누가(Who) 오늘날 많은 수술은 작은 절개를 내고 소형 카메라와 수술 도구를 몸 안으로 넣어 종양을 제거하고 손상된 조직과 장기를 수리하는 최소 침습 절차로 수행됩니다. 많은 절차가 이런 방식으로 수행될 수 있지만, 외과의는 내부 상처와 파열을 봉합할 때 어려움에 직면합니다. 무엇(What) 새로운 의료용 패치는 최소 침습 수술 도구에 접혀 전달되어 기도, 장, 기타 좁은 공간을 통해 내부 상처를 봉합할 수 있습니다. 패치는 건조 시 접을 수 있는 종이 같은 필름과 유사합니다. 젖은 조직이나 장기에 접촉하면 신축성 있는 겔(콘택트

제조 시설은 자동화 생산 장비, 상태 모니터링 장치, 기타 센서와 시스템에서 엄청난 양의 운영 데이터를 생성합니다. 기업들이 이 자산에 잠재된 잠재력을 더 인식하게 되면서, 산업용 사물인터넷(IIoT) 이니셔티브가 이 정보에 접근해 유용한 통찰을 창출하는 데 어떻게 도움이 될지 묻고 있습니다. 하지만 전사적 메가 프로젝트로 이 문제를 해결하려는 많은 시도는 엄청난 규모와 복잡성 때문에 기대에 미치지 못합니다. 아마도 더 나은 접근법은 엣지 컴퓨팅, 집중된 애플리케이션, 개방형 연결성을 사용하여 소스에서 작은 데이터로 시작해 빅데이터

빔 조향 시스템은 수년 동안 이미징, 디스플레이, 광학 트래핑 같은 응용에 사용되어 왔지만 부피가 큰 기계적 거울이 필요하고 진동에 과민합니다. 콤팩트 광위상 배열(OPAs)은 빔의 위상 프로파일을 변경하여 광학 빔의 각도를 바꾸는 유망한 신기술로 많은 신흥 응용에 적합합니다. 여기에는 자율주행차용 초소형 고체 상태 라이다, 훨씬 더 작고 가벼운 AR/VR 디스플레이, 이온 큐비트를 다루는 대규모 트랩 이온 양자 컴퓨터, 빛과 유전공학을 사용해 뇌를 연구하는 신흥 연구 분야인 옵토제네틱스 등이 포함됩니다. 장거리 고성능 OPAs는

연구자들이 실험실 외부에서 테라헤르츠 복사를 생성할 수 있는 양자 캐스케이드 레이저라는 장치의 고출력 휴대용 버전을 개발했습니다. 이 레이저는 피부암 정확히 찾아내기, 숨겨진 폭발물 감지 등 응용에 잠재적으로 사용될 수 있습니다. 지금까지 실시간 이미징과 빠른 스펙트럴 측정을 수행할 만큼 충분히 강력한 테라헤르츠 복사 생성에는 200켈빈(-100°F) 이하의 온도가 필요했습니다. 이러한 온도는 부피가 큰 장비로만 달성 가능하여 기술 활용을 실험실 설정으로 제한했습니다. 테라헤르츠 양자 캐스케이드 레이저는 최대 250K(-10°F)

자동차 에어백은 가속도계 덕분에 전개됩니다. 가속도계는 속도의 급격한 변화를 감지하는 센서입니다. 가속도계는 로켓과 비행기를 올바른 비행 경로로 유지하고, 자율주행차의 내비게이션을 제공하며, 휴대폰과 태블릿에서 이미지가 똑바로 유지되도록 회전시키는 등 필수적인 작업을 수행합니다. 연구팀이 기계적 변형 대신 레이저 빛을 사용하여 신호를 생성하는 1mm 두께의 가속도계를 개발했습니다. 빛을 이용하는 다른 가속도계도 몇 가지 있지만, 새로운 기기의 설계는 측정 과정을 더 단순화하여 더 높은 정확도를 제공합니다. 또한 더 넓은 주파수 범

NASA 랭글리 연구센터는 2차원(또는 경우에 따라 3차원) 공간 정보뿐만 아니라 색상을 이미징할 수 있는 플레옵틱 카메라를 개발했습니다. 최종 이미지에서 각 픽셀은 이미징된 장면의 스펙트럼을 포함합니다. 플레옵틱 기술은 이미지 밝기와 빛 광선의 방향을 모두 측정합니다. 이는 획득한 이미지를 다른 초점 거리로 재초점화하고 동일한 장면을 약간 다른 관점에서 볼 수 있게 하는 등 새로운 이미징 기능을 가능하게 합니다. 이미징 파이로미터로서 이 카메라는 2D 온도(및 가능하면 방사율) 분포를 측정할 수 있습니다. 카메라는 470 × 36

액정(LC)은 광학 분산을 상쇄하는 데 활용할 수 있는 널리 조정 가능한 굴절률을 가지므로 빛을 효율적으로 변환할 수 있는 범위를 확장합니다. 일반적으로 결정에서 나오는 파장을 조절하려면 위상 매칭을 유지하기 위해 온도 관리나 각도 조정이 필요합니다. 이러한 방법은 느리고 여러 결정과 복잡한 기계적 조정이 필요할 수 있습니다. 또한 일반적으로 사용되는 격자는 비효율적인 파장 변환을 초래합니다. 액정은 이러한 문제를 없애고 고효율, 고속, 조정 가능, 비선형 파장 변환을 산출합니다. 이 혁신은 액정으로 클래딩된 비선형 리튬 니오브산염

자동화 산업이 디지털 전환으로 나아가면서 일부는 검증된 제조 기술인 공압 기술이 구식이 될 것이라고 생각합니다. 그러나 공압 제어 밸브 같은 공압 기술은 계속 진화하여 센서, 산업용 네트워크 인터페이스, 무선 기술, 복잡한 디지털 제어 기능을 통합함으로써 더 스마트하고 실행 가능한 정보에 대한 접근을 통해 자동화 애플리케이션을 크게 개선할 수 있습니다. 밸브 제어 기술의 진화 공압 밸브 제어와 실린더 위치 센서 모니터링은 원래 개별 배선으로 달성되었습니다: 각 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 출력이 솔레노이드 밸브 코일에 개별

많은 최소 침습 수술은 작은 절개를 통해 몸에 카테터를 삽입해 진단 측정과 치료적 개입을 수행하는 데 의존합니다. 예를 들어 의사는 이 카테터 기반 접근법을 사용하여 불규칙한 심장박동(부정맥)을 매핑하고 치료하며, 종종 부정맥을 유발하는 심장 조직 부위를 찾아내어 죽이거나 절제합니다. 기존 카테터 기반 접근법의 단점 수술에 널리 사용되지만 현재 카테터 기반 접근법에는 여러 단점이 있습니다. 오늘날 카테터 장치의 경직성은 부드러운 생체 조직에 잘 순응하지 못해 장기의 전기생리학적 신호를 고충실도로 매핑하는 데 영향을 미칩니다. 현재

막힌 동맥을 열어 심장마비를 예방하기 위해 스텐트를 삽입한 3명 중 최소 1명은 재협착(restenosis), 즉 플라크 축적이나 흉터로 인한 동맥의 재협착을 경험하며, 이는 추가 합병증을 초래할 수 있습니다. 동맥을 통한 혈류의 미세한 변화조차 모니터링하여 재협착을 가장 초기 단계에 감지함으로써 조기 진단과 치료를 가능하게 하는 스마트 스텐트 유형이 개발되었습니다. 스텐트를 소형 안테나로 기능하도록 수정하고 마이크로 센서를 추가해 지속적으로 혈류를 추적합니다. 데이터는 외부 리더로 무선 전송되어 동맥 상태에 대한 지속적으로 업데

연구자들이 스마트폰 내장 카메라를 사용하여 당뇨병을 감지하는 디지털 바이오마커를 개발했습니다. 이 도구는 당뇨병 고위험군 식별을 돕고, 궁극적으로 미진단 당뇨병 유병률을 낮추는 데 기여할 수 있습니다. 스마트폰에 이미 내장된 기술을 사용하여 쉽게 배포할 수 있는 선별 도구는 기존 의료 서비스가 닿지 않는 인구집단을 포함해 당뇨병 감지 능력을 급속히 높일 수 있습니다. 지금까지 비침습적이고 광범위하게 확장 가능한 당뇨병 감지 도구가 부족하여 알고리즘 개발이 동기화되었습니다. 광용적맥파(PPG) 신호 활용 바이오마커 개발 시 연구자들

자율주행차의 새로운 모델이 과거 실패로부터 학습하여 때로는 최대 7초 앞서 실패를 파악합니다. 자율주행차에서 알려지지 않거나 복잡한 운전 상황(예: 혼잡한 교차로)은 자동 안전 조치나 인간 개입을 통해 자율주행 시스템의 해제를 유발할 수 있습니다. 뮌헨 공과대학(TUM)의 인공지능 모델은 수천 개의 실제 교통 상황, 구체적으로 테스트 주행에서 기록된 해제 시퀀스를 훈련 데이터로 사용하여 미래 실패를 예측합니다. 가능한 한 일찍 실패를 예측하기 위해 머신러닝 접근법은 센서 데이터 시퀀스를 실패 또는 성공으로 분류합니다. 시스템이 제어

펜스테이트 공과대학 사파르시 다스(Saptarshi Das) 교수에 따르면, 2차원 소재는 전통적으로 실리콘으로 만들어지던 것보다 더 작고 고성능인 트랜지스터를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 그와 그의 팀은 2D 소재로 만든 트랜지스터의 기술적 실행 가능성을 결정하기 위해 테스트를 수행했습니다. 우리는 데이터에 의해 주도되는 디지털이고 연결된 세계에 살고 있습니다.라고 다스는 말합니다. 빅데이터는 저장 및 처리 능력 증가를 요구합니다. 더 많은 데이터를 저장하거나 처리하려면 더 많은 트랜지스터를 활용해야 합니다. 즉, 현대 기술

중국과 미국 연구그룹들과 협력하여 TU 빈 연구팀이 최적의 열전도체를 찾기 위해 나섰습니다. 그들은 매우 특정한 형태의 탄탈륨 질화물에서 찾던 것을 마침내 발견했습니다. 다른 어떤 금속 물질보다 높은 열전도율을 가집니다. 이 기록적인 물질을 식별하기 위해 먼저 원자 수준에서 이러한 물질의 열전도에 어떤 과정이 역할을 하는지 분석해야 했습니다. 열전도의 두 가지 메커니즘 기본적으로 물질에서 열이 전파되는 두 가지 메커니즘이 있습니다.라고 TU 빈 재료화학연구소의 게오르그 마드센(Georg Madsen) 교수는 설명합니다. 첫째,

2차원(2D) 소재는 오늘날 실리콘 기술로 달성할 수 있는 것보다 훨씬 작은 크기와 확장된 기능성을 가진 장치를 제공할 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 하지만 이 잠재력을 활용하려면 2D 소재를 반도체 제조 라인에 통합할 수 있어야 합니다. 이는 악명 높은 어려운 단계입니다. 스웨덴과 독일의 그래핀 플래그십 연구원 팀이 이제 이를 가능하게 하는 새로운 방법을 보고합니다. 2D 소재 통합의 과제 2D 소재를 실리콘이나 집적 전자장치가 있는 기판과 통합하는 것은 여러 과제를 안고 있습니다. 특수 성장 기판에서 센서나 부품을 구축할

탱고 델타. 착륙 확인. 퍼서비어런스 화성 표면 안전 착륙, 과거 생명체 흔적 탐사 시작 준비 완료. 화성 진입, 하강, 착륙 계측기 2(MEDLI2) 팀은 6년 넘게 이 말을 기다렸습니다. NASA의 퍼서비어런스 로버가 2021년 2월 18일 성공적으로 착륙하며 화성 로봇 탐사를 시작했습니다. MEDLI2는 로버의 보호용 에어로쉘에 탑재된 핵심 기술 중 하나로, 우주선의 진입, 하강, 착륙(EDL)을 기록하는 데 도움을 주었습니다. 모든 MEDLI2 데이터는 성공적인 착륙 후 지구로 전송하기 위해 퍼서비어런스에 저장되었습니다.

포항공과대학교(POSTECH) 연구자들이 안경이나 장갑에 스티커처럼 붙일 수 있는 초소형 가스 센서를 개발했습니다. 홀로그램 디스플레이로 휘발성 가스 감지 시 사용자에게 즉각 알립니다. 착용형 가스 센서 작동 원리 300 x 300 µm 크기의 센서는 메타표면과 액정(LC) 셀로 구성되어 있으며 유독 가스에 민감합니다. 가스가 감지되면 셀의 배향이 변해 맞춤형 경고를 형성합니다. 홀로그램은 메타표면에 의해 생성되며, 빛의 굴절률을 제어해 가시 물체를 사라지게 만듭니다. 셀 내 액정 배향 변화는 입사광의 원편광을 오른쪽에서 왼쪽으

생물의학 기술, 전자공학, 복합재, 에너지, 센서 등에 응용되는 그래핀이 로켓과 우주선을 추진하는 고체 추진제의 연소 속도를 높이는 데 사용되고 있습니다. 그래핀 폼 활용 고체 연료 연소율 향상 고체 연료를 고전도성, 고다공성 그래핀 폼에 적재하여 적재된 고체 연료의 연소율을 높이는 제조 및 사용 방법이 개발되었습니다. 연구자들은 고체 추진제에 흔히 사용되는 금속 산화물 첨가제의 촉매 효과를 극대화하여 분해를 촉진했습니다. 그래핀 폼 구조는 고온에서도 열적으로 안정적이며 재사용 가능합니다. 개발된 조성물은 연소율과 재사용성을 크게

연구자들이 무인 항공 시스템(UAS) 근처의 활성 송전선을 감지하고 회피하는 센서 및 소프트웨어 애플리케이션을 개발했습니다. 목표는 드론이 반응하고 전선을 피하며 후속 기동을 탐색할 충분한 시간과 거리를 확보하는 것입니다. 독창적인 센서 구성 및 저전력 처리 이 접근법은 필드 센서와 3D 센서의 독특한 구성과 저전력 처리 방법을 결합합니다. 그 결과 송전선을 감지하고 장치의 자동조종장치에 알려 전선과의 충돌을 방지합니다. 송전선은 쉽게 감지할 수 있는 큰 필드를 생성하며, 저전력, 저비용, 수동 전기/자기장 센서로 감지할 수 있습

광주파수 영역 반사계(OFDR) 광섬유 감지는 여러 분야에서 라이브, 동시, 다중 포인트 모니터링에 매우 유용한 것으로 확립되었습니다. 간섭계 기반 광섬유 감지 방법론의 치명적 약점은 외부 영향으로 편광 레이저 빛에 복굴절이 생길 때 오류에 취약하다는 점입니다. 현재 이는 능동 편광 제어로 완화할 수 있지만 하드웨어 비용이 많이 들고 센서 수가 늘어나면서 구성 요소 수와 비용이 복합적으로 증가합니다. 기존 OFDR의 문제점 OFDR 감지 광섬유는 길이를 따라 많은 감지 포인트를 가지며 분산 변형, 온도, 화학 물질 존재 등을 동시