자율주행차가 주변 세계를 보게 하는 하드웨어와 유사한 것을 사용하여 연구자들은 구름과 안개를 볼 수 있는 시스템을 개발했습니다. 개별 빛 입자(광자) 움직임 기반으로 3차원 숨겨진 장면을 재구성하는 알고리즘으로 시스템을 강화했습니다. 테스트에서 시스템은 1인치 두께 폼으로 가려진 형태를 성공적으로 재구성했습니다. 육안으로는 벽을 투시하는 것과 같습니다. 이 기술은 현미경 규모에서 장벽을 투시하는 다른 비전 시스템(의료 응용)을 보완합니다. 왜냐하면 대규모 상황(안개/폭우 속 자율주행차 내비게이션, 안개 낀 대기를 통한 지구 및 타행

간단한 가정 의료 테스트는 특수 필름으로 코팅된 다양한 실리콘 칩 덱으로 구성됩니다. 혈액 내 약물 감지용, 요로 감염 단백질 감지용, 물속 박테리아 감지용 등입니다. 검사할 체액을 추가하고 스마트폰으로 사진을 찍으면 특수 앱이 문제 여부를 보여줍니다. 나노스케일 구멍이 있는 저비용 나노구조 실리콘 박막은 머리카락 굵기의 1000분의 1 크기입니다. 적절한 표면 코팅으로 사전 처리하면 분자를 선택적으로 포착하여 실리콘을 어둡게 만들고, 앱이 이를 감지합니다. 비슷한 기술 개발은 스마트폰을 보완하는 비싼 하드웨어에 의존합니다. 새 시

연구자들은 저농도 메탄 가스를 실용적이고 저비용으로 감지할 수 있는 새로운 센서를 개발했습니다. 메탄 배출과 누출 측정은 지구온난화와 대기 오염에 기여하는 가스이기 때문에 다양한 산업에 중요합니다. 농업과 폐기물 산업은 상당한 양의 메탄을 배출하며, 천연가스가 주로 메탄으로 구성되어 있어 석유 및 가스 산업에서도 환경적, 경제적 이유로 중요합니다. 프린스턴 대학교와 미국 해군 연구소 연구자들은 새로운 가스 센서를 시연했습니다. 이 센서는 중간적외선을 방출하는 인터밴드 캐스케이드 발광 소자(ICLED)를 사용하여 0.1ppm(백만분율

청진기는 심장과 폐에서 발생하는 소음을 진단하는 데 사용됩니다. 기존 방식으로 사용하면 신체 표면의 진동이 흉부의 멤브레인으로 전달된 다음 사용자의 고막으로 전달되어 소리로 인식됩니다. 음향 청진기는 비교적 저렴하고 수십 년간 신뢰성 있게 사용되어 왔지만 단점이 하나 있습니다. 심잡음 진단(심장 판막 기능 평가 등)은 주관적으로 수행되며 검사를 수행하는 의사의 경험에 직접 의존합니다. [그림 1]은 레이더 시스템을 보여줍니다. 레이더를 사용하여 심장 소리를 신뢰성 있게 감지하고 진단하는 절차가 개발되었습니다. 모바일 레이더 장치가

와우 이식(인공와우)은 심한 청력 손실이 있는 사람들이 다시 들을 수 있게 합니다. 청능사는 사용자 입력에 기반해 장치를 조정하지만, 이는 항상 쉬운 것은 아닙니다. 태어날 때부터 청각장애인인 아이들이나 치매 노인들을 생각해 보세요. 그들은 소리를 얼마나 잘 듣는지 평가하고 전달하는 데 더 어려움을 겪어, 임플란트가 그들의 상황에 최적으로 조정되지 않습니다. 가능한 해결책은 뇌파를 기반으로 임플란트를 조정하는 것입니다. 뇌파에는 사람이 듣는 소리를 어떻게 처리하는지에 대한 정보가 들어 있습니다. 이러한 객관적 측정은 전극을 머리에

규칙 기반 시스템은 런타임 검증(RV)/프로그램 모니터링에 자연스러워 보입니다. 사양 표기법 관점에서 규칙 기반 시스템은 런타임 검증 커뮤니티가 일반적으로 작성하는 속성 유형을 표현하는 데 꽤 적합해 보입니다. 규칙 시스템으로 작성된 사양은 운영적 성격을 가지며, 이는 관점에 따라 단점이나 장점이 될 수 있습니다. 운영적 성격은 선언적 시간 논리나 정규 표현식보다 사양을 더 길게 만들지만, 작성하기는 자연스럽습니다. 핵심 아이디어를 마스터하면 규칙 작성은 프로그래밍처럼 간단합니다. 더 선언적 사양은 제대로 만들기 더 까다로울 수 있

체내 필수 값과 물질 또는 약물 농도를 지속적으로 전송하는 이식형 센서 아이디어는 오랫동안 의사와 과학자를 매료시켜 왔습니다. 이러한 센서는 질병 진행과 치료 성공의 지속적 모니터링을 가능하게 합니다. 그러나 지금까지 이식형 센서는 영구적으로 체내에 남아있기 적합하지 않아 며칠 또는 몇 주 후 교체해야 했습니다. 한편으로는 신체가 센서를 이물질로 인식하여 이식 거부 반응이 문제입니다. 다른 한편으로는 농도 변화를 나타내는 센서 색상이 지금까지 불안정하여 시간이 지남에 따라 퇴색했습니다. 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(JGU) 과

파단 테스트는 거의 모든 구조 구성 요소의 소재 선택과 설계 고려 사항을 주도합니다. 시편 준비와 모드 I 파단 테스트의 기존 방법은 본딩 힌지나 로딩 블록을 사용하여 시편 표면에 개방 필링 힘을 가하는 것입니다. 정확하고 반복 가능한 결과를 얻으려면 상당한 재작업이 필요할 수 있어 현재 방법은 구조 테스트 실험실에서 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸립니다. [그림 1]은 새로운 장치를 보여줍니다. 한 팀은 테이블톱 드릴 홀 지그와 회전 핀 블록을 사용하여 시편을 준비하고 로드하는 파단 테스트의 새로운 접근법을 개발했습니다. 이 접

청정 재생 가능 화석 연료 대안인 수소는 지속 가능한 에너지 미래의 일부이며 이미 현실입니다. 그러나 가연성에 대한 지속적인 우려가 수소를 전기차 동력원으로 널리 사용하는 데 제한을 주었습니다. 이전 발전으로 위험이 최소화되었지만, 조지아 대학교의 새로운 연구가 이제 그 위험을 뒷전으로 미뤘습니다. 수소 차량은 오늘날 배터리 전력을 사용하는 전기차보다 훨씬 빠르게 연료를 보충하고 더 멀리 갈 수 있습니다. 하지만 수소 동력의 마지막 장애물 중 하나는 수소 누출을 감지하는 안전한 방법을 확보하는 것입니다. 새로운 연구는 저렴하고 스파

소비재 전자기기 사용 증가와 사물인터넷 신기술로 전자 폐기물 양이 늘어날 것입니다. 자원을 절약하고 폐기물 양을 최소화하려면 더 친환경적인 생산과 더 지속 가능한 수명 주기가 필요합니다. 연구자들은 산업적으로 관련 있는 생산 방법으로 천연 소재를 기반으로 한 지속 가능한 디스플레이를 생산할 수 있음을 입증했습니다. 사용 후 이 디스플레이는 전자 폐기물이 아니라 퇴비화할 수 있습니다. 재활용 및 재사용과 결합하면 전자 폐기물의 일부 환경 영향을 최소화하거나 완전히 방지할 수 있습니다. 디스플레이는 초기 유기 물질의 전기변색 효과에 기

연구팀이 피부와 비교 가능한 특성을 가진 소프트 촉각 센서를 개발했습니다. 센서가 손가락 끝에 장착된 로봇 그리퍼는 깨지기 쉬운 물체 안정적으로 잡기, 바늘에 실 꿰기 같은 어려운 작업을 수행할 수 있었습니다. 인간 피부의 주요 특징은 전단력(두 물체가 접촉할 때 미끄러지거나 슬라이드하게 만드는 힘)을 감지하는 능력입니다. 전단력의 크기, 방향, 미세한 변화를 감지함으로써 인간 피부는 피드백 역할을 하여 손으로 물체를 얼마나 안정적으로 잡을지, 얼마나 꽉 쥐어야 할지 조정할 수 있게 합니다. 이 인간 피부 특징을 모방하기 위해 소프

적층 제조는 엄청난 이점을 제공하지만, 대량 생산된 3D 프린팅 부품의 일관성과 정확성은 문제일 수 있습니다. 어떤 생산 기술이든 10개 부품이든 1,000만 개 부품이든 제작된 부품은 가능한 한 동일해야 합니다. 연구자들은 변동성을 모델링하고 결함을 예측하기 위해 일반화 선형 모델(GLM)을 개발했습니다. 이 프레임워크는 추가 기계와 공정 매개변수 분석으로 확장할 수 있으며, AM 생산 환경에서 제조 변동성을 설명하는 실용적인 도구를 제공합니다. 이 소프트웨어는 적층 제조 부품의 신속하고 자동 측정을 가능하게 합니다. 이 과정은

엔지니어들은 전자장치가 전혀 필요 없는 4족 보행 소프트 로봇을 만들었습니다. 이 로봇은 제어 및 로코모션 시스템을 포함한 모든 기능에 압축 공기 지속 공급원만 필요합니다. 응용 분야에는 MRI 기계나 광산 갱도처럼 전자장치가 작동할 수 없는 환경에서 작동하는 로봇이 포함됩니다. 소프트 로봇은 환경에 쉽게 적응하고 인간 근처에서 안전하게 작동하기 때문에 특히 관심이 높습니다. 대부분 소프트 로봇은 압축 공기로 구동되지만 전자 회로로 제어됩니다. 하지만 이 접근법은 회로 기판, 밸브, 펌프 같은 복잡한 구성 요소가 필요하며, 종종 로

연구자들은 1,000개 이상의 유기 전기화학 트랜지스터를 가진 완전한 집적회로를 인쇄했습니다. 약 100마이크로미터 선폭으로 전자 회로를 인쇄하는 것은 인쇄 기술에 높은 요구를 합니다. 이를 해결하기 위해 팀은 극히 미세한 선을 인쇄할 수 있는 메쉬가 있는 스크린 프레임과 적절한 특성을 가진 인쇄 잉크를 개발했습니다. 사용된 소재는 PEDOT:PSS 폴리머입니다. 최소 세 가지 과제를 해결했습니다: 회로 크기 축소, 회로 내 모든 트랜지스터가 작동할 확률을 100%에 가깝게 품질 향상, 신호 처리와 주변 통신을 위한 실리콘 기반 회

완전히 기능하는 나노 크기 로봇에는 전자 회로, 광전지, 센서, 안테나가 필요합니다. 하지만 로봇이 움직이려면 구부릴 수 있어야 합니다. 연구자들은 원자 수준의 얇은 2차원 물질이 스스로 3차원 구조로 접히게 하는 미크론 크기 형상기억 액추에이터를 만들었습니다. 필요한 건 전압을 잠깐 가하는 것뿐입니다. 한번 구부러지면 전압을 제거해도 모양을 유지합니다. [그림 1]은 액추에이터 구조를 보여줍니다. 수백만 개의 현미경 로봇이 웨이퍼에서 방출되어 스스로 모양을 접고, 기어 나와 작업을 수행하고, 더 복잡한 구조로 조립되는 상상을 해보

게코와 많은 다른 동물들은 인간처럼 넓게 떨어진 귀로 소리 위치를 삼각측량하기엔 머리가 너무 작습니다. 대신 머리 속의 작은 터널을 통해 들어오는 음파가 어떻게 반사되는지 측정하여 소리가 어느 방향에서 왔는지 파악합니다. 입사광 각도를 감지하는 유사한 시스템이 개발되었습니다. 이는 큰 렌즈(빛 방향을 결정하는 일반적인 방식)의 부피 없이 소형 카메라가 빛이 어디서 오는지 감지할 수 있게 합니다. 이 작은 감지기는 색상, 극성, 입사각 등 빛의 특성을 기록할 수 있습니다. 더 자세한 빛 감지는 렌즈 없는 카메라, 증강 현실, 로봇 비

원격 감지 분광계의 경우 파장 스캔 레이저 방출을 사용하여 대상의 흡수 스펙트럼을 포착하여 토양 및/또는 가스를 측정합니다. 이러한 측정을 수행하는 이전 기술은 여러 고정 파장 레이저를 결합하여 단일 종을 감지하는 것이어서, 기기의 범위와 효과를 제한했습니다. NASA Goddard는 레이저 분광계에 사용할 더 빠르고 광범위하게 튜닝 가능한 단일체 광학 파라메트릭 발진기를 개발했습니다. 이 기술은 모든 대상에 걸쳐 연속적으로 튜닝 가능한 스펙트럼을 제공하여 전체 기기에 유연성을 더합니다. 또한 단일 비선형 크리스탈과 발진기 펌프 소

로봇 공학자들은 자연 생물체가 달성한 것(이동, 환경 적응, 감지 등)을 모방하는 것을 목표로 합니다. 기존의 딱딱한 로봇을 넘어, 최근 소프트 로보틱스 분야가 등장했습니다. 이는 딱딱한 것보다 환경에 더 효율적으로 적응할 수 있는 순응성 있고 유연한 소재를 사용합니다. 이 목표로 과학자들은 바이오하이브리드 로봇 또는 바이오봇 분야에서 일해 왔습니다. 이들은 일반적으로 심장 또는 골격 근육 조직과 기어다니기, 잡기, 수영을 달성할 수 있는 인공 스캐폴드로 구성됩니다. 불행히도 현재 바이오봇은 이동성과 강도 측면에서 자연 개체의 성능

텍사스 대학교 댈러스 캠퍼스의 David Lary 박사가 이끄는 연구 그룹은 위험하거나 접근하기 어려운 현장에서 조사와 데이터 수집에 사용할 수 있는 자율 로봇 장치 팀을 개발했습니다. 이는 인간이 제공할 수 있는 것보다 더 많고 빠른 통찰력을 제공합니다. [그림 1]은 로봇 팀을 보여줍니다. Tech Briefs: 종합적인 환경 데이터 세트를 수집하기 위해 여러 자율 장치를 사용하게 된 영감은 무엇입니까? David Lary 박사: 글쎄요, 그 여정에는 두 부분이 있습니다. 첫째는 저를 움직이는 열정입니다. 저는 사람들이 위험에서

방역업체가 온도 센서를 사용해 빈대를 박멸한다고 말하면 사람들은 질문을 던지며 더 알고 싶어 합니다. 매립지, 곤충학 실험실, 바나나 숙성 관리자가 센서 데이터를 사용해 운영을 자동화하고 최적화한다는 말을 들어도 같은 반응이 나옵니다. 코로나19 백신 보관 온도 분석부터 열대어 양식장 수온 모니터링까지, 이처럼 때로는 기묘하게 들리는 센서 응용 분야의 성공은 사물인터넷(IoT)을 실현하는 사람들에게 크게 힘입은 바입니다. 빠르게 진화하는 IoT 센서 응용 분야 놓치지 마세요 엔지니어부터 비즈니스 관리자, 생산 라인 작업자까지 누구나