人間の五感を模倣する電子デバイスの進化 人間の五感を模倣しようとする試みの中で、カメラやテレビなどの電子デバイスが開発されてきました。その結果、科学者たちは触覚、嗅覚、味覚の模倣に継続的に取り組んでいます。現在、触覚センシングの研究者たちは、ロボットが物体を掴む際の圧力を測定する物理模倣技術に焦点を当てていますが、柔らかい、滑らか、粗いといった人間の触覚感覚をどう模倣するかという心理感覚的触覚研究にはまだ長い道のりがあります。 「痛み」と「熱さ」を検出する電子皮膚技術 人間と同じように「チクッとした痛み」と「熱い痛み」を検出できる電子皮膚技術が開発されました。この技術はヒューマノイドロボット

印刷技術で作られる波長感度を持つ光センサ カメラ、光遮断センサ、動きセンサは、すでに多くの用途で使用されている光センサで動作します。将来、これらのセンサは通信分野でも重要な役割を果たす可能性があります。なぜなら、光によるデータ伝送を可能にするからです。色を識別できる印刷可能な光センサが開発されました。 可視光通信（VLC）への需要増大 建物の室内照明を光通信に利用する可視光通信（VLC）など、様々な用途で光センサの需要が新技術によって増大しています。セキュリティ、速度、アクセシビリティの観点から、この技術はWLANやBluetoothなどの従来の伝送方式に対して多くの利点があります。特殊な材

膝置換手術の現状と課題 膝置換手術は最も一般的な関節置換手術であり、手術件数は年々増加しています。この手術は、より若く活動的な患者にも行われるようになっており、彼らはジレンマに直面しています。手術を受ければ、全身の健康のために身体を動かし続けることが期待されますが、その活動が新しいインプラントを摩耗させる可能性があります。医師は、患者が症状を発症するまで過度な負荷がかかっているかどうかを知ることができません。その時点では、インプラントへのダメージはすでに生じています。若い患者にとって、5〜10年ごとに膝置換手術を受けることは大きな負担ですが、インプラントの完全性を維持するための最適な活動レベル

NIS-Elementsプラットフォームに「層厚測定」モジュールを追加 日本のカメラ大手ニコンの計測部門であるニコン・メトロロジーは、産業用測定顕微鏡などの光学機器を製造しています。同社は、統合ソフトウェアイメージングプラットフォーム「NIS-Elements」に新しい「層厚測定」ソフトウェアモジュールを追加し、断面層の深さや表面形状の幅の検査、分析、レポート作業を効率化しました。このオプションは、様々な機能を半自動化することで品質管理を高速化するだけでなく、特徴認識、結果解釈、数値計算における人為的エラーのリスクを低減することで信頼性も向上させます。用途は製造業、材料研究から医療、鉱物学まで

薄型平面光学部品の需要と測定課題 より小型のコンシューマー製品と半導体デバイスへの需要に駆られ、メーカーは多様な用途で薄型平面光学部品を必要としています。これにより、材料および光学メーカーには、ガラスが平坦で、歪みを引き起こし最終製品の機能に影響を与える材料変形がないことを保証する責任が生じます。これは、薄型平面光学部品の均一性を測定・確認し、それらが目的に適していることを証明する必要がある測定ツールに大きな負担をかけます。 本質的に、薄型平行光学面の測定は極めて困難です。このような光学部品は数ミリメートル未満の厚さが特徴で、これにより前面と背面が非常に近接しています。そのため、標準的な機械

単一光子レベルの解像度で24,000fpsを実現 解像度が単一光子レベルで、毎秒24,000フレームで画像を取得できるカメラを想像してください。わずか3.8ナノ秒しか開かない電子シャッターと、数ピコ秒しか持続しない高速レーザーパルスと同期できる機能により、光が空間を伝播する様子を文字通り見ることができます。この能力により、量子ビジョン、ゴーストイメージング、サブショットノイズイメージング、量子LiDAR、量子蒸留など、新たなアプリケーションが開かれます。 100万画素SPADカメラの概念 コア技術：SPADピクセルアレイ これらのアプリケーションに共通するのは、低ノイズ・高感度で単一

巨大マゼラン望遠鏡（GMT）プロジェクトの概要 チリのアンデス山脈にあるラス・カンパナス天文台に設置されれば、巨大マゼラン望遠鏡（GMT）は天体物理学と宇宙論の研究コミュニティに前例のない機会をもたらします。この望遠鏡の設計は、7枚の鏡を単一の光学システムとして組み合わせ、総口径25メートルを実現することで、ハッブル宇宙望遠鏡の10倍の角分解能を誇ります。2029年の運用開始を目指すGMTは、1990年代に新しい産業用制御技術の登場により可能となった巨大地上望遠鏡の次世代進化を代表するものです。それ以来、望遠鏡技術は高度なコンピュータアーキテクチャ、モダンなプログラミング言語、リアルタイム産業

COVID-19時代、リモートデータ可視化とリアルタイムデータ駆動意思決定への要求増大により、データ取得戦略が進化しています。ヒューマンマシンインターフェース（HMI）とSCADA（監視制御データ収集）システムは、エッジデバイス上で分析実行可能なため、デジタルトランスフォーメーション達成にさらに重要になっています。これらは成功に不可欠な俊敏性とレジリエンスを提供します。 新旧センサーとの接続 従来型計器と新しいIoTセンサーが現場設備に設置され、エッジデバイス近接にあり、ポンプ圧力や機械運転状態等、生成される大量データを取得可能。IDC予測では2025年にIoTだけで79.4ゼタバイトデータ

ロチェスター工科大学（RIT）は1829年創立、1944年に現名称採用。現在、ニューヨーク本拠地に加え、ほぼ全大陸でパートナーシップを持ち、中国、クロアチア、ドバイ、コソボに海外キャンパスを展開しています。 特徴的研究分野 RIT研究は以下一般分野をカバー；さらに各カレッジが独自の重要研究を実施。 サイバーセキュリティ 2020年設立のRITグローバルサイバーセキュリティ研究所は、将来のセキュアシステム、ソフトウェア、デバイス、技術を含むサイバーセキュリティの世界級施設で、手法、アルゴリズム、ソフトウェア、デバイス、設計の商業化リソースを提供し、スケーラブルな起業ベンチャー立ち上げを支援。

ワシントンDCのジョージ・ワシントン大学イゴール・エフィモフ教授チームが、シカゴのノースウェスタン大学ジョン・ロジャーズ教授研究室と協力し、柔軟エレクトロニクスを用いて低侵襲手術における患者転帰改善を図る、新たな医療機器クラスを先導しています。 プロジェクト開始の経緯 Tech Briefs： このプロジェクトにどう取り組み始めた？ エフィモフ博士： 長年心臓研究を行ってきました。クリーブランドクリニックで独立研究者としてキャリア開始——革新文化が長く、多くの重大ブレークスルーを生んできた場所です。そこで数人の優れた循環器専門医と共に働き、真に変革的な経験をしました。 私の研究は不整脈と心拍

全米でCOVID-19感染者が増加する中、市当局者は感染拡大防止とビジネス支援という難しいバランス調整を迫られています。スタンフォード大学のコンピューターモデルが、移動と接触パターンを示し、その作成者たちはこれがコミュニティリーダーの意思決定支援になることを期待しています。 スタンフォードチームによれば、モデルの特異性が当局者にとって貴重なツールとなり得るといいます。シミュレーションが、施設を制限付き定員で開放した際の新規感染と売上損失のトレードオフを明らかにするからです。 主要な結論：定員50%制限で感染50%以上削減、経済損失5-10% モデル（および上記スタンフォード大学動画）によれ

わずか5000万電子のジャンプスタートで、センサーが1年以上自己駆動可能になりました。 セントルイス・ワシントン大学のシャンタヌ・チャクラバルティ教授率いる研究チームが、「トンネリング」として知られる量子効果を利用して自己駆動センサーを創出しました。 複雑な物理学に依存するデバイスですが、センサー自体はある程度シンプルです。必要構成部品は4つのコンデンサと2つのトランジスタのみ。 これら6部品から、チャクラバルティチームは各々2コンデンサと1トランジスタを持つ2つの動的システムを構築。コンデンサは各々約5000万電子の微小初期電荷を保持。 5000万電子はデバイス初期化フェーズでプログ

PrintIC——柔軟でリサイクル可能な集積回路とシステム ジョルジョ・デルレルバ、アンドレア・ペリノット、パオロ・コルパーニ（FLEEP Technologies、ミラノ、イタリア） HPワークステーション受賞 イタリア工科大学スピンオフのFLEEP Technologiesが開発したPrintICは、炭素ベース材料のみを用い、標準印刷技術（インクジェット、フレキソ、スクリーン等）のみを採用した、集積回路とシステムのためのユニークな技術です。 導体、半導体、絶縁体となり得る特殊炭素ベース粉末を使用。これらを常用溶媒に溶解し、標準プリンターでインクとして使用。プロセスは基本構成要素——トラ

ハプティック技術は、力、振動、動きを通じて現実世界で感じられる感覚と類似した方法で皮膚局所領域を刺激することで、触覚体験を模倣します。人間の手には多数の触覚受容器があり、ほとんどの物体を知覚するために使用されます。触覚が有用な状況は多々あります。例えば遠隔医療相談で医師が患者を物理的に診察できない場合などです。 研究者たちが、着用型ハプティックグローブの指先に内蔵された三方向スキンストレッチデバイス（SSD）を開発し、触覚を模倣しました。このスケーラブル技術はテキスタイルへ統合可能で、遠隔医療、医療機器、手術ロボット、AR/VR、テレオペレーション、産業現場など様々な用途に適用できます。

LiDAR向け低ノイズレーザー ジョン・ヨスト、ニコライ・パブロフ、グリゴリー・リハチェフ、トビアス・キッペンベルク、ピエール・イヴ・カッタン（MicroRsystems SA、ローザンヌ、スイス） HPワークステーション受賞 周囲世界を新たな方法で見ることは、多くのエキサイティングな可能性を開きます。光検出と測距（LiDAR）は、レーザーで距離を極めて精密に測定することで、まさにそれを実現しています。現在、自動運転の鍵となるイネーブリング技術の一つです。LiDARで用いられる技術は、しばしば数百メートル先までしか見えません。この問題を克服するには、より精密な色（波長）を持つコンパクトレーザ

研究者たちが、触覚を持つ新タイプのロボット指を開発しました。この指は、人間の指と同様に、大きな多曲面上で非常に高精度（<1mm）で触覚位置を特定できます。 現在のタッチセンサー構築手法は、多曲面への被覆困難、配線数多大、小さな指先への収まり困難など複数課題があり、巧緻手への使用を妨げてきました。新手法は、指の機能領域を覆う透明導波路層に埋め込まれた光エミッターとレシーバーからの重なり合う信号を使用します。 全エミッターとレシーバー間の光伝送を測定することで、触覚による指変形に応じて変化する非常に豊富な信号データセットを取得可能。純粋なデータ駆動型ディープラーニング手法で、解析モデル不要で、

古い箱からのチップ：無痛除細動 メフディ・ラザビ、マシューズ・ジョン、アリソン・ポスト、アイディン・ババハニ（テキサスハートインスティテュート、ヒューストン、テキサス州） HPワークステーション受賞；カテゴリスポンサー：ZEUS  心臓のカオス的電気活動（不整脈）は社会福祉に甚大な影響を与えます：突然死と脳卒中の第一原因であるだけでなく、うっ血性心不全（CHF）の主要因でもあります。不整脈の最も確実な治療は心臓への電気ショック（経皮パドルまたは植込み型除細動器：ICD）です。ショックは予測不能で極めて苦痛を伴い、高率の患者がPTSDを発症します。 CHF治療の基石は心臓再同期療法

研究者たちが、頬の輪郭を観察して完全な表情を連続的に追跡し、それを絵文字や無音音声コマンドに変換するイヤホンを発明しました。耳装着型デバイス（C-Face）により、ユーザーはカメラを顔前に構えることなくオンライン協力者へ感情表現可能——リモートワークや学習が世界中で広がる中、特に有用なコミュニケーションツールです。 このデバイスは、表情追跡を目的とした既存の耳装着型ウェアラブル技術よりシンプルで、非侵襲的、より高性能です。従来の表情認識ウェアラブル技術では、顔にセンサー装着が必要なものが多く、それでも多くの機器を用いて限られた離散的表情のみ認識可能でした。 C-Faceでは、バーチャルリア

SpinoffはNASAの年次刊行物で、商業化に成功したNASA技術を紹介しています。この商業化は健康医療、消費財、輸送、公共安全、コンピュータ技術、環境資源分野での製品・サービス開発に貢献しています。 ジョンソン宇宙センターの人間健康・パフォーマンスチームは、宇宙飛行士の健康と生産性に影響する運用、居住性、環境要因について研究しており、身体姿勢分析も含まれます。人体測定学（anthropometry）を用い、宇宙での人体比例とエルゴノミクスを継続研究。データは宇宙服から居住区、ミッション機器まで、宇宙ハードウェアと手順の開発・テストに活用されています。 NASA初の姿勢基準はスカイラブ写

コロナ禍で医療従事者の最もリスクが高い業務の一つは、COVID-19症状を示す人々の評価です。研究者たちはロボットを用いて患者のバイタルサインを遠隔測定することで、このリスクを低減しています。ハンドヘルドデバイスで制御されるロボットは、タブレットを搭載でき、医師が同じ部屋に入らずに患者の症状を聞き取りできます。 犬型ロボットに搭載された4台のカメラを用いて、健常な患者から2メートルの距離で、皮膚温度、呼吸数、脈拍数、血中酸素飽和度の測定に成功しました。 温度、呼吸数、脈拍、血中酸素飽和度を測定する既存コンピュータビジョン技術をモバイル化しました。そのために、犬のように4足歩行する「Spot