センサー
オハイオ州立大学の研究者たちが、導電性「e-スレッド」を用いた電磁センサーで筋萎縮を検知・監視する世界初のウェアラブルデバイスを作製。変性疾患・加齢・不動による骨格筋量・筋力低下を、MRI頻回検査の代替として手軽・低コストに継続モニタリング可能にする。 3Dプリント肢モデルと挽肉で検証 平均的成人のふくらはぎ組織を模したモデルで、全体容積変化と最大51%の筋量減少を検知可能であることを実証。ジグザグ縫製パターンで伸縮性とフィット性を両立し、多様な身体部位・サイズへのスケーラビリティを確保。 NASA宇宙飛行士健康管理から着想 宇宙滞在による筋萎縮・骨密度減少(短期でも20%減)対策としてN
ノースロップ・グラマン社がF-35ライトニングII向けに開発中の次世代AN/APG-85アクティブ電子走査アレイ(AESA)レーダー。現行AN/APG-81の後継として、全F-35バリアントと互換性を持ち、現在および将来の敵対的航空・地上脅威を制圧可能な高度多機能センサーとなる。 最新技術統合で制空権確保に貢献 最新技術を取り込み、比類なき戦場状況認識を提供。プラットフォームの致死性・有効性・生存性を向上させる。同社はF-35の中部胴体・主翼外皮製造、複数センサーシステム、アビオニクス、ミッションシステム/計画ソフト、電子戦シミュレーション、ステルス技術でも主要役割を担う。 詳細については
フロリダ・アトランティック大学(FAU)の研究者たちが、5つのアクチュエーターを一体化したソフトロボットグローブを開発。柔軟触覚センサー、ソフトアクチュエーター、AIを融合し、ピアノ演奏のような複雑な微細動作のリハビリテーションを支援する。従来の剛性外骨格では困難だった楽器演奏等の高度なタスクへの適用を可能にした。 正誤演奏を「感知」しリアルタイムフィードバック 各指先に特別なセンサーアレイを統合。「メリーさんの羊」の正しい演奏と12種類の誤り(音頭/音尾/タイミングの早/遅れ 0.1/0.2/0.3秒)を分類。Random Forest、KNN、ANNアルゴリズムで学習・分類し、ANNが被
グローバルな航空宇宙・防衛産業で対UAS(無人航空機システム)技術の開発が加速している。ポッドキャストを聴き、レーダー/LiDAR、RF/マイクロ波、センサー、監視・セキュリティ、UAV/UAS等の関連トピックについて、あなたの知識をクイズでテストしてみよう。 関連トピック レーダー/LiDARシステム 航空機・航空 データ収集 検出器 RF・マイクロ波エレクトロニクス センサー 監視とセキュリティ 無人航空機/システム(UAV/UAS) その他の注目コンテンツ カルシウムイオン蓄電、3Dプリントキッチンテック、リチウム電池アップグレード、ジェットエンジンクイズ、デジタルツイン・エージ
概要 『Automotive Engineering』と『ADAS & Autonomous Vehicle Engineering』編集部による2024年3月特別レポート。AIツール、ソフトウェア、センサー、チップ、試験システム等の進歩が自動運転車進化をどう牽引しているかを総覧。 注目技術:Provizio 5D知覚プラットフォーム 新型「超解像レーダーセンサー」でLiDAR代替を目指すコスト効率良い知覚技術。Kognicの先進センサーデータ解釈でAI/MLのリアルタイム判断能力を強化。 道路維持管理ソリューション(ARMS) AisinのARMS(2023年末〜2024年初ベータテスト
MITの研究者たちが、接着剤に混入した微細金属粒子のランダムパターンをテラヘルツ波で読み取り、剥離・再貼付を物理的に不可能にする暗号IDタグを開発した。従来RFIDタグの脆弱性(剥がして偽物に貼り替え可能)を解決し、4mm²サイズ・低コスト・高セキュリティを両立。 接着界面の「指紋」で認証 タグと物品の接着界面に微細金属粒子を分散。テラヘルツ波(1mm波長)で粒子分布パターンを読み取り認証。剥離時はパターンが破壊され、再貼付しても別パターンになる。機械学習モデルでパターン類似度を99%以上の精度で判定。 テラヘルツ波の利点:小型アンテナレスチップ実現 テラヘルツ波は微細粒子を検知可能な短波
UCサンディエゴとカーネギーメロン大学の共同研究チームが、実世界センシングとVRを融合したビルメンテナンス支援システム「BRICK」を開発。温度・CO2・気流センサー搭載の携帯デバイスと、ビル管理システム(BMS)データ・メタデータを重ね合わせたMR(複合現実)環境で、現場担当者がハードウェア位置とセンシングデータを即座に可視化・照合できる。 従来の課題:データと現場の乖離 従来はBMSデータベースを確認後、現場で大型センサーを用いて再計測、データ比較・推論で問題特定。センサー位置が不明確で、空間的位置へのデータログも困難だった。 BRICKの仕組み:現場で即座に全情報アクセス スマホのL
ペンシルベニア州立大学の研究者たちが、遷移金属ダルコゲナイド(TMD)系2D半導体トランジスタを用いたモノリシック3D集積を、数万デバイス規模で実証した。Nature誌(2024年1月10日号)に掲載されたこの成果は、「More Moore(更なる微細化)」と「More than Moore(機能多様化)」を同時に達成する道筋を示す。 モノリシック3D集積の利点と課題 従来のチップ間ボンディング(マイクロバンプ必要)と異なり、モノリシック3D集積は下層デバイス上に直接上層を形成するため、垂直接続密度が最高となる。しかし、従来シリコンプロセスでは450℃以上の後端プロセス温度で下層が損傷するた
製造現場におけるAMR(自律走行搬送ロボット)へのAI適用は、収集データから学習・適応し、マテリアルフローを最適化する形で進化している。大型フォークリフトを機敏なAMR群に置換え、屋外・農業・冷凍環境など過酷用途への展開も視野に入る。 AIフリート管理で経路最適化・衝突回避・動的再スケジュール 事前設定経路上のノード(充電・積降等)を通る複数AMRの交通をAIが統制。200台規模でも各ロボットが収集データに基づき分岐判断し、ポイント間のプロセスも最適化。KUKAのKMReSはノーコードフローチャートでワークフロー構築・監視・容器管理が可能。障害物発生時は自動再ルーティング。 3Dステレオビ
Flexiv社の適応ロボット技術により、従来の協働ロボットでは困難だった精密研磨・サンディング作業の自動化が現実のものとなる。力覚センサー、7軸構成、ダイレクト力制御、全方向コンプライアンス、振動低減を統合し、人間並みの柔軟性と精度を実現した。 高精度・高耐久の独自トルク/力センサー 各関節に埋め込まれた独自変位検出式トルクセンサーと先端力センサーにより、熱ドリフト耐性と数百万回過負荷耐久を両立。従来の歪ゲージ式では困難だった熱膨張収縮環境下でも安定動作。 7自由度がもたらす人間並みの操作性 人間の腕と同じ7自由度(DOF)を持ち、各関節トルク制御で複雑な曲面・凹凸への追従性を確保。従来6
スペイン・カルロス3世大学(UC3M)の研究者たちが、生物医学分野への応用を視野に入れた4Dプリンターのハードウェア・ソフトウェアを開発した。3D形状制御に加え、外部磁場で形状変化させたり、機械変形で電気特性を変化させたりと、材料の知的応答をプログラミングできる。 生体組織模倣と多機能化を同時に実現 脳や皮膚など生体組織の機械的特性を模倣するソフト多機能構造体を造形可能。磁場や電流など外部刺激で形状や特性が変化する材料を、独自の学際的手法(理論・実験融合)で一からプリンターごと開発した。 液-固相転移を制御する独自ノウハウ 材料が押出中に液体から固体へ転移する複雑さに対処すべく、ノズル内で
概要 2024年4月の「光学・フォトニクス革新」特別レポートは、環境モニタリングから宇宙探査まで多岐にわたる応用を強化する最新進展を包括的に概説する。 世界最小LEDとホログラフィック顕微鏡 シンガポール・MIT共同研究センター(SMART)の研究者たちが、量子ドット(半導体ナノ結晶)を用いた世界最小LEDとホログラフィック顕微鏡を開発。既存のスマホカメラを高解像度顕微鏡へ変換可能。複数色アレイでスペクトル分解能を向上させ、消費者・産業・医療分野のスペクトルセンシングに革新をもたらす。 ハイパースペクトルイメージングで温室効果ガス漏洩を宇宙から検知 Corning社とスタートアップOrbi
DNAまたはアプタマー(核酸アプタマー)ベースの生体センサーは、幅広い標的分子を高感度・高特異性・多用途に検出できる技術として、医療診断からヘルスモニタリングまで応用が広がっている。Medical Design Briefsポッドキャストの本エピソードでは、Nutromics社の生体センサー責任者Rob Batchelor氏が、アプタマー生体センサーの最新動向について解説。バイタルサイン・バイオマーカー・健康パラメータのリアルタイムモニタリングを可能にし、パーソナライズドヘルスケアに貴重なデータを提供する仕組みを語る。 Medical Design BriefsポッドキャストはApple P
カリフォルニア大学デービス校のZhaodan Kong教授チームが、ローター機のように垂直離着陸でき、固定翼機のように高高度長時間巡航可能なハイブリッドUAVシステムを開発中。地上センサー網とUAV群を統合し、山火事を発火初期に検知・追跡・初動消火へつなげるプロアクティブな山火事対策システムを目指す。 二段階アプローチ:リスク予測と早期検知・追跡 手のひらサイズの地上センサー(温度・湿度・風速)を危険地域に配置し、リアルタイムデータで火災リスクを機械学習モデルが予測。高リスクエリアをUAV群(EO/IRカメラ、化学センサー、風センサー、マルチスペクトルカメラ搭載)が巡回監視。煙・火炎・火災指
米国国立標準技術研究所(NIST)が提唱する新しい測定アプローチは、CTスキャナーのX線ビームを国際単位系(SI)にトレーサブルな方法で測定し、異機種間でスキャンデータを有意に比較可能にする。これにより、疾患のカットオフ値(例:肺気腫のハウンスフィールド値)の標準化や、CT→MRIの二重検査削減が期待される。 従来較正の課題:可変スペクトルと機種差 CTのX線管は白色光のような多波長ビームを出し、管電圧調整でスペクトルが変化する(「クールホワイト」〜「ウォームホワイト」)。さらにメーカーごとの差異もあり、普遍的基準への接続が困難だった。 SIトレーサブルな較正への道筋 新手法は、ビームスペ
マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者たちが、圧電効果とバック散乱通信を組み合わせた電池不要の水中センサーネットワークを開発した。送信機からの音波を圧電センサーで受け取り、そのエネルギーでデータを反射(1)または吸収(0)して返信。海水温・生物モニタリング、さらには土星の衛星タイタンの地下海探査への応用も視野に入る。 水中ノードと地上・ブイ設置の送受信機 水中ノードには圧電共振器、エナジーハーベスティング回路、マイコンを搭載し、任意のセンサーを接続可能。送信機(音響プロジェクター)と受信機(水中聴音機)は電源確保しやすい船舶・ブイ・陸上に設置。1組の送受信機で広範囲の多数センサーからデー
ロスアラモス国立研究所が開発した「ビデオベース動的測定・解析(ViDeoMAgic)」技術は、振動する構造物の動画からピクセルレベルの変位時系列、固有振動数、減衰比、モード形状などを抽出。教師なし機械学習で動的特性を解析し、損傷・欠陥を早期検知する。 非接触・高分解能・現場適用可能 カメラ1台で非接触計測が可能で、橋梁、航空機、自動車、建築物など土木・機械・航空宇宙分野の構造物に適用できる。初期損傷を大規模修繕・事故に至る前に特定・対処できる。 詳細については、Nancy Ambrosiano(nambrosiano@lanl.gov、505-667-0471)までお問い合わせください。
NASAマーシャル宇宙飛行センターの材料科学者ラジ・カウル博士が開発した相変化材料(PCM)コーティングは、固液相転移時に温度を一定に保つ特性を利用し、塗料のように塗布可能。スペースシャトルの固体ロケットブースター防熱材として開発されたが、シャトル計画終了後に民間移転された。 起業家クリス・バイルクが商品化 ライセンスを取得したバイルク氏はPrimeBilec社を設立。航空機エンジン排熱対策(相転移点24℃設定で機内温度維持)、病院配管の熱トラップ寿命延長、アイスレスクーラー・弁当箱用コーティング(食品グレードポリエステルにPCM封入、保冷時間2〜4時間延長)など多用途展開中。 相変化の物
シンプル・低コストでデンドライト成長を光検知 バテル記念研究所(オハイオ州コロンバス)のチームが開発したセンサーは、リチウムイオン電池のセパレーター内部に光を照射し、透過光パターンの変化からデンドライト(枝晶)の成長を可視化・早期検知する。デンドライトがセパレーターを貫通して短絡を起こす前に異常を捉えられる。 動作中の局所検知を世界で初実現 充電・使用中にリアルタイムでデンドライトを局所検知できるのは世界初。これにより、より高い電圧・長時間の充電が可能になり、他の安全機構を簡素化してシステムコストを削減できる。コスト増は電池コストの10%未満に抑えられる。 名誉賞受賞技術 一度書き込み永久
ヒューストン大学とコロラド大学ボルダー校の共同研究チームが、曲面への電子デバイス転写・形成を可能にする「コンフォーマル加法スタンプ(CAS)印刷」を開発した。コンタクトレンズ型ヘルスモニター、半球形太陽電池、曲面アンテナなど、平面プロセスでは困難だった3D曲面エレクトロニクスの製造へ道を開く。 伸縮バルーンをスタンプとして利用 エラストマー製バルーンを膨らませ、粘着層をコートしてスタンプとして使用。プレハブ化された電子デバイスをピックアップし、様々な曲面にスタンプ転写する。手動版と自動版の両方を実証済み。 微細加工技術の壁を突破 従来の微細加工は本質的に2D平面デバイス向け。CAS印刷はミ
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