Pirotehnički dronovi za otkrivanje mina

Postoji mnogo različitih načina otkrivanja mine i eksploziva, od korištenja strojeva koji minska polja uništavaju grubom silom do istraženih štakova koji mogu nanjušiti eksplozivne kemikalije, ali nijedan od njih nije osobito brz niti jednostavan. Nova je ideja minska polja očistiti kombinacijom detektora metala i drona s pet stupnjeva slobode gibanja koju su osmislili stručnjaci Autonomni sustavi Laba na ETH Zurich.

Švicarski stručnjaci koristili su trikoptere tvrtke Voliro, koji koriste rotirajuće spremnike potisnika koji se kreću neovisno o tijelu drona. Dron su opremili sustavom koji kombinira GPS s inercijskim mjerenjima s lidarom i zatim iscrtava područje.

Trikopteri Voliro koriste rotirajuće gondole potisnike koje se kreću neovisno o tijelu drone
Trikopteri Voliro koriste rotirajuće gondole potisnike koje se kreću neovisno o tijelu drone

Testiranje s metalnim neeksplozivnim metama pokazalo je da je ovaj sustav vrlo dobar, čak iu područjima s preprekama i značajnom nagibom, a projekt će javno biti predstavljen u svibnju na najvećoj svjetskoj robotičkoj konferenciji ICRA 2023 u Londonu.

Sparky: robopas s mišićno-koštanim udovima

Kineski startup Hengbot predstavio je Sparkyja, prvog robotskog psa na svijetu s mišićno-koštanim udovima. Inventivni robot može trčati, skakati i izvoditi trikove poput pravog psa koristeći naprednu umjetnu inteligenciju, tvrdi tvrtka. Sparky bi, piše Vijesti o robotici i automatizacijitrebao “izbrisati granicu između tehnologije i života razvojem strojeva koji su agilni, okretni i topli na dodir”.

Sparkyjevo metalno tijelo može se povećati, a robot se napaja pomoću baterije koja traje više od 50 minuta
Sparkyjevo metalno tijelo može se povećati, a robot se napaja pomoću baterije koja traje više od 50 minuta

Sparky hoda prirodnije od prijašnjih robotskih pasa zahvaljujući svom tanku, elegantnom dizajnu koji oponaša živu životinju, a opremljen je kamerom i mikrofonom koji mu omogućuju komunikaciju s okolinom i drugim ljudima. Ovaj robopas nudi mogućnosti programiranja otvorenog koda i njime se jednostavno upravlja pomoću daljinskog upravljača ili aplikacije.

Mekani robot nalik gusjenici

Već Državnom sveučilištu Sjeverne Karoline razvili su se mekog robota koji se može kretati naprijed, natrag i zaroniti u uske prostore, oponašajući gusjenice. Kretanje mu omogućuje novi uzorak srebrnih nanožica koji koriste toplinu za kontrolu savijanja robota, a njegovim se pokretima može upravljati u bilo kojem smjeru.

Kretanje je kontrolirano lokalnom zakrivljenošću tijela koje se drugačije zakrivljuje kad gusjenica gmiže prema naprijed nego kad ide unatrag
Kretanje je kontrolirano lokalnom zakrivljenošću tijela koje se drugačije zakrivljuje kad gusjenica gmiže prema naprijed nego kad ide unatrag

Robot, opisan u časopisu Znanstveni napredak, izrađen je od dva sloja polimera koji različito reagiraju kada su izloženi toplini: donji sloj se skuplja, odnosno skuplja, dok se gornja širina. Polimerni sloj također ima uzorak srebrnih nanožica ugrađenih u njega, što uključuje više vodećih točaka gdje istraživači mogu primijeniti električnu struju i kontrolirati koji se dijelovi uzorka nanožica zagrijavaju.

Istraživači sada namjeravaju ove mehaničke robote opremiti senzorima i drugim tehnologijama kako bi se mogli koristiti u operacijama potraživanja i spašavanja.

Biohibridni neuronski implantat

Istraživači Sveučilišta Cambridge razvili su novu vrstu neuralnog implantata koji bi mogao vratiti funkciju udova osoba s amputacijom i drugima koji su izgubili korištenje ruke ili noge. U studiji provedenoj na štakorima oni su pomoću uređaja poboljšali vezu između mozga i paraliziranih udova. Uređaj, opisan u časopisu Znanstveni napredakkombiniranu fleksibilnu elektroniku i ljudske matične stanice, “reprogramabilne” glavne stanice tijela, za bolju integraciju sa živcima i motoričkim funkcijama udova.

Tehnologija se oslanja na opti-ox preciznu tehnologiju reprogramiranja stanice koja omogućuje vjerno izvršavanje genetskih programa u stanicama omogućujući njihovu dosljednu proizvodnju u velikom broju
Tehnologija se oslanja na opti-ox preciznu tehnologiju reprogramiranja stanice koja omogućuje vjerno izvršavanje genetskih programa u stanicama omogućujući njihovu dosljednu proizvodnju u velikom broju

Ovaj biokompatibilni fleksibilni elektronički uređaj dovoljno je tanak da se može učvrstiti na završetak živca. Na elektrodu se potom postavlja sloj matičnih stanica, reprogramiranih u mišićne stanice. Ovo je prvi put da je ovakva vrsta matične stanice, takozvana inducirana pluripotentna matična stanica, korištena u živom organizmu na ovaj način.

Kombiniranjem živih stanica s bioelektroničkim materijalima stvoren je sustav koji s mozgom komunicira na prirodni i intuitivni način, što pak otvara nove mogućnosti u zaštiti i razvoju sustava mozga-stroj
Kombiniranjem živih stanica s bioelektroničkim materijalima stvoren je sustav koji s mozgom komunicira na prirodni i intuitivni način, što pak otvara nove mogućnosti u zaštiti i razvoju sustava mozga-stroj

“Ove stanice nam daju ogromne kontrole. Možemo im reći kako se ponašati i kontrolirati ih tijekom eksperimenta. Stavljanjem stanice između elektronike i živog tijela, tijelo ne vidi elektrode, ono samo vidi stanice, tako da se ne stvara ožiljno tkivo”, objašnjavaju istraživači.

Neuobičajeno čvrst materijal

Inženjeri Caltecha su stvorili novi materijal koji se sastoji od više međusobno povezanih čvorova na mikroskali, čime su ostvarili značajan napredak u području nano- i mikroarhitektonskih materijala.

Prisutnost čvorova u novom materijalu značajno povećava njegovu žilavost
Prisutnost čvorova u novom materijalu značajno povećava njegovu žilavost

U usporedbi sa strukturno identičnim materijalima bez čvorova, prisutnost čvorova u ovom novi materijal značajno povećava njegovu žilavost omogućujući mu da apsorbira više energije i više se deformira prije nego što se vrati u svoj izvorni oblik bez oštećenja. Izdržljivi, biokompatibilni i ekstremno deformabilni, ovi novi čvorasti materijali mogli bi se iskoristiti u biomedicini i zrakoplovstvu.

Svaki čvor je velik oko 70 mikrometara, a svako vlakno ima polumjer od oko 1,7 mikrometara. Iako ovo nisu najmanji čvorovi (2017. kemičari su zavezali čvor napravljen od pojedinačnih niti atoma), ove prve put da je neki materijal sastavljen od velikog broja čvorova

Čvorovi su proizvedeni u vezanom stanju korištenjem napredne 3D litografije visoke razlučivosti koja može proizvesti strukturu nanomjera. Uzorci, detaljno opisani u Znanstveni napredaksadrže jednostavne čvorove, a istraživači namjeravaju izraditi i materijale od složenijih čvorova.

Metamaterijalni beton

Istraživači Sveučilišta u Pittsburghu osmislili su metamaterijalni beton koji bi se mogao koristiti u pametnim sustavima civilne infrastrukture. Materijal, opisan u studiju koji objavljuje časopis Napredni materijali, izrađen je od ojačanih “auksetičnih polimernih rešetki ugrađenih u vodljivu cementnu matricu”. Takav dizajn elektrificira kontakte između slojeva kada se mehanički aktivira, što je dodatno pojačano grafitnim prahom koji služi kao elektroda.

To je prvi kompozitni materijal koji ima svojstva stlačivosti i sposobnost prikupljanja energije
To je prvi kompozitni materijal koji ima svojstva stlačivosti i sposobnost prikupljanja energije

Materijal je dovoljno učinkovit da proizvede električnu energiju potrebnu za napajanje “čipova ugrađenih unutar ceste koji pomažu samovozećim automobilima u navigaciji autocestama kada su GPS signali preslabi ili LIDAR ne radi.” Osim toga, kažu istraživači, “električni signali koji generiraju metamaterijalni beton pod mehaničkim podražajima mogu se koristiti za praćenje oštećenja unutar betonske strukture ili za praćenje potresa uz smanjenje njihovog utjecaja na zgradu.”

Kompaktni rendgenski laser

Od 2009. u Nacionalnom akceleratorskom laboratoriju u Kaliforniji Zatišje izradio prvi rendgenski laser slobodnih elektrona (XFEL), diljem svijeta izgrađena su još samo četiri takva objekta. Ti laserski sustavi omogućuju pogled na svijet atomskih razmjera i otkrivaju nam pojedinosti o biokemijskim procesima poput fotosinteze i egzotičnim materijalima kao što su supravodiči. problem je što su ogromnih dimenzija i koštaju milijarde dolara.

No sad na Državnom sveučilištu Arizona (ASU), planiraju izgraditi novi tip lasera slobodnih elektrona, dramatično manji i jeftiniji od postojećih. Projekt kompaktnog rendgenskog lasera bez elektrona (CXFEL) vrijedan je 170 milijuna dolara i mogao bi strojeve približiti sveučilišnim laboratorijima.

Otisak XFEL-a smanjit će se s jednog kilometra na samo 10 metara
Otisak XFEL-a smanjit će se s jednog kilometra na samo 10 metara

ASU planira glomazne magnetske ondulatore zamijeniti laserom koji će se izravno sjati u nadolazeći niz elektronu. Kad elektroni naiđu na laser, pomicat će se baš kao u ondulatoru. A tamo gdje se polaritet valovitog polja izmjenjuje na nekoliko centimetara, polje lasera klacka se zajedno s valnom duljinom svjetlosti, samo 1 mikrometar. Elektronici će se pomicati i emitirati x-zrake na mnogo nižim energijama; trebat će ih ubrzati na samo 30 megaelektronvolti, što je puno lakši pothvat od 10 GeV potrebnih za standardni XFEL.

Za četiri sata od Europe do Australije

švicarski starup Sudbina razvija putnički mlažnjak na vodikov pogon koji može skratiti vrijeme putovanja od Europe do Australije na nešto više od četiri sata, u usporedbi s trenutnim letom od 20 sati.

Tvrtka već dvije godine testira prototip Eigera, da bi sada španjolsko Ministarstvo znanosti odabralo Destinus da sudjeluje u razvoju nadzvučne letjelice koja će kao gorivo koristiti vodik. To je u skladu sa španjolskim Planom Nacional del Hidrógeno koji ima za cilj učiniti španjolsku svjetskim liderom u proizvodnji obnovljivih voda i razvoju mobilnosti temeljene na vodiku u različitim sektorima.

Destinus tvrdi da će njegova tehnologija omogućiti da let od Frankfurta do Sydneye traje samo 4 sata i 15 minuta, a let od Frankfurta do Šangaja trajao bi 2 sata i 45 minuta, osam sati manje nego sada
Destinus tvrdi da će njegova tehnologija omogućiti da let od Frankfurta do Sydneye traje samo 4 sata i 15 minuta, a let od Frankfurta do Šangaja trajao bi 2 sata i 45 minuta, osam sati manje nego sada

Nano-senzor otkriva COVID-19 i gripu u 10 sekundi

Znanstvenici Sveučilište Texas u Austinu razvili su se uređaj koji koristi nanomaterijale debljine jednog atoma koji istovremeno može otkriti prisutnost virusa koji uzrokuje COVID-19 i gripu. Uređaj nudi mnogo niže razine detekcije i brže rezultate u usporedbi s konvencionalnim testovima. Istraživači će svoja otkrića predstaviti na hibridnom sastanku ACS proljeće 2023.

Senzor temeljen na nanomaterijalima otkriva gripu i COVID-19 mnogo brže od konvencionalnih testova
Senzor temeljen na nanomaterijalima otkriva gripu i COVID-19 mnogo brže od konvencionalnih testova

Ovo je ista skupina istraživača koja je dizajnirala privremenu tetovažu na bazi grafena koja bi mogla pratiti krvni tlak. Tetovaža se sastoji od parova senzora postavljenih duž arterije ruke. Jedna polovica svakog para odašilje električnu struju kojom detektira njegov “partner”. Ovaj signal se koristi za određivanje protoka krvi.

Senzor koji otkriva zarazu radio brzo i rezultat vraća unutar 10 sekundi nakon ubacivanja uzorka. Usporedbe radi, konvencionalni testovi na COVID-19 mogu trajati nekoliko minuta ili sati, ovisno o vrsti, dvostrukom testu na COVID-19 i gripu koji je nedavno odobrila američka Uprava za hranu i lijekove potrebno je oko pola sata da pokaže rezultate.

Više o temiIzvor:Bug.hr