研究者たちは、機械健康の総合的な品質、状態、運転ステータスを効率的かつ低コストで監視するシステムを開発しました。 この革新は、工場、病院、その他の場所にある機械の全体的な状態を監視するために、音響ベースの人工知能技術を使用します。システムは聴診器のようなシステムをセンサーとして使用し、ニューラルネットワークベースのフレームワークでデータを分析します。 このソリューションは、医師が身体の音を聴いて初期状態を評価したり、専門家が機械音を聴いて何が起きているかを知ったりする概念を用います。人工知能を用いて機械からの幅広い音を学習し、機械やプロセスについて多くのことを自律的に判断します。 システムはト

エンジニアたちは、診断試験のさまざまな段階で生物学的サンプルの温度を制御するヒーター（錠剤タブレットほどのサイズ）を開発しました。この技術により、世界中の資源限られた地域で、専門的トレーニングや高価なラボ機器なしで感染症検査が可能になります。 感染性病原体の典型的な診断試験では、複数の温度制御ステップが関わります。温度制御能力は試験結果の精度にとって不可欠であり、大規模研究施設へのアクセスが限られた地域では特に重要です。この微小ヒーターは、電気を必要とせず、さまざまな設定でウイルス検出に使用できます。 ヒータータブレットの外側は、電池セルに一般的に含まれる反応性元素リチウムをカプセル化した非反

皮膚がん検出には、皮膚科医が拡大鏡で疑わしい病変を調べ、メスで組織を切り取って分析します。生検の70%以上が陰性であり、何百万人もの健康な患者が痛みを伴う高コストな不要な処置を受けています。 携帯電話や空港セキュリティスキャナーで使用される短波（ミリ波）を用いて、皮膚病変を検出し、それが癌性か良性かを判断する技術が開発されました。これは最終的に、メスなしで皮膚がんを迅速診断できる携帯型デバイスに組み込まれる可能性があります。 この技術はミリ波放射を使用します。これは特定の材料を透過し、他の材料で反射します。金属が人体より多くのエネルギーを反射するのと同様に、癌性腫瘍は健康な皮膚より多くの較正済

対象者 難聴者はSoundWatchを使用して、電子レンジのビープ音や救急車のサイレンなど、アクションが必要な音や、鳥のさえずりや滝の音のような体験を向上させる音を体験できます。 内容 スマートウォッチは、電話着信や健康アラートなど、周囲の状況についてプライベートに通知を受け取る方法を提供します。難聴者向けスマートウォッチアプリSoundWatchは、ユーザーのスマートウォッチから音を拾い、それを特定し、フレンドリーな振動と音に関する情報を送信します。スマートウォッチはストレージと処理能力が限られているため、研究者たちはウォッチのバッテリーを消費せず、高速かつ正確なシステムを必要としました。ウ

ホルモンのコルチゾールは自然に日中上下し、ストレスに応じて急上昇しますが、現在のコルチゾール測定法ではラボ結果を数日待つ必要があります。コルチゾール検査の結果を知ったとき——それは特定の疾患治療の判断材料になるかもしれません——検査時とは異なっている可能性が高いです。 皮膚に直接貼り付ける伸縮性パッチが開発され、汗を吸い上げ、その人がどれだけコルチゾールを生成しているかを評価します。非侵襲的で連続的なさまざまなバイオマーカーのモニタリングを提供し、さまざまな生理的状態の早期発見とスポーツパフォーマンス評価に役立ちます。 コルチゾールを測定する臨床検査は、研究対象者の情緒的・身体的ストレスの客観

研究者たちは、がんのバイオマーカーを測定するための携帯型デバイスのプロトタイプを作成しました。このデバイスは、糖尿病患者が血糖値を測るモニターと同様に機能し、医療クリニックや自宅で、ラボ作業なしで使用でき、がんの兆候である血液検査のプロセスを大幅に簡素化します。 ユーザーは血液一滴を反応液の入ったバイアルに混ぜ、その混合物をストリップに乗せてリーダーに挿入します。数分で、がんの進行度を示す抗原を測定します。プロトタイプは前立腺特異抗原（PSA）のモニタリング向けに設計されており、技術はがんの種類やその他の慢性疾患に応じて他のマーカー測定にも容易に適応できます。 自宅でこのような情報を収集できる

チームは、家庭用塗料に含まれる一般的な材料をアナログメモリデバイスに用いて、機械学習アプリケーションを駆動するコンピュータチップにより多くの処理能力を付与する方法を開発しました。この材料、酸化チタンは家庭用塗料に使われる一般的な材料です。酸化物であるため、すでに酸素を含んでいます。一部の酸素を除去して酸素欠陥を作ると、材料が電気伝導性を持ちます。それらの酸素欠陥が電気データを蓄えるようになり、ほぼあらゆるデバイスにより多くの計算能力を与えます。 チームは、酸化チタンコーティングされたコンピュータチップを302°F（150°C）以上で加熱し、電気化学的に一部の酸素分子を材料から分離し、欠陥を作り

マンガン酸化物ベースの新しいスーパーキャパシタが、電池の貯蔵容量と他のスーパーキャパシタの高出力・急速充電を兼ね備える可能性があります。マンガン酸化物とコバルトマンガン酸化物を組み合わせることで、界面特性を調整可能なヘテロ構造が形成されます。 グループはシミュレーションから始め、マンガン酸化物の特性が他材料と結合時にどう変化するかを調べました。半導体と結合させると、電子とイオン輸送に対する低抵抗の導電性界面が形成されることがわかりました。これは重要です。そうでなければ材料の充電が遅くなるからです。 正極にマンガン酸化物とコバルトマンガン酸化物、負極にグラフェン酸化物の一種を組み合わせることで、

研究者たちは、1ケルビン（-272.15℃または-457.87°F）以下、50ミリケルビン（mK）まで、潜在的には5mKまで測定できる微小超伝導温度計を開発しました。チップスケールデバイス向けに、従来の極低温温度計よりも小型、高速、便利で、大量生産可能です。 サイズは2.5×1.15ミリメートルで、チップ上に実装して別の極低温マイクロ波デバイスに埋め込みまたは貼り付け、その温度を測定できます。この温度計は、超伝導マイクロ波増幅器の加熱を高速・高精度で測定する実証に使用されました。 この温度計により、研究者たちはテストパッケージ内の幅広いコンポーネントの温度を、非常に低コストで、多数の追加電気接

半導体集積回路（IC）の性能を牽引する重要な指標は信頼性です。ICがさらに小型化し、チップ複雑性が増す中、メーカーはミッションクリティカルな最終用途アプリケーションに対して、顧客に同レベルの信頼性を提供し続けられることを保証する必要があります。 ウェーハレベル信頼性試験は長らくプロセス変動と劣化への洞察を提供するために用いられてきましたが、新技術トレンドとチップ複雑性の増大による要求の高まりは、エンジニアたちに信頼性試験データを増やしながらコストを削減する方法を模索させています。現在のアプローチはチャネル数と柔軟性のトレードオフを強いられますが、ピンごとの並列アプローチが両方に対応するために必

自動運転車、ドローン、修理ロボット、ワイヤレス監視ネットワークの出現は、私たちを自然に近づけるのか、それとも自律技術が私たちを屋内に留めるのか？ リーズ大学主導で170人以上の専門家を対象とした調査が、都市生物多様性と生態系に対する自律システムの潜在的機会と課題について、肯定的・否定的の両面からアイデアと予測を共有しました。 オンラインアンケートを通じて、技術専門家たちは自律システムが自然を支援する方法を指摘しました。新興害虫の特定や植物ケアのモニタリングなどが含まれます。 しかし、調査は最先端ロボット技術のマイナス面も明らかにしました。汚染の増加などです。 例えばロボットとドローンは新たな廃

太陽風で最初に検出された現象が、太陽の長年の謎を解く鍵となるかもしれません。なぜ太陽大気（コロナ）が表面より数百万度も高温なのか。地球周回の界面領域撮像分光計（IRIS）と大気撮像アセンブリ（AIA）の画像は、低高度の磁気ループが数百万度ケルビンまで加熱されている証拠を示しています。 ライス大学、コロラド大学ボルダー校、NASAマーシャル宇宙飛行センターの研究者たちは、ケイ素のような重いイオンが、太陽風と太陽の彩層とコロナの間の遷移領域の両方で優先的に加熱されることを主張しています。そこでは磁化プラズマのループが連続的に弧を描き、コロナ上空のそれらのいとこたちとよく似ています。それらはずっと

ブリストル大学量子工学技術研究所（QET Labs）とコートダジュール大学の研究者たちが、これまで以上に詳細に量子光の特徴を測定する新しい小型光検出器を開発しました。協働する2枚のシリコンチップで構成されるこのデバイスは、「スクイーズド」量子光の独特な特性を過去最高速で測定するために使用されました。 量子物理学の独自の特性を活用することは、コンピューティング、通信、計測における現在の最先端を超える新たな道を約束します。光を情報キャリアとしてシリコンマイクロチップで使用するシリコンフォトニクスは、これらの次世代技術へのエキサイティングな道筋です。 「スクイーズド光は非常に有用な量子効果です。量

フレキシブル大面積有機フォトダイオードの性能が向上し、従来のシリコンフォトダイオード技術に対して優位性を提供できるようになりました。特に、広い領域で低レベルの光を検出する必要がある生体医用イメージングや生体認証モニタリングなどの用途において顕著です。低ノイズ、溶液プロセス対応、フレキシブルな有機デバイスは、任意の形状の大面積フォトダイオードを使用して、従来のシリコンフォトダイオードでは必要とされる複雑なアレイを置き換える能力を提供します。シリコンフォトダイオードは大面積用途にスケールアップするのが高価だからです。有機デバイスは、応答時間を除き、可視光スペクトルにおいて硬質シリコンフォトダイオ

RepelWrapは、あらゆるものに巻き付けられる一種のプラスチックフィルムです。 一度貼り付けると、その名の通り撥水します。RepelWrapは水、血液、バクテリア、病原体、そして潜在的にはCOVID-19の原因ウイルスを弾きます。 撥水性のあるハスの葉に着想を得て、RepelWrapの表面はナノスケールの表面エンジニアリングと化学の組み合わせで機能します。 この材料は、コカコーラボトルの周りに見られるシュリンクフィルムのようなものだ、と発明者の一人であるLeyla Soleymani博士は『Heres an Idea』のエピソードで語っています。 微小なシワでテクスチャー化され、水、油、血

NASAは、将来のミッション向けに次世代宇宙服を開発しており、加圧スーツと連結したときに宇宙飛行士の手の可動域をわずか20%に制限してしまう宇宙服グローブの最適化が含まれます。NASAの将来ミッションの多くは、宇宙飛行士の手の器用さがミッション成功の鍵となる過酷な環境で実施されます。 NASAのイノベーターたちは、宇宙飛行士が宇宙服グローブを着用しているときの手の負担を軽減するいくつかの機能を開発しました。主な構成要素には、改良されたアクチュエータ、把持時の手の位置決めを支援するセンサー、新しい低メンテナンスのトリプルブルメルアンカーが含まれます。これらのコンポーネントは、手の力と器用さを高め

ヒューマンマシンインターフェース（HMI）ソフトウェアは継続的に改善され、ITとオペレーショナルテクノロジー（OT）の能力を提供するようになりました。かつては機械とプロセスの可視化・制御という役割に限定されていましたが、最新の統合HMIソフトウェアは、より優れたユーザーインターフェース、コンテナ化、リモートデバイス管理を、サイバーセキュアなパッケージで提供します。 モダンユーザーインターフェース 専用デバイスやPCで動作する新世代のHMIソフトウェアは、時代遅れの前身の clumsy なインターフェースよりも、現代のスマートフォンの洗練された開発・実行環境により調和しています。マルチタッチジ

距離から人間の動きを取得できる駆動型単一歪み電子スキンセンサーが開発されました。手首に配置された歪みセンサーは、複雑な5指の動きをリアルタイムでデコードし、元の動きをミラーリングする仮想3Dハンドで表示します。高速状況学習（RSL）で強化された深層ニューラルネットワークにより、皮膚表面上の位置に関わらず安定した動作を保証します。 従来のアプローチでは、対象領域の全曲面を覆う複数のセンサーネットワークが必要でした。従来のウェーハベース製造とは異なり、このレーザー製造はモーショントラッキングの新しいセンシングパラダイムを提供します。測定システムは、レーザー技術で金属ナノ粒子フィルムにクラックを生成

研究者たちは、微小な高速宇宙粒子の衝撃を検知できるほど振動に敏感な音響ファブリックを開発しました。地上用途では爆発検知に、将来的には銃声の方向検知用高感度マイクロフォンとしての活用が期待されます。 ファブリックシステムは、熱引き伸ばし製法で作られた振動感受性ファイバーを含み、機械的振動エネルギーを電気エネルギーに変換可能です。微小隕石や宇宙デブリがファブリックに衝突すると、ファブリックが振動し、音響ファイバーが電気信号を生成します。 音響ファイバーは、次世代ファイバーとファブリックを兵士のユニフォームと戦闘装備に構築し、心拍数や呼吸などの生理学的パラメータや、銃声・爆発音などの外部音を検知する

NASAアームストロングのイノベーターたちは、外部磁場に感度を持つ光ファイバーブラッググレーティング（FBG）を開発しました。この技術は、外部場をファイバー内を伝播する電磁（EM）波に直接結合させ、まず歪みを測定する必要を回避します。 導波路材料の特性は、外部場に曝露されると直接的かつ疑いなく影響を受けます。磁気歪み誘起歪みなどの機械的変化を介して外部場を検出する他のFBGベース手法とは対照的に、この革新は強磁性ナノ粒子を用いて外部場をファイバーの光学的振る舞いに直接結合させます。したがって、この技術は磁場の検出とマッピングのためのセンサーとして使用できます。あるいは、既知の磁場を適用して導波