研究者のチームは、医学研究に大きな影響を与える可能性のある、薄くて超高感度のフローセンサーを開発しました。 流量センサーは、流量計とも呼ばれ、液体または気体の流れの速度を測定するために使用されます。生体流体の流れの速度は重要な生理学的パラメータですが、既存のフローセンサーはかさばるか、精度と安定性に欠けています。新しいフローセンサーは、グラフェン（ハニカム格子に配置された炭素原子の単層）に基づいており、連続的な房水流から電荷を引き出します。この現象は、セルフパワーで効果的なフローセンシング戦略を提供し、他の電気的アプローチよりも数百倍高い主要なパフォーマンスメトリックを提供します。 グラフ

COVID-19のパンデミックが世界中に広がり続けているため、ウイルスを追跡して封じ込めるための重要な戦略はテストのままです。研究者は、5分未満でウイルスの存在を検出できる紙ベースの電気化学センサーを使用した迅速で超高感度のテストを開発しました。 市場に出回っているCOVID-19検査には大きく分けて2つのカテゴリーがあります。 1つ目は、逆転写酵素リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（RT-PCR）と核酸ハイブリダイゼーション戦略を使用してウイルスRNAを同定します。いくつかの欠点には、テストを完了するのにかかる時間、専門の担当者の必要性、および機器と試薬の可用性が含まれます。 2番目のカテゴ

天体写真からは、さまざまな大気条件や気象の影響が画質に影響を与えることがよく知られています。これは、光路内の空気の屈折率が局所的に変化するためです。これらの変化は波長に依存し、大気圧とその湿度の変化によって変化します。 マシンビジョンの分野では、通常、圧力と湿度の両方が光路全体にわたって一定であると見なすことができます。ただし、局所的な圧力変化を引き起こす可能性のある乱流が光路にある場合は、この規則には例外があります。乱流の典型的な原因は、異なる温度での部品間の熱対流です。マシンビジョンの一般的な熱源は、照明、高負荷の電子機器、または注がれた金属などの高温サンプルのいずれかです。 イメージン

誰が COVID-19のパンデミックは、医療従事者と患者の間の人間同士の相互作用を最小限に抑える必要性を示しており、ロボットを使用することの利点を強調しています。 何 患者情報を受動的に収集できる3D構造検知ロボットが開発されました。研究チームは、人間の生理学的信号を測定するために、ヒューマノイドフィギュアとロボットアーム（写真に表示）の2台のロボットをプログラムしました。 3D印刷された折り紙構造を使用して作成されたロボットアームには、各指の先端に生物医学電極が含まれています。手が人に触れると、心電図（心拍を監視する）、呼吸数、筋電図（筋肉の動きからの電気信号を監視する）、温度などの生

今日のデジタル時代では、「モノのインターネット」デバイス（ソフトウェアとセンサーが組み込まれている）の使用が広まっています。これらのデバイスには、ワイヤレス機器、自律型機械、ウェアラブルセンサー、およびセキュリティシステムが含まれます。それらの複雑な構造と特性のために、それらの安全性と有用性を評価し、潜在的な欠陥を除外するためにそれらを綿密に精査する必要があります。ただし、同時に、検査中のデバイスへの損傷は避ける必要があります。 0.1〜10 THzの周波数の放射線に基づくテラヘルツ（THz）イメージングは​​、その高い透過性、解像度、および感度のために急速に普及しているそのような非破壊的方

科学者たちは、高感度で正確な二酸化窒素（NO 2 ）家庭、公共、および産業環境で命を救う可能性のあるアプリケーションを備えたセンサー。 NO 2への長期暴露 内燃機関や工業プロセスに起因する主要な大気汚染物質は、呼吸器系の問題を引き起こす可能性があり、これは特に深刻で、乳児や喘息患者にとって生命を脅かす可能性さえあります。ガスセンサーは、NO 2の正確な読み取り値を提供できます スマートフォンやアプリケーションと同期できる、手頃な価格のポータブルなモノのインターネットデバイスのローカル環境のレベル。 NO 2への暴露を防ぐための空気の質の監視 ppb（parts-per-billi

人間の心拍に基づいた生体認証セキュリティシステムが開発されました。ウェアラブルプロトタイプは、人の心臓の電気的活動に基づいて識別署名をリアルタイムでストリーミングできます。ウェアラブルデバイスは、リストバンドまたはチェストストラップの形で作成でき、手袋や目の保護が必要な実験室など、アクセス制御方法が制限される可能性がある場合に、指紋や目のスキャンなどの代替手段として機能します。このシステムは、英国を拠点とするB-Securによって開発されたHeartKeyソフトウェアを使用しており、心拍数やその他の健康指標をリアルタイムでストリーミングできます。 システムは、固有の心電図署名から個人を識別お

NASAマーシャル宇宙飛行センターは、2つの微小電気機械システム（MEMS）のモーションセンサーと位置センサー（単軸加速度計とジャイロスコープ）の設計を開発しました。この設計では、機械的に堅牢で、検出および作動要素として優れた圧電特性を備えたP（VDF-TrFE）マトリックスを備えた高度に整列した多層カーボンナノチューブ（MWCNT）テープを活用しています。 ジャイロスコープでのCNTテープの使用は、より高度に整列されたより長いCNTを生成するCNT処理の最近の改善によって可能になりました。 CNTを使用すると、加速度計とジャイロスコープは、サイズや重量を増やすことなく、より強力で堅牢にな

イノベーターは、回転システムの角位置を検知するためのRFIDベースのシステムを開発しました。 RFIDベースの回転位置センサーは、位置/方向センサーとして使用することも、コントローラーに実装して、回転システムの回転角を補間および調整することもできます。このセンサーは、パッシブRFIDセンサーに基づいて在庫を監視および管理するために開発された一連のRFIDベースのテクノロジーの一部です。 NASAのRFIDセンサーは、各アイテムにRFIDタグを付けることなく、コンテナ内のバルクレベルまたは個別の量の材料をワイヤレスで追跡できます。 RFIDベースの回転位置センサーは、ディスクの周囲にRFID集

スマートヘッドホンとダムヘッドホンの違いは、スマートヘッドホンは音楽を再生するだけでなく、生理学的モニターや仮想タッチスクリーンにすることもできます。 Xiaoran Fanは、ラトガース大学の博士課程の候補者であり、通常のヘッドホンをセンサーとして使用するHeadFiと呼ばれる方法を開発した研究者チームを率いていました。 テクニカルブリーフ： このプロジェクトはどのように始まったのですか？ シャオランファン： 私はオーディオファンなので、ヘッドホンに興味があります。スタジオミキサーやホームオーディオなどのアプリケーションにはシンプルでわかりやすいヘッドホンが使用されていますが、最近で

光通信システムは、私たちの情報インフラストラクチャの構築を可能にする重要な要素です。情報の保存と送信に使用される多くのデータセンターには、数マイルのファイバーと、ファイバーを介して情報を送受信するための数千のレーザー/光検出器受信機があります。容量を増やすという絶え間ない商業的圧力があり、より高いデータレートで動作する新しいシステムを開発するプロセスが続いています。これは、より多くの情報を移動するシステムを単に設計するプロセスではありません。これらのシステムのコストを下げる必要があります。データセンターはエーカーとメガワットで表されることがあり、データセンターの運用に必要な電力が膨大であること

レーザーはさまざまな製造プロセスで使用されており、近年、スペクトルはますます広くなっています。センサー技術のVCSEL、バッテリーセルを溶接するための青と緑のレーザー、添加剤製造の強力なファイバーレーザー、医療技術の量子カスケードレーザーなど、レーザー技術は現在多くの業界に革命をもたらしています。しかし、1つ目立つのは、現代の生産工場でさえ、レーザーシステム自体を測定することによってレーザーベースのプロセスをより持続可能にする機会がしばしば無視されていることです。 ドキュメントを簡素化し、リソースを節約しながら、レーザーベースのプロセスの生産品質の向上に貢献する多くの新しいテクノロジーと機器

光学業界は、この需要に対応するために、レーザー出力の増加とコーティング技術の進歩の両方の傾向を経験しています。ただし、光学部品は、システムに高出力レーザーを実装するために、常に最先端のコーティング技術を利用する必要はありません。 2番目の解決策は、ビームのサイズ、したがって光学系のサイズを大きくすることです。これにより、光学系の単位面積あたりの全体的なパワーまたはエネルギー密度が低下します。これには、大きなビーム拡張光学系と、光路に沿ってさらに集束光学系が必要です。 光学サイズを大きくするための2番目の触媒は、コリメートされた光を収集する任意の集光システムです。光学部品の直径が大きいほど、

可視光は、電磁スペクトルのごく一部にすぎません。ガンマ線、X線、紫外線、赤外線、マイクロ波、電波にはそれぞれ独自の特性があり、スペクトル内での位置も異なります。この記事では、SWIR、つまり赤外線（IR）光の1つのコンポーネントである短波赤外線に焦点を当てます。赤外線の波長は赤より下の波長です。 「インフラ」という言葉はラテン語で「下」を意味します。 SWIRイメージングの定義 人間として、私たちはほとんど目に見えない赤外線を経験しますが、それを熱として感じることができます。 IRスペクトルはさまざまな領域に分割されており、各領域にはさまざまな用途があります。一般的に参照される4つの領域は、

ノースカロライナ州立大学の研究者は、最小の最先端のRFIDチップであると考えられているものを作成しました。125マイクロメートル（μm）×245μmのデバイスです。この小さなチップは、RFIDタグのコストを削減し、ハイエンドテクノロジーのサプライチェーンセキュリティでの使用を可能にする可能性があります。 サプライチェーンを管理するために、メーカーは、RFIDチップをマイクロプロセッサまたはシステムオンチップ（SoC）に接続することを頻繁に検討してきました。ただし、RFIDチップには、チャージポンプとコンデンサを備えた独自の個別のアナログコンポーネントが常にありました。 現在市場に出回ってい

個人用CO2 を含む、国際宇宙ステーション（ISS）に搭載されたセンサー モニターは、タイムスタンプ付きのデータを位置情報と関連付けるために位置追跡を必要とします。目視検査に基づくデータのラベル付けは、多くのセンサーを追跡するために費用がかかり、実用的ではありません。安価で効率的な解決策は、これらのセンサーが持つ1つの追加の測定デバイスを利用することです。つまり、WiFiまたはBluetoothの信号強度の測定値です。 このソフトウェアは、これらの信号強度の読み取り値を使用して、個々のセンサーユニットのおおよその位置情報を時間内に提供することを目的としています。モジュールレベルのISSセンサ

エンジニアは、皮膚の深部にある組織の酸素レベルをリアルタイムで測定できる小さなワイヤレスインプラントを作成しました。このデバイスは、平均的なてんとう虫よりも小さく、超音波を動力源としており、pHや二酸化炭素などの体内の主要な生化学的マーカーを追跡できるさまざまな小型センサーの作成への道を開きます。これらのセンサーは、いつの日か、機能している臓器や組織内の生化学を監視するための低侵襲的な方法を医師に提供する可能性があります。 酸素は、私たちが食べる食物からのエネルギーを利用する細胞の能力の重要な要素であり、体内のほぼすべての組織が生き残るために安定した供給を必要とします。組織の酸素化を測定する

廃棄された電子機器の山が増え続けており、それらはもはや機能しないか、新しいモデルのために捨てられています。問題の一部は、電子機器のリサイクルが難しいことです。銅、アルミニウム、鋼のスクラップはリサイクルできますが、デバイスの中心にあるシリコンチップはリサイクルできません。 エンジニアは現在、紙やその他の柔軟で環境に優しい表面に簡単に印刷できる3つのカーボンベースのインクで作られた、完全にリサイクル可能で完全に機能するトランジスタを開発しました。半導体にはカーボンナノチューブ、グラフェンインクは導体にそれぞれ使用されています。これらの材料はプリンテッドエレクトロニクスの世界では目新しいものでは

個別化医療の約束には、各人に自分の健康レベルを知らせ、血液や唾液中の微量の望ましくないバイオマーカーを識別し、病気の早期警告システムとして機能するシンプルなデバイスが含まれます。 超薄型で小型化された光学チップで構成されるデバイスが開発されました。このデバイスは、標準のCMOSカメラと組み合わせて画像解析を利用すると、サンプル内の生体分子を1つずつカウントし、その位置を特定できます。 この技術はメタサーフェスに基づいています—特別な方法で配置された何百万ものナノサイズの要素で覆われた人工材料のシート。特定の周波数で、これらの要素は光を非常に小さなボリュームに絞り込み、超高感度の光学「ホット

科学者たちは、コヒーレントX線散乱データから画像を再構成するプロセスを高速化するための人工知能（AI）の使用を実証しました。従来のX線画像技術（医療用X線画像など）は、提供できる詳細の量に制限があります。これにより、材料の深部から数ナノメートル以下の解像度で画像を提供できるコヒーレントX線イメージング法が開発されました。これらの技術は、サンプルから直接検出器にビームを回折または散乱させることにより、レンズを必要とせずにX線画像を生成します。 これらの検出器によってキャプチャされたデータには、忠実度の高い画像を再構築するために必要なすべての情報が含まれており、計算科学者は高度なアルゴリズムを使