ウェアラブル技術の進歩は、私たちの生活、仕事、遊び、そしてヘルスケアの提供と受け取りのあり方を再構築しています。日常生活に溶け込んだウェアラブルにはスマートウォッチやワイヤレスイヤホンがあり、医療現場ではウェアラブル注入器、心電図（ECG）モニタリングパッチ、補聴器などが一般的です。 これらのウェアラブル利用における主要な課題は、それらを適切かつ便利に電力供給し続けることです。使用するウェアラブルの数が増えるにつれ、複数のバッテリーを充電する必要性も増大し、膨大な電力を消費します。多くのユーザーは毎日多数のデバイスを充電することを煩わしく感じ、バッテリー切れによる不便なサービス中断が発生します

脳の異なる部分は、学習と記憶形成の際にどのように相互通信しているのか？カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者たちによる新しい研究が、この根本的な神経科学の問いへの第一歩を踏み出しました。 この研究は、脳の異なる部分の活動を、表層から深部構造まで同時に監視するニューラルインプラントの開発によって可能になりました——これは分野初の試みです。この新技術を用いて、研究者たちは学習と記憶形成に関与することが知られる2つの脳領域——海馬と大脳皮質——の間で、多様な双方向通信パターンが生じることを示しました。また、これらの異なる通信パターンが、睡眠と休息中に海馬で発生するシャープウェーブリップルと呼ばれる

過去数十年にわたり、研究者たちは電流の利用から近赤外領域の光波操作へと移行し、高速5Gネットワーク、チップ上のバイオセンサー、自動運転車などの通信用途に活用してきました。この研究分野は集積フォトニクスとして知られ、急速に進化しており、現在ではより短い波長——可視光——領域を探索し、多様な新興アプリケーションを開発しています。これらには、チップスケールLiDAR、AR/VR/MRゴーグル、ホログラフィックディスプレイ、量子情報処理チップ、脳への埋め込み型光遺伝学プローブなどが含まれます。 これらすべての可視光領域アプリケーションに不可欠なデバイスが光位相変調器です。これは光波の位相を制御し、無線

くしゃみ、雨雲、インクジェットプリンター：これらはすべて、1リットル瓶を満たすのに数十億個必要なほど微小な液滴を生成または含んでいます。 微小液滴の体積、運動、内容物を測定することは、COVID-19の原因となるものを含む空気感染ウイルスの拡散メカニズムの解明、雲による太陽光反射と地球冷却、インクジェットプリンターの微細パターン形成、さらにはペットボトルがナノスケールプラスチック粒子に破砕され海洋を汚染する過程の理解などに重要です。 従来の光学顕微鏡の校正を改良することで、国立標準技術研究所（NIST）の研究者たちは、100兆分の1リットル未満の個々の液滴の体積を、不確実性1%未満で測定するこ

携帯電話をウイルスやその他の微小物体を検出できるセンサーに変える可能性を秘めた研究において、MITの研究者たちはチップ上に強力なナノスケール懐中電灯を構築しました。 チップ上の微小光ビームの設計アプローチは、異なるビーム特性を持つ多様なナノ懐中電灯の作成にも応用できます。広いスポットライトと、一点に集中した光ビームを想像してください。 数十年にわたり、科学者たちは光を用いて物質を特定してきました。光が物質とどのように相互作用するかを観察することでです。基本的には、物質に光ビームを照射し、物質を通過した後の光を分析します。すべての物質は光と異なる仕方で相互作用するため、物質を通過した光の分析は、

老朽化した米国電力グリッドを21世紀の電力需要に対応するために近代化するには、自動化、接続性、再生可能エネルギー資源を活用し、電力をより確実かつ効率的に供給するため、「スマート」技術で広大で複雑なネットワークを更新する必要があります。 よりスマートで接続された電力グリッドは、極端な気象現象などの脅威に対するレジリエンスを高められますが、グリッドの規模と複雑さの増大は、サイバー攻撃への脆弱性を高めます。ますますデジタル化される電力グリッドは、国家の電力供給を妨害しようとする悪意あるアクターにとって、多数の侵入ポイントを生み出します。 発電、送電、配電を行う、巨大で相互接続された全国規模のネットワ

産業用モノのインターネット（IIoT）は、第4次産業革命、いわゆるインダストリー4.0の可能性を押し広げ続けています。この産業時代は、組み込み型自動化技術と強力なワイヤレスセンサーを特徴とし、スマートな接続工場での製造と生産を推進しています。 より多くの自動化への傾向 スマート工場の自律システムにおける多くのIIoTデバイスは、人工知能（AI）、モバイルエッジコンピューティング（MEC）インフラ、カメラ、制御システム、コンピュータビジョン、拡張現実（AR）、ロボティクス、機械学習（ML）と組み合わされ、リアルタイムのインタラクティブなデータ通信を実現しています。これらの革新的な自動化技術は、「

モノのインターネット（IoT）は、今や私たちの多くにとって馴染みのものです。IoTデバイスは、コンシューマー、医療、産業市場のいずれかに属すると見なせます。ビデオドアベル、インスリンポンプ、産業用センサーのいずれであっても、ユーザーは2つの重大な課題に直面します：1) デバイスを物理的/論理的にネットワークに接続すること、2) デバイスが同じネットワーク上の他デバイスや、デバイスのデータを収集すると期待されるサーバーと相互運用するための適切な認証情報を持つことを保証すること。これらの課題は、プロビジョニングと呼ばれるプロセスに大まかに分類できます。 基本プロビジョニングプロセス プロビジョニ

自律走行車（AV）、または高度運転支援システム（ADAS）搭載車であっても、複数のカメラ、LiDAR、レーダー、時にはソナーなど、多数のセンサーからのデータに依存しています。このセンサーアレイから流れ込むデータストリームを処理することは、巨大かつ同時に極めて重要なタスクです。それらすべてのデータをリアルタイムで情報に変換し、完璧な人間ドライバーが運転しているのと同等以上に安全に車を運転するために使用しなければなりません。「路上では、人間ドライバーは現在の周囲を警戒し、他のドライバーと相互作用し、意思決定を行う必要があります。人間ドライバーと同様に、AVも知覚し、相互作用し、意思決定すべきです。

商業ビル内の労働・生活環境を向上させるために、統合ビルシステムがどのような貢献をできるかを知るため、Igor, Inc.（アイオワ州ウェストデモイン）の創業者兼CTO、Dwight Stewart氏にインタビューしました。 PoEノードで多様なセンサー・アクチュエーターを統合 Tech Briefs： スマートビルディングがエネルギーを節約できることについては多く書かれています。しかし、照明制御、HVAC制御、空気質測定など、商業ビルでの人々の健康、ウェルビーイング、生産性をどう改善できるかに興味があります。 Dwight Stewart： Igorには、ビルのインフラを統一するプラットフ

コーティングなしのシリカベースガラス光ファイバーは600℃以上の温度に耐えられます。しかし、ガラスファイバーは環境から保護する必要があります。標準的な通信用ファイバーは通常アクリレートコーティングされ、85℃までの温度で使用可能です。特殊光ファイバーはポリイミドコーティングで製造でき、300℃までの環境で使用できます。このタイプのファイバーは、油ガス業界で貯留層管理のための重要な通信とセンシング機能を提供するために広く使用されてきました。 300℃以上では金属コーティングが魅力的だが課題も 300℃以上の温度では、金属コーティングが魅力的です。しかし、これまで製造されたものは、低温での高減衰

最近の論文1, 2, 3, 4, 5では、周波数変調連続波（FMCW）LiDARシステムの利点について多くのマーケティング主張がなされています。予想通り、ヘッドラインが主張する以上の物語があります。この記事では、これらの主張を検証し、それぞれについてToF（Time of Flight）とFMCW LiDARの技術的比較を行います。 すべてのToFとFMCWシステムが等しいわけではないことを理解していますので、AEyeで採用されているToFに焦点を当てます。この記事が、成功する実践者が克服しなければならない困難なシステムトレードオフの一部を概説し、それによって堅実な情報に基づく議論、競争、そ

世界の食品検査業界は、厳格な政府規制を満たすためにより新しく精密なツールを必要としています。特産作物から水産物、食肉、家禽まで、食品安全性検査市場だけでも2021年に195億米ドルと評価され、2026年までに286億米ドルに達すると予測されています1。ハイパースペクトルイメージング（HSI）は、面倒で労働集約的な作業を軽減し、歴史的に主観的だったグレーディング用途に新たなレベルの一貫性をもたらすツールの一例です。 リモートセンシングから機械視検査へ 航空機や衛星からの画像を用いたリモートセンシング用途のために元々開発されたHSIは、以来、高度な機械視検査用途で商業的に実用的な技術となりました

短波赤外領域（波長0.9〜1.7ミクロン）でのセンシングは、インジウムガリウム砒素（InGaAs）センサーの開発により実用化されました。コリンズ・エアロスペースの一部門であるSensors Unlimited, Inc.は、InGaAs一次元リニアアレイ、二次元焦点面アレイカメラ、SWIRシステムの製造を専門としています。では、なぜSWIRを使うのでしょうか。 SWIR光の基本的性質 まず基本事実：SWIR帯の光は人間の目には見えません。可視スペクトルは、0.4ミクロン（青、目には近紫外）から0.7ミクロン（深い赤）までです。より長い波長は、InGaAsのような専用センサーでのみ見えます。短

すべての携帯電話内には、1秒間に数十億回振動する微小な機械的な心臓があります。これらのマイクロメカニカル共振器は、携帯電話通信で必須の役割を果たします。大気中の無線周波数の喧騒にさらされながら、これらの共振器は送受信に適した周波数だけを選択します。これらの共振器の重要性が高まる中、科学者たちはデバイスが正しく動作していることを確認する信頼性と効率の良い方法を必要としています。それは、共振器が生成する音響波を注意深く研究することで最もよく達成されます。 光干渉計とパルスレーザーで音響波を「スロー再生」 今、米国国立標準技術研究所（NIST）の研究者たちは、広い周波数範囲でこれらの音響波をイメー

月面の恒久的コミュニティの住民が、月南極から運ばれた真水を飲むとき、彼らはジョージア工科大学（Georgia Tech）で組み立て・試験された30ポンドの宇宙船「ルナーフラッシュライト」の恩恵を享受することになります。ルナーフラッシュライトは強力なレーザーと搭載分光計を用いて、南極のクレーターの影になった領域で表面氷の証拠を探索します。これまでのNASAミッションで、これらの領域に凍った水がある可能性が示されており、表面近くを周回することで、将来のミッションによる探査に値する場所を特定できます。 複数機関の共同開発 ルナーフラッシュライトは、NASAジェット推進研究所（JPL）、NASAゴダ

人物： ボストン大学工学部機械工学教授Xin Zhang氏と、同大学フォトニクスセンターのチームが、より良い脳スキャンを生成する着用型磁性材料を設計しました。 関連記事： 研究者たち、新規光学特性を持つメタマテリアルを3Dプリント 『メタマテリアル』が音波を制御 力学的メタマテリアルが運動の対称性をブロック 内容： BUエンジニアたちによって開発された、プラスチックと銅線で作られたガジェットは、医療用画像を革新する可能性を持つ技術的ブレイクスルーです。このデバイスはメタマテリアルであり、単独では目立たない小さなユニットセルから作られた精密にグループ化されたときに多くの新規機能を持つ設計

大統領との面会は多くの人にとって一生に一度の瞬間ですが、2016年に30歳のNathan Copeland氏とバラク・オバマ大統領との握手は、格別なものでした。 脳インプラントでロボットアームを制御 まず、車の事故で胸から下が麻痺したCopeland氏は、運動野に埋め込まれた2つの脳インプラントで制御されるロボットハンドを使用していました。 脳表ナノ電極により、Copeland氏は脳と体の接続を回復できました。彼の思考がアームを動かし、文字通り大統領に手を差し伸べ、握手することができたのです。 感覚野に配置された第2の電極セットにより、Copeland氏はもう一つのブレイクスルーを得まし

ジョージア大学研究者たちの研究によると、温室向けの新しいインターネット接続型照明システムが、農家の電気代を大幅に削減できる可能性があります。 予測制御で必要な時だけ照明を点灯 『Plants』誌に最近掲載された研究では、予測照明制御システムが日光を予測し、必要な時だけライトを点灯することで植物への照明を最適化できることが示されました。データによると、農家は照明を最適化することで温室電気コストを最大33%削減できます。 雨天や曇天時には、日光不足を補うために補助照明が植物に与えられます。効果的ですが、これらのライトは高価で非効率、大量の電力を消費します。2017年の米国エネルギー省報告による

テキサス州の電力網をモデルとした過去最大規模のシミュレーションにより、消費者が電力会社と提携することで、年間電気料金を約15%節約できることが結論付けられました。このシステムでは、消費者が電力会社オペレーターと連携し、ヒートポンプ、給湯器、EV充電ステーションなどの大型エネルギー機器を動的に制御します。 トランザクティブエネルギーシステムの概念 エネルギー供給と使用パターンに対するこの種の柔軟な制御は、消費者と電力会社の合意に基づくため「トランザクティブ（取引的）」と呼ばれます。しかし、トランザクティブエネルギーシステムは大規模に導入されたことがなく、多くの未知数があります。そのため、エネル