우주 통신은 최대 도달 거리를 위해 가능한 가장 민감한 수신기를 요구하면서도 고비트레이트 동작도 필요합니다. 수신기에 거의 잡음이 없는 광학 증폭기를 사용하는 레이저 빔 기반 통신 개념이 개발되었습니다. 자유 공간 광 전송 시스템은 원칙적으로 과잉 잡음을 추가하지 않는 광학 증폭기에 의존하며, 이는 위상 민감 증폭기(PSA)라고 불리는 다른 모든 기존 광학 증폭기와 대조됩니다. 이 개념은 10Gbps 데이터 속도에서 정보 비트당 단 1개의 광자라는 수신기 감도를 시연합니다. 이 접근법은 장거리 우주 통신 링크의 도달 거리와 데이터

NASA 존슨 우주센터의 혁신가들이 Oceaneering, 플로리다 인간-기계 인지 연구소와 협력하여 회전 시스템의 위치, 속도, 토크를 측정하는 광학 센서를 사용하는 스플릿링 토크 센서(SRTS)를 개발했습니다. SRTS는 NASA의 X1 로봇 외골격에 사용하기 위해 만들어졌습니다. 이는 미래 임무의 NASA 우주비행사들을 위해 다리 움직임에 저항을 제공하도록 설계된 우주 착용형 운동 기구입니다. X1 외골격은 벨트 구동 직렬 탄성 액추에이터(SEA)에 SRTS를 구현하여 경쟁 설계보다 더 낮은 프로파일과 더 가벼운 시스템을 제

Spinoff는 성공적으로 상용화된 NASA 기술을 소개하는 NASA의 연간 간행물입니다. 이 상용화는 건강 및 의료, 소비재, 운송, 공공 안전, 컴퓨터 기술, 환경 자원 분야의 제품과 서비스 개발에 기여했습니다. NASA에서 발명된 기술을 사용하여 사용자의 뇌파를 측정하고 그들이 얼마나 주의를 기울이고 있는지 알려주는 새로운 스마트 안경이 나왔습니다. 이 기술은 뉴로피드백(뇌파 감지 및 사용자에게 자신의 뇌 활동 판독값 보여주기)에 기반합니다. 연습을 통해 사용자는 이를 제어하는 법을 배울 수 있습니다. 1990년대, NAS

한 팀이 환경 감지를 위한 신축성 웨어러블 가스 센서를 개발하고 테스트했습니다. 이 센서는 새로 개발된 레이저 유도 그래핀 폼 소재와 독특한 형태의 이황화 몰리브덴과 환원 그래핀 옥사이드 나노복합체를 결합합니다. 연구자들은 가스 감지 나노복합체의 다양한 형태(모양)가 매우 낮은 농도에서 이산화질소 분자를 감지하는 물질의 감도에 어떻게 영향을 미치는지 확인하고자 했습니다. 형태를 변경하기 위해 매우 미세하게 분쇄된 소금 결정으로 용기를 채웠습니다. 이산화질소는 차량에서 배출되는 유해 가스로 낮은 농도에서 폐를 자극하고 높은 농도에서

임피던스 매칭 코팅은 중-원적외선(IR) 복사를 초박형 유전체 막에 매달린 초민감 볼로메트릭 검출기에 결합하기 위한 흡수체 응용에 사용됩니다. 적절한 반응도를 제공하기 위해 볼로메트릭 검출기는 낮은 열용량을 가져야 합니다. 또한 최적의 신호 대 잡음비를 달성하기 위해 입사 복사의 스펙트럴 필터링이 바람직합니다. 흡수체 코팅에 대한 기존 접근법은 노화에 취약하여 기기의 과도 광학 효율을 저해합니다. 또한 기존 흡수체 코팅은 낮은 배경 극저온 검출기의 성능에 영향을 미치는 높은 열용량을 가집니다. 기존 흡수체 코팅은 단파장 한계에서

빛은 인간을 포함한 많은 종에서 서캐디안 리듬, 계절 주기, 신경내분비 반응을 조절하는 주요 자극입니다. 지난 20년간 연구들은 가을과 겨울 우울증(계절성 정동장애, SAD), 비계절성 우울증, 수면 장애, 월경 기능 장애, 섭식 장애 치료에 빛을 사용하는 것을 테스트했습니다. 또한 교대 근무나 대륙 간 항공 여행의 도전에 상대적으로 인간 서캐디안 생리학을 재적응시키는 데 빛을 사용하는 것도 탐구되고 있습니다. 빛에 대한 서캐디안 반응은 자극 강도, 파장, 전달 시점에 의존합니다. 위상 반응 곡선(PRC)은 빛이 주어지는 서캐디안

MXene이라 불리는 유연하고 신축성이 있으며 전기 전도성이 있는 나노 소재를 사용하여 초박형, 배터리 프리, 무선 데이터 전송이 가능한 새로운 변형 센서가 개발되었습니다. MXene의 표면 텍스처를 제어함으로써 연구자들은 다양한 소프트 외골격용 변형 센서의 감지 성능을 제어할 수 있었습니다. 개발된 센서 설계 원칙은 전자 피부와 소프트 로봇의 성능을 크게 향상시킬 것입니다. 이 센서는 로봇 팔에 전자 피부처럼 코팅되어 늘어날 때 미세한 움직임을 측정할 수 있습니다. 로봇 팔의 관절을 따라 배치하면 시스템이 로봇 팔이 얼마나 움직

고궤도 위성 서비스 및 행성 과학 임무는 열악한 환경과 긴 임무 수명, 그리고 장거리, 고속, 정확한 측정이 필요하다는 독특한 과제를 안고 있습니다. 기존 솔루션은 다른 솔루션을 시장에 출시하는 데 드는 높은 비용과 의심스러운 신뢰성으로 어려움을 겪습니다. NASA 고다드 우주비행센터는 MEMS 빔 조향, 고성능 재구성 가능 컴퓨팅, 시스템 레벨 통합에 대한 깊은 이해로 구성된 Kodiak 3D LiDAR 시스템을 개발했습니다. Kodiak은 3D MEMS 스캐닝 LiDAR와 장거리, 좁은 시야각(FOV) 망원경을 결합하여 유연하

NASA 고다드 우주비행센터는 실리콘 도터 보드에 3D 프린팅 기술로 프린팅 가능한 나노센서와 리드를 개발했습니다. 이는 독립형 프리앰프 인쇄 회로 기판(PCB)에 연결될 수 있습니다. 센서는 그래핀 센서 어레이(프린팅된 CNT 또는 MoS2도 작동 가능)와 기계적 클립으로 도터 보드에 연결되고 와이어 본딩된 프리앰프 회로가 있는 PCB를 포함합니다. 센서 크기는 일반적으로 마이크론에서 수백 마이크론입니다. 이 혁신은 가스 센서의 감도를 높여 ppb 수준 농도(및 잠재적으로 단일 분자) 검출을 가능하게 합니다. 센서는 2차원 물질

표적 반응 물질(TRM)을 자기탄성(M-E) 센서의 액추에이터로 사용하는 저비용 센서 기술인 ChIMES(Chemical Identification by Magneto-Elastic Sensing)가 개발되었습니다(그림 1). TRM은 많은 종류의 화학 및 생화학 화합물에서 나올 수 있으며, 다양한 선택도를 가집니다. 특정 표적에 대한 강한 친화력을 가진 TRM은 개별적으로 사용할 수 있으며, 분산된 선택도를 가진 TRM은 어레이로 구성하여 인공 신경망이나 기타 인공지능 기반 도구로 분석 및 해석에 사용할 수 있습니다. 자기탄성

휴대전화는 거의 모든 것을 할 수 있습니다. 이 장치로 맥주의 알코올 함량이나 과일의 숙성도를 확인하는 것도 가능할지 모릅니다. 오늘날 화학 분석에 사용되는 적외선 분광기는 일반적으로 무게가 수 킬로그램에 달하며 휴대용 기기에 통합하기 어렵습니다. 기존 분광기와 같은 방식으로 적외선을 분석할 수 있는 약 2제곱센티미터 크기의 칩이 개발되었습니다. 기존 분광기는 입사광을 두 경로로 분할한 후 두 개의 거울에 반사시킵니다. 반사된 광빔은 재결합되어 광검출기로 측정됩니다. 거울 중 하나를 이동시키면 간섭 무늬가 생성되어 입사 신호의 서

이동 수단의 미래는 전기 자동차, 트럭, 비행기입니다. 하지만 단일 배터리 설계로 그 미래를 감당할 수는 없습니다. 휴대폰과 노트북 배터리조차 서로 다른 요구사항과 설계를 가집니다. 향후 몇 십 년간 필요한 배터리는 특정 용도에 맞춰져야 합니다. 그리고 그것은 각 배터리 유형 내부에서 정확히 무슨 일이 일어나는지 가능한 한 정밀하게 이해하는 것을 의미합니다. 모든 배터리는 같은 원리로 작동합니다. 이온(전하를 띤 원자나 분자)이 전류를 양극(anode)에서 음극(cathode)으로 전해질이라 불리는 물질을 통해 운반한 후 다시 돌

하이브리드 전기차 및 전기차(EV)에 사용되는 리튬이온(Li-ion) 배터리에게 수증기 노출은 사형 선고나 다름없습니다. 수분이 배터리 셀 내부로 유입되어 전해질과 반응하면 산이 생성됩니다. 그리고 그 산은 발열 반응을 일으켜 열폭주(thermal runaway), 즉 내부 화재로 이어질 수 있습니다. 치명적인 셀 손상은 최악의 시나리오지만, 산 침투를 허용하는 모든 셀 누출은 문제가 됩니다. 팩 전체에 산 누출이 광범위하게 발생하면 보증 문제이자 불만 고객이 생기는 일입니다.라고 가스 분석 기기 제조사 Inficon의 자동차 시

웨어러블 및 신축성 건강 모니터링 및 진단 기기에 전원을 공급하는 현재 배터리와 슈퍼커패시터 버전은 낮은 에너지 밀도와 제한된 신축성 등 많은 단점을 가지고 있습니다. 배터리의 대안인 마이크로 슈퍼커패시터는 웨어러블 기기에서 리튬이온 배터리를 보완하거나 대체할 수 있는 에너지 저장 장치입니다. 마이크로 슈퍼커패시터는 작은 설치 면적, 높은 전력 밀도, 빠른 충방전 능력을 갖추고 있으나, 웨어러블 기기용으로 제작될 때 기존 마이크로 슈퍼커패시터는 샌드위치형 적층 구조로 인해 유연성이 떨어지고, 이온 확산 거리가 길며, 웨어러블 전자

남캘리포니아 대학교(USC)의 Iraj Ershaghi 교수와 연구팀은 태양광과 풍력 발전의 주요 과제 중 하나인 에너지 저장 문제 해결을 위해 유휴 유정과 가스정을 활용하는 방법을 발견했습니다. Tech Briefs: 이 아이디어는 어디서 나왔습니까? Iraj Ershaghi 교수: 이 나라의 주요 문제 중 하나는 생산 수명을 다해 영구적으로 폐기해야 하는 수많은 유정과 가스정을 어떻게 처리할 것인가입니다. 유정 폐기는 모든 석유 회사들이 직면한 주요 문제입니다. 메이저 기업들뿐만 아니라 때로는 폐기 비용을 감당할 수 없는

제조 시설에서 가장 중요한 측면 중 하나는 기계나 데이터를 보호하는 보안입니다. Tech Briefs는 네트워크 및 시설 보안 솔루션을 제공하는 기업의 임원들에게 사이버 보안, 클라우드, 무선 장치, 원격 인력 보안 등의 이슈에 대한 견해를 물었습니다. 참가자는 Siemens Digital Industries의 디지털 연결 및 전력 총괄 매니저 Mike Jabbour, RedSeal의 최고 기술 책임자 Mike Lloyd, TechSolve의 최고 기술 책임자 겸 수석 엔지니어 Radu Pavel, Honeywell Connect

사물인터넷(IoT)과 더 넓은 의미에서의 제4차 산업혁명(Industry 4.0)은 오늘날 제조업계에 만연한 새로운 패러다임으로, 제조업체의 운영 방식과 계획에 지대한 영향을 미치고 있습니다. 전반적 설비 효율(OEE) 개선은 IoT의 핵심 요구사항이며, OEE 최적화를 위해서는 품질 검사실과 제조 현장에서 수집된 측정 및 테스트 데이터를 포함하여 조직 전체에 걸쳐 정확하고 최신의 데이터가 필요합니다. 측정 및 검사 데이터 수집의 속도, 양, 정확도를 높이는 것은 효율성을 개선하고 일관된 품질의 부품을 제조하는 데 필수적인 강력한

현대 생활은 일상생활의 다양한 측면, 통신 기기부터 운송 수단까지 모바일 배터리 구동 기기에 크게 의존하고 있습니다. 효율적이고 비용 효율적인 배터리에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 기존 배터리는 수많은 우려사항으로 가득 차 있으며, 지구온난화와 폐기물 축적에 대한 인식이 높아지는 시대에 생산은 지속가능한 개발 원칙과 프로세스에 부합해야 합니다. 나노 다이아몬드 배터리(NDB)는 알파, 베타, 중성자 볼타익 배터리인 고출력 다이아몬드 기반 배터리로, 기존 화학 배터리의 한계를 극복하고 수많은 애플리케이션에 평생 친환경 에너지를

싱가포르 국립대학교(NUS) 연구팀이 유연하고 신축성 있으며 전기 전도성이 있는 나노물질인 MXene을 사용하여 기존 기술보다 미세 움직임을 측정할 때 10배 더 민감한 새로운 나노물질 변형 센서 제품군을 개발함으로써 산업용 로봇 팔의 안전성과 정밀도 향상을 위한 첫걸음을 내디뎠습니다. 이 새로운 변형 센서는 초박막, 배터리 프리, 무선 데이터 전송이 가능합니다. 이러한 바람직한 특성으로 새로운 변형 센서는 광범위한 애플리케이션에 잠재적으로 사용될 수 있습니다. Chen Po-Yen 조교수는 기존 변형 센서의 성능은 항상 센싱

해커는 회로에서 핵심 트랜지스터가 무엇을 하는지 발견함으로써 칩의 회로를 재현할 수 있습니다. 하지만 트랜지스터 유형을 감지할 수 없다면 불가능합니다. 퍼듀 대학교 엔지니어들은 시트 같은 물질인 블랙 포스퍼스로 트랜지스터를 만들어 어떤 트랜지스터가 어떤 것인지 위장하는 방법을 시연했습니다. 칩 리버스 엔지니어링은 해커와 지적재산권 침해를 조사하는 기업 모두에서 흔한 관행입니다. 연구자들은 또한 칩을 실제로 건드리지 않고 리버스 엔지니어링할 수 있는 X선 이미징 기술도 개발하고 있습니다. 퍼듀 연구자들이 시연한 접근 방식은 더