀은 10센트 동전보다 작은 크리스탈과 신발 상자보다 작은 레이저를 사용하여 전극과 물리적 접촉 없이 2천만 볼트를 안전하게 측정했습니다. Tech Briefs: 이 아이디어의 계기는 무엇입니까? Dr. Owens: 10센트 동전보다 작은 크리스탈과 신발 상자보다 작은 레이저로 초고전압을 정확하고 안전하게 측정하는 방법: 이 모든 것은 제가 몇 동료들과 나눈 일종의 공상 같은 토론에서 시작되었습니다. 우리가 해결하려던 문제는: 펄스 파워 가속기에서 우리가 일반적으로 생성하는 종류의