カードを挿入したり、スマートフォンをスキャンして支払いを行う代わりに、新しいテクノロジーにより、指でマシンに触れるだけで済みます。プロトタイプは、本体をカードまたはスマートフォンとリーダーまたはスキャナーの間のリンクとして機能させ、表面に触れるだけで情報を送信できるようにします。 プロトタイプを時計として身に付けている間、ユーザーの体を使用して、ラップトップのセンサーに触れたときに写真やパスワードなどの情報を送信できます。指紋を使用してデバイスのロックを解除する機能は利用可能ですが、新しいテクノロジーは生体認証に依存せず、デジタル信号に依存しています。 この技術は、スマートフォン、スマート

国連は、現在の使用パターンを継続した場合、2050年までに、地球の多くの地域で農業の需要を満たすのに十分な淡水がなくなる可能性があると予測しています。この世界的なジレンマに対する1つの解決策は、より効率的な灌漑の開発です。その中心となるのは、土壌水分の正確な監視であり、センサーが「スマート」灌漑システムをガイドして、水が最適な時間と速度で適用されるようにします。 土壌水分を検知する現在の方法には問題があります。埋め込みセンサーは基板内の塩分に影響を受けやすく、接続には専用のハードウェアが必要ですが、赤外線カメラは高価であり、太陽光の強さ、霧、雲などの気候条件によって危険にさらされる可能性があ

フレキシブルエレクトロニクスに関する現在の研究は、身体に装着してさまざまな医療データを収集できるワイヤレスセンサーへの道を開いています。しかし、同様の柔軟な送信デバイスがなければ、これらのセンサーは健康データを送信するために有線接続を必要とします。 ウェアラブルセンサーと同様に、ウェアラブルトランスミッターは、人間の皮膚で安全に使用でき、室温で機能し、ねじれ、圧縮、伸縮に耐えられる必要があります。ただし、送信機の柔軟性には固有の課題があります。アンテナを圧縮または伸ばすと、アンテナの共振周波数（RF）が変化し、アンテナの目的の受信機の波長と一致しない可能性のある波長で無線信号を送信します。

二酸化炭素の検出（CO 2 ）は、環境、健康、安全、および宇宙のアプリケーションにとって非常に重要です。二酸化炭素は、高濃度の酸素を置換する能力があるため、高濃度では有害な汚染物質です。 CO 2用の現在の商用センサー 特にさまざまな温度、圧力、高湿度レベルでの精度に問題と欠点があります。 NASA Amesは、CO 2の検出用に構成された特許出願中のソリッドステートセンサーを開発しました。 乾燥状態と高湿度状態の両方で、約100パーツパーミリオン（ppm）と10,000ppmの範囲内の濃度を持っています。 ソリッドステートセンサーは、高濃度のCO 2の検出を実現します 飽和せず、

再生冷却ノズルを備えた低コストで大規模な液体ロケットエンジンは、信頼性が高く低コストの宇宙へのアクセスを可能にします。高圧下に含まれるクーラントは、ノズル内のチャネルのバンクを循環して、ノズルの壁を適切に冷却し、高温に耐え、故障を防ぎます。複雑なノズルチャネルを手頃な価格で製造して閉鎖することは困難でした。 NASAマーシャルは、ノズルライナーのアウタージャケットを構築して内部のチャネルを閉じ、高圧クーラントを収容するための堅牢で簡素化された積層造形技術を開発しました。 Laser Wire Direct Closeout（LWDC）機能により、ノズルの製造時間が短縮され、ビルド中のリアルタ

筋萎縮性側索硬化症（ALS）の人は、筋肉を制御する能力が徐々に低下します。その結果、彼らはしばしば話す能力を失い、他の人とのコミュニケーションを困難にします。研究者のチームは、患者の顔に取り付けて、けいれんや笑顔などの小さな動きを測定できる、伸縮性のある皮膚のようなデバイスを設計しました。このアプローチを使用すると、患者はデバイスによって測定および解釈される小さな動きでさまざまな感情を伝えることができます。 研究者たちは、このデバイスによって、患者がかさばる機器を扱うことなく、より自然な方法でコミュニケーションできるようになることを望んでいます。柔らかく、使い捨てでウェアラブルなセンサーは薄

風力タービンや電気モーターからセンサーに至るまで、永久磁石は多くの電気用途で使用されています。これらの磁石の製造には、通常、焼結または射出成形が含まれます。しかし、電子機器の小型化が進み、形状の観点から磁性部品に課せられる要件が厳しくなるため、従来の製造方法はしばしば不足しています。ただし、積層造形技術は、必要な形状の柔軟性を提供し、問題のアプリケーションの要求に合わせた磁石の製造を可能にします。 研究者は、レーザーベースの3D印刷技術の助けを借りてスーパーマグネットを製造しました。この方法では、粉末状の磁性材料を使用します。この磁性材料は、層状に塗布され、溶融して粒子を結合し、純粋に金属で

従来のロボット（剛性と金属の種類）では実行できないタスクがいくつかあります。ソフトボディのロボットは、人とより安全に対話したり、狭いスペースに簡単に滑り込んだりできる可能性があります。しかし、ロボットがプログラムされた任務を確実に完了するためには、ロボットは自分の体のすべての部分の所在を知る必要があります。これは、無限の方法で変形する可能性のあるソフトロボットにとって難しい作業です。 研究者は、エンジニアが周囲に関するより有用な情報を収集するソフトロボットを設計するのに役立つアルゴリズムを開発しました。深層学習アルゴリズムは、ロボットの体内にセンサーを最適化して配置することを提案し、ロボット

リトルエルメスという名前の二足歩行ロボットは、人間のような反射神経で設計されており、ロボットが経験しているのと同じ物理的な力を感じる遠隔地からの人によって導かれます。小規模な二足歩行ロボットは、人間にとって危険と思われる場所に移動するように設計されています。 現在の人間が操作するロボット工学の研究の多くには、オペレーターへの力のフィードバック情報が含まれていません。人間が支援するロボットが人間に匹敵する方法で環境と相互作用する場合、オペレーターはロボットが「感じる」のと同じ力を感じる必要があります。人間のオペレーターが着用する外骨格のようなモーションキャプチャスーツが開発されました。これは、

研究者たちは、光の波の特性を利用して、運ぶデータの量を大幅に増やす方法を発見しました。彼らは、人間の髪の毛の直径にほぼ等しい同心リングで構成されたアンテナからの個別のねじれレーザービームの放出を実証しました。これは、コンピューターチップに配置するのに十分小さいものです。 この作業により、コヒーレント光源によって多重化または同時に送信できる情報の量が大幅に増加します。多重化の一般的な例は、1本のワイヤーを介した複数の電話の送信ですが、直接多重化できるコヒーレントなねじれた光波の数には基本的な制限がありました。 この技術は、軌道角運動量と呼ばれる光の特性を通じて、現在のデータ容量の制限を克服し

研究者は、着信無線信号の方向を決定できる原子ベースのセンサーを実証しました。これは、従来の技術よりも小さく、ノイズの多い環境でより適切に機能する可能性のある潜在的な原子通信システムのもう1つの重要な部分です。 信号の「到着角度」を測定する機能は、ランダムまたは意図的な干渉から実際のメッセージや画像を分類する必要があるレーダーやワイヤレス通信の精度を確保するのに役立ちます。真のアトムベースの通信システムは、5G以降にメリットをもたらします。 2つの異なる色のレーザーが、電磁場に対する極端な感度などの新しい特性を持つ高エネルギー（Rydberg）状態の小さなガラスフラスコまたはセル内でガス状

軍服からデータを送信できるプログラム可能なファイバーが開発されました。繊維は、電力を生成し、着用者の生理機能と環境曝露に関する重要な情報を提供し、チームに場所を提供し、怪我をした場合に誰かに警告することができます。最終的に、このテクノロジーを備えたユニフォームは、センサーに電力を供給し、収集されたデータを保存および分析し、データを外部ソースに送信する可能性があります。 研究者たちは、数百の正方形のシリコンマイクロスケールデジタルチップを、ポリマーファイバーを作成するプリフォームに配置しました。ポリマーの流れを正確に制御することにより、数十メートルの長さにわたってチップ間に連続的な電気的接続を

共役ポリマーを研究するための新しいアプローチにより、研究者は初めて、重合反応中の個々の分子の機械的および速度論的特性を測定することができました。 共役ポリマーは本質的に、電子を伝導して光を吸収することができるバックボーンに沿って張られた分子のクラスターです。これにより、ウェアラブル電子デバイスなどのソフトオプトエレクトロニクスを作成するのに最適です。ただし、これらのポリマーは柔軟性がありますが、凝集して溶液から脱落するため、大量に研究することは困難です。 磁気ピンセットと呼ばれるこのアプローチにより、研究者は共役ポリマーであるポリアセチレンの個々の分子を伸ばしたりねじったりすることができ

誰が 耐久性のあるソフトエレクトロニクスは、ウェアラブルエレクトロニクスやソフトロボティクスで使用でき、いつか伸縮性のあるスマートフォンの一部になる可能性があります。 何 皮膚のような電子回路は柔らかく伸縮性があり、電気伝導性を失うことなく負荷がかかった状態で多数の損傷イベントに耐え、製品の寿命の終わりに新しい回路を生成するためにリサイクルできます。電話やラップトップなどの現在の消費者向けデバイスには、全体にはんだ付けされたワイヤを使用する剛性のある材料が含まれています。新しい回路は、これらの柔軟性のない材料を、柔らかい電子複合材料と、電気的に絶縁された個別の液滴としてエラストマー（ゴム状

タッチ、つまり触覚センシングは、ロボット工学から外科医学、スポーツ科学まで、さまざまな実際のアプリケーションにとって基本的に重要です。触覚センサーは、生物学的な触覚をモデルにしており、研究者が人間の知覚と動きを理解するのに役立ちます。圧力分布測定への新しいアプローチは、触覚イメージング技術を使用しています。 触覚イメージングへの最も一般的な現在のアプローチは、感圧材料で構成されたセンサーのアレイの使用を含みます。ただし、このようなアレイは複雑な製造プロセスを必要とし、センサーの設計に制限を課します。 2つの導体間の圧力は、それらの間の電気的接触抵抗に直接関係しています。この関係を利用して、電

研究者は、人間の動きの動的プロセスを模倣できる「電子皮膚」センサーを開発しました。彼らは、人間の手の皮膚の生物学的および動的なプロセスを模倣して、オブジェクトが同様に動作できるようにしようとしました。 デュアルモードセンサーは、テニスラケットを振る努力などの動きの大きさと負荷の両方、および速度、持続時間、方向を測定します。秘訣は、この測定値を切り離し、個別のパラメーターが互いにどのように影響するかを理解することでした。たとえば、テニスボールをラケットで軽くバウンドさせるには、対戦相手にボールを提供するのとは異なる入力が必要です。義手を持っている人が卵を扱うかスイカを運ぶかを区別する必要がある

スピンオフは、NASAの年次刊行物であり、NASAテクノロジーの商業化に成功しています。この商業化は、健康と医療、消費財、輸送、公共の安全、コンピューター技術、および環境資源の分野での製品とサービスの開発に貢献しています。 火山が鳴り響き、滝が墜落するなど、大気中のすべてが音を出すことができますが、その音には私たちの耳が知覚する以上のものがあります。赤外線が肉眼では見えない周波数で構成されているのと同じように、人間の耳には聞こえないほど低いピッチ（0.001〜20ヘルツ）で構成されている超低周波音と呼ばれるオーディオアナログがあります。 飛行中に時々発生する突然の乱気流は晴天乱気流と

研究者は、G-Putty材料（非常に可鍛性のあるグラフェンブレンドパテ）を使用して、グラフェンベースのセンシング技術を開発しました。印刷されたセンサーは、業界標準の50倍の感度があり、柔軟性という重要な指標において、他の同等のナノ対応センサーよりも優れています。パフォーマンスを低下させることなく感度と柔軟性を最大化することで、このテクノロジーはウェアラブル電子機器や医療診断デバイスの新しい分野の理想的な候補になります。 チームは、低コストの印刷されたグラフェンナノコンポジットひずみセンサーを製造できることを実証しました。チームは、さまざまな粘度（流動性）のインクを作成してテストしたところ、印

ブルックヘブン国立研究所（ニューヨーク州アップトン）の科学者たちは、長距離電気自動車にとって興味深い、最先端のリチウム金属電池の故障の主な原因を特定しました。高エネルギーX線を使用して、バッテリー全体の何千もの異なるポイントでのサイクリングによる変化を追跡し、パフォーマンスの変動をマッピングしました。各ポイントで、彼らはX線データを使用してカソード材料の量とその局所的な充電状態を計算しました。これらの調査結果を補完的な電気化学的測定と組み合わせることで、多くの充放電サイクル後にバッテリー容量の損失を引き起こす主要なメカニズムを特定することができました。 液体電解質の枯渇が故障の主な原因でした

アディティブマニュファクチャリング（AM）テクノロジーは、近年、業界で目覚ましい採用が見られています。デジタル化とオンデマンド製造により、生産現場が完全に自動化された運用ラインに移行するにつれて、信頼性の高いプロセス監視方法がますます重要になっています。 金属のレーザーベースの処理では、プロセス中の光およびアコースティックエミッションをリアルタイムで分析し、最終部品の品質と相関させることができることはよく知られている事実です。 1,2,3 このアプローチは、製造プロセス中に作成された細孔、亀裂、またはその他の不均一性の発生が機械的特性に大きく影響し、欠陥のあるコンポーネントのリスクを高め