レーザービームは、物体の位置や速度を精密に測定するために使用できます。しかし通常、この物体の明確で遮蔽のない視界が必要です。この前提条件が常に満たされるわけではありません。生物医学では、例えば、不規則で複雑な環境に埋め込まれた構造を調べます。そこでレーザービームは偏向、散乱、屈折し、測定から有用なデータを得ることがしばしば不可能になります。 しかし、研究者たちは今、このような複雑な環境でも意味のある結果が得られることを示しました。実際、レーザービームを特定的に修正することで、複雑で無秩序な環境でも、望む情報を正確に、単なる近似ではなく、物理的に最適な方法で提供できます。自然界はコヒーレントレー

バッファロー大学の研究者たちが、携帯型デバイスで微量化学物質（違法薬物から汚染物質まで）を、ブレスアライザーがアルコールを特定するのと同じくらい迅速に検出できる化学センシングチップの進歩を報告しています。 このチップは、食品安全監視、偽造防止、微量化学物質を分析するその他の分野でも用途があるかもしれません。 この研究は、Professor Qiaoqiang Ganの研究室による、金と銀のナノ粒子の端で光を閉じ込めるチップの作成に関する先行研究に基づいています。生物または化学分子がチップの表面に着地すると、捕獲された光の一部が分子と相互作用し、新しいエネルギーの光に「散乱」されます。この効果は

LEDが従来の照明システムに取って代わるにつれ、日常の照明により多くのスマート機能がもたらされています。自宅でスマートフォンを使ってLED照明を調光するかもしれませんが、研究者たちはさらに一歩進み、動的に制御されるLEDを活用して、3Dイメージングのためのシンプルな照明システムを作り出しました。 研究者たちは、複雑な手動プロセスでカメラと照明を同期させることなく、携帯電話とLEDだけで3D光学イメージングを実行できることを実証しました。 「室内エリアにスマート照明システムを導入すれば、その部屋のあらゆるカメラが光を利用し、周囲の環境から3D情報を取得できるようになります」とEmma Le Fr

パデュー大学の研究者たちが、暖房、換気、空調、冷凍（HVAC&R）システムのオイル循環率（OCR）をリアルタイムで監視するセンサーを開発しました。オイル循環率は、システム全体の健全性と機能性に関するデータを提供します。 「より多くの企業が可変速HVACシステムを使用するようになっているため、私たちの技術が必要とされています」と、シニアリサーチエンジニアのOrkan Kurtulus氏は述べています。「OCRを測定する能力は、システムが効果と効率のために適切な量のオイルを使用していることを確認するために不可欠です。私たちのセンサーは、システムを中断することなく、以前の面倒なプロセスを必要とせず

産業用IoT（IIoT）技術は、生産品質とスループットを劇的に向上させる可能性がありますが、多くの製造企業が期待するようなプラグアンドプレイのソリューションではありません。IIoTソリューションから最大の価値を引き出すには、メーカーは自社のオペレーションの性質を徹底的に理解し、関連データをプロアクティブかつ体系的に収集する堅牢なリアルタイムトレーサビリティシステムに投資する必要があります。 トレーサビリティシステムは、バーコードや無線周波数識別（RFID）などの識別手段を使用して、工場内およびサプライチェーン全体での仕掛品と完成品の移動に関するデータを収集・分析します。かつては製品とコンポーネ

現在ラングレー研究センターとして知られる施設は、NASAの前身であるNACA（National Advisory Committee for Aeronautics：航空諮問委員会）の下で1917年に設立され、米国初の民間航空研究所となりました。その年の後半、バージニア州ハンプトン近郊のラングレー飛行場で建設が始まりました。 1931年、当時世界最大の風洞が完成しました。テストセクションが30×60フィートのラングレー全尺風洞です。この風洞は当時の実物大航空機全体を研究でき、第二次世界大戦期のほぼすべての米国戦闘機設計の抗力クリーンアップ研究に不可欠な役割を果たしました。全尺風洞はその後、マ

カリフォルニア大学サンディエゴ校のYing Shirley Meng教授とそのチームは、一般的なリチウムイオン電池の少なくとも10倍の面積エネルギー密度を持つ、フレキシブルな酸化銀-亜鉛電池の動作プロトタイプを開発しました。通常の室内環境で、標準的なスクリーン印刷技術で製造できます。 Tech Briefs: このプロジェクトのアイデアはどのように生まれたのですか？ Meng: 2008年から独立したグループでリチウムイオン電池の研究をしてきました。電池を使用する人々から、フレキシブルで伸縮可能な高エネルギー電池を作れないかと質問されるようになりました。リチウムイオンでは難しいアプリケーショ

ワイヤレス通信への依存が高まる世界において、有線の世界はむしろ時代遅れに見えます。しかし、産業用IoT（IIoT）では、有線接続が依然として標準です。産業現場で有線接続を維持する理由はいくつかあります。RF干渉、混雑した無線帯域、ライセンス要件、そして単純な応答性などです。 従来、産業アプリケーションは、Profibus、Modbus、CANなどの古いフィールドバス技術の対象でした。これらの技術は通常、ツイストペア配線ベースで、一般的に1Mbps以下のパフォーマンスレベルです。産業界ではコストがすべてです。そのため、センサーとアクチュエーターへの配線は安価で長寿命である必要があります。したがっ

統合ビルシステムと聞いて私が真っ先に思い浮かべるのは商業ビルです。しかし、ヘルスケア施設こそが非常に重要なアプリケーションになり得ることに気づきました。それを探るため、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。Igorの旗艦製品「Nexos」は、ハードウェア、ソフトウェア、クラウド分析コンポーネントを組み込み、デジタルビルの「バックボーン」を形成するPoEベースのIoTスマートビルプラットフォームです。 Tech Briefs: 統合ビルシステムに適した施設のタイプは？ Dwight Stewart: オフィスビル

自動車業界は小型の電気コミューターカーの枠を超え、ファミリー輸送からスポーツ・レクリエーションまで、多様なニーズに応えるさまざまなモデルを提供するようになりました。これらの車両は通常、初期のEVモデルよりも大型で、その結果、より重くなっています。これにはより大型の電気モーターが必要となり、それに伴いより多くの電力を消費します。フル電気、プラグインハイブリッド、マイルドハイブリッドのいずれであっても、関わる電圧と電流レベルは相当なものです。ほとんどの場合、バッテリーは数百ボルトを供給し、電気自動車を次のパフォーマンスレベルに引き上げるために必要なドライビング体験を実現しなければなりません。そのた

品質管理はあらゆる業界の基本ですが、製造業では特に重要です。変動する市場需要、高騰する材料費と生産コスト、そして最終製品のミッションクリティカルな性質により、メーカーは最高品質と最小限の不良率を追求し続けています。IoT（モノのインターネット）が製造業全体で本格的に普及し始めた今、品質管理は変革の大きなチャンスを迎えています。 品質管理の課題を一瞥 効果的な品質管理には、製品品質に影響を与える多数の機械およびプロセスパラメータを常時監視・制御する能力が必要です。製品特性の一貫性と合格レベルを確保するには、プロセスのドリフトや生産ラインのその他の変化が発生するたびに、設備の再校正を繰り返し実施し

自動運転システム向けセンサーの最新情報を知るため、アルベルト・マリノーニ氏（TDK/InvenSense製品マーケティングディレクター、カリフォルニア州サンノゼ）にインタビューしました。 一般的に使用される用語「先進運転支援システム（ADAS）」は、本質的にSAEレベル2（L2）、部分運転自動化を指します。このレベルでは、ドライバーは車内にいて注意深くなければなりません——例えば本を読むことはできません。それはレベル3以上を必要とします。（最高レベルの5は、人間が車両に全く乗る必要のない完全自動運転車です。） レベル2では、アプリケーションに応じて、車を縦方向（加速/減速）または横方向（ス

エルビウム（Er）ドープリン酸塩ガラスは多くの有益な特性を示し、レーザー測距、長距離通信、皮膚科、レーザー誘起ブレークダウン分光（LIBS）など、幅広い用途向けのEr:ガラスレーザーへの需要が近年増加しています。エルビウムファイバー増幅器は香港とロサンゼルス間の太平洋横断ケーブルでの高速グローバル通信を可能にし、Er:ガラスレーザー測距儀は防衛用途と偵察でますます使用され、Er:ガラス美容レーザーは瘢痕除去や男性型脱毛症による脱毛治療でも注目を集めています。 これらの成長するアプリケーション分野は、要求の厳しい寸法公差と高出力レーザーコーティングを持つ高精度レーザーガラスを必要としています。

今日アメリカで販売されている新車のほとんどには、歩行者自動緊急ブレーキ（PAEB）を標準またはオプション機能として装備した先進運転支援システム（ADAS）が搭載されています。最新鋭のADASが高速道路と高速走行を改善した一方で、歩行者と自転車利用者との衝突緩和という基本的ニーズは、ほとんど対応されていません。 全米高速道路交通安全局（NHTSA）によると、毎年6000人以上の歩行者がアメリカで交通関連事故で死亡しています。高速道路安全協会の報告では、これらの死亡事故の75%が夜間に発生しています。カメラとレーダー技術ベースのADASを活用しても、この課題への対処は不十分であることが証明されて

ハイパースペクトルイメージングは、イメージングと分光法を組み合わせたものです。ハイパースペクトルシステムを作るために多くの異なる光学アーキテクチャが使用されますが、最終目標は同じです——画像の各ピクセルが多くのスペクトルバンド（多くの異なる色や波長）からの情報を含む画像を作ることです。 優れたハイパースペクトルシステムを作るのは簡単ではありませんが、品質のみを重視するなら、最高優先事項は各ピクセルのスペクトル忠実度でなければなりません——すなわち、1ピクセルが取得したスペクトルが、その特定のピクセルが撮像したシーンの実際の物理的表現であることです。ハイパースペクトルシステムのスペクトル忠実度

テルアビブ大学で開発中のロボットが、天然センサーである死んだイナゴの耳のおかげで電気信号を「聴く」ことができます。 これまでのところ、イナゴの耳を持つロボットによる呼びかけと応答は基本的なものです。研究者が手を叩くと、イナゴの耳が音を登録し、ロボットが前進します。研究者が2回手を叩くと、ロボットが後退します。 しかし、ロボットプラットフォームと生物学的要素の結合の実証は、エキサイティングな新しいアプリケーションのセットへの扉を開くものだと、プロジェクトのリード研究者で、イビ・アラダール・フライシュマン工学部とサゴル神経科学部の教授であるベン・M・マオズ博士は述べています。 「今日、動物の

今日の車両はますます複雑になっています。一部の車は、先進運転支援システム（ADAS）機能や、駐車支援やパワーステアリングのようにセンサー入力に依存するその他の機能をサポートするために、100を超える電子制御ユニット（ECU）を搭載しています。 複雑性を増しているのは、現代の車両が複数の通信バスを備え、直接配線されたセンサー、アクチュエーター、ライト、制御を持っていることです。 過去には、車両のソフトウェアはよりシンプルに定義・設計できました。ソフトウェアはしばしば単一のコンピューターから実行され、専用ワイヤーがセンサーとアクチュエーターに直接接続されていました。 今日、車両で起きている変

日焼けしていること、心拍数が少し高いこと、さらにはCOVID-19関連症状があることなどを知らせる、洗練されたセンサーは存在します。 しかし、あなたはそれらを体に装着する気がありますか？ センサーを腕に貼って家の中を歩き回りますか？ 口の中にセンサーを入れますか？ このHeres an Ideaポッドキャストシリーズのエピソードでは、様々なウェアラブルを構築している研究者たちに話を聞きました。そして、いくつかのセンサーは他よりも馴染みやすいものです。 全身ヘルストラッカーを作るエンジニア、ビーチでの暑い日向けのUVモニター、しっかり付着する3Dプリントセンサーを作るエンジニアたちに話を聞

ロボティクス研究者たちが、高度な人工知能（AI）技術を用いて自ら歩行するエクソスケルトン脚を開発しています。この自律制御脚は、将来的に高齢者や身体障害者の動きを支援する可能性があります。 ウォータールー大学の研究者たちによって構築・テストされたこのシステムは、コンピュータービジョンとディープラーニングAIを組み合わせて、人間のような歩行を模倣します。環境でのサンプル歩行コレクションから「学習」し、感知した周囲環境に基づいて動きを調整します。 「ロボットエクソスケルトンに視覚を与え、自律制御できるようにしています」と、システム設計工学博士課程のブロコスラフ・ラシュコフスキー氏（ウォータールー

今月のHeres an Ideaエピソードでは、多数のオンボディセンサーが紹介されました。例えば、ペンシルベニア州立大学のラリー・チェン教授は、センサーを皮膚上に直接3Dプリントする方法を見つけました（上記画像参照）。これにより、心拍信号測定のような密着が必要な測定を、着用者が活発に動いていてもより正確に行えます。プリントされたセンサーはぬるま湯なら数日間耐えられますが、熱いシャワーで簡単に除去できます。 同様に、スタンフォード大学のヤッサー・カーン氏と彼のチームは、皮膚に貼り付くタトゥーのような「BodyNet」センサーを作成し、健康指標を追跡し、読み取りを人の衣服上のレシーバーに送信し