Neuroinženjeri švicarskeSavezna politehnička škola u Lausanni (EPFL) razvili su uređaj koji ljudima s amputiranim udovima omogućuje da osjete toplinu u fantomskoj ruci. Tkozvani MiniTouch je nosivi uređaj koji se sastoji od malog senzora postavljenog na zaštitni prst osobe s amputacijom i elektrodom koje oponašaju osjete na ostatku ruke.
Elektrode na amputiranoj ruci mogu prenijeti temperaturu predmeta koji dodiruje senzor prsta. Ovaj bi izum mogao omogućiti ugradnju tehnologije mjerenja temperature u zaštitnim udovima, bez potrebe za invazivnom tehnologijom.
MiniTouch koristi informacije o svojstvima toplinske vodljivosti objekta kako bi odredio koliko je vruć ili hladan. Istraživači su otkrili da mala područja kože na amputiranoj ruci mogu projicirati temperaturne osjete na određene dijelove fantomske ruke, poput palca ili vrha kažiprsta.
Također su otkrili da su ti temperaturni osjećaji između zaostale ruke i projicirane fantomske ruke jedinstveni za svakog pacijenta, ao svojim otkrićima izvijestili su u časopisu Znanost.
Implantat vraća sposobnost hodanja
Ubrzo nakon ove vijesti, iz EPFL-a je stigla i druga, još veća: “Stvorili smo bežično sučelje između mozga i leđne moći pomoću tehnologije sučelja mozga-računalo koja misao pretvara u akciju“, pohvalili su se tamošnji istraživači nakon što je pacijent s paraliziranom rukom i nogom mogao prirodno stajati i hodati zahvaljujući implantatu koji uspostavlja komunikaciju između mozga i leđe moždine.
Njihovo sučelje dokazano poboljšava neurološki oporavak, pacijent je mogao hodati sa štakama čak i kada je implantat bio isključen. Rješenje se sastoji od implantiranog sustava za snimanje i stimulaciju koja povezuje regije mozga i leđne moždine uključene u hodanje. Uspješno se kalibrira u roku od nekoliko minuta i ostaje pouzdan i stabilan više od godinu dana.
Sustav omogućuje prirodnu kontrolu nad pokretima pacijentovih nogu kako bi stajao, hodao, penjao se stepenicama, pa čak i prelazio složene terene. Štoviše, neurorehabilitacija podržana BSI-jem poboljšala je neurološki oporavak i pacijent je ponovno stekao sposobnost hodanja sa štakama čak i kada je BSI bio isključen.
E-koža za komunikaciju s mozgom
Mehanoreceptori u ljudskoj koži mogu osjetiti težinu leptira, toplinu plamena ili hladnog pića, razumjeti je li ruka podignuta u šaku ili znak mira i nježnim dodirom očitati puls. Dosad su osmišljeni različiti oblici umjetne elektroničke kože koje oponašaju osjetila, ali sve dosad nisu postojali materijali nalik koži koji bi izravno “razgovarali” s mozgom.
No sad su istraživači Sveučilišta Stanford proizveli neke integrirane sklopove koji osjetilni tlak ili temperaturu pretvaraju u električne signale nalik živčanim impulsima za komunikaciju s mozgom.
Na prototipu, opisanom u Stanford Nano zajednički objekti (SNSF) , istraživači su radili pune tri godine da bi dobili e-kožu koja radi na samo 5 volti i može detektirati podražaje slične pravoj koži. Oni su izumili troslojnu dielektričnu strukturu koja povećava mobilnost nositelja električnog naboja za 30 puta u usporedbi s jednoslojnim dielektrikom, omogućujući krugovima rad na niskom naponu.
U svaki sloj integrirane su mreže organskih nanostruktura koje prenose električne signale čak i kada su rastegnute. Te se mreže mogu projektirati tako da očituju tlak, temperaturu, napetost i kemikalije.
Flaster za praćenje zdravlja
Istraživači sa Sveučilišta Monash razvili su se novi ultratanki kožni flaster s nanotehnologijom koja može pratiti 11 signala ljudskog zdravlja. Koristeći specijalizirane algoritme, personaliziranu tehnologiju umjetne inteligencije sada je moguće razdvojiti višestruke tjelesne signale, razumjeti ih i donijeti odluku što dalje. Istraživanje, objavljeno u časopisu Nanotehnologija prirodemoglo bi se promijeniti način na koji pružamo zdravstvenu skrb na daljinu.
Troslojni ultratanki flaster nosi se oko vrata i mjeri govor, pokrete vrata i dodira, kao i disanje i otkucaje srca uz pomoć novorazvijene neuronske mreže Deep Hybrid-Spectro koja automatski prati više biometrijskih podataka iz jednog signala. Senzor je izrađen od laminirane platine, okomito poredanih zlatnih nanožica i procijeđenog sloja zlatnih nanožica.
Kosa otkriva kardiovaskularne bolesti
Nova studija Sveučilišta Erasmus u Rotterdamu otkriva da razina glukokortikoida, steroidnih hormona koji se luče kao odgovor na stres, prisutna u kosi pojedinca može ukazati na to tko će u budućnosti patiti od kardiovaskularnih bolesti (KVB), javlja Europska udruga za proučavanje pretilosti.
Prethodne studije su otkrile da hormoni stresa kortizol i kortizon utiču na tjelesni metabolizam i distribuciju masti. Međutim, dosad nije bilo provedeno mnogo istraživanja o tim razinama hormona stresa i njihovom učinku na dugoročne ishode kardiovaskularnih bolesti. Rezultati ovog istraživanjapokazali su da ljudi s višom dugotrajnom razinom kortizona imaju dvostruko veću vjerojatnost moždanog ili srčanog udara.
Istraživači vjeruju da bi se analiza kose u konačnici mogla pokazati korisnim kao test rizika za razvoj kardiovaskularnih bolesti te da bi utjecaj na učinke hormona stresa u tijelu mogao postati nova meta za liječenje.
Satelit od magnolije
Japanski istraživači dovršili su testiranje i zaključili kako bi drva magnolije mogla biti izvrstan materijal za izradu satelita. Projekt LignoSatpolazi od pretpostavke da bi se drvo moglo koristiti kao materijal za izradu satelita jer je fleksibilno, čvrsto i relativno lagano. Uz to, drveni sateliti mogli bi sagorjeti u atmosferi i tako ublažiti rastući problem svemirskog otpada.
Međutim, dosad nitko nije testirao kako bi se drvo snašlo u takvom nemilosrdnom okruženju kao što je svemirski vakuum pa su istraživači pokrenuli 290 dana dugog eksperimenta na Međunarodnoj svemirskoj postaji (ISS). Nakon povratka uzoraka na Zemlju, istraživači Sveučilište Kyoto i Sumitomo Forestry podvrgnuli su ih nizu testova materijala.
Pokazalo se da ni na jednom uzorku nije bilo značajnijih deformacija, ljuštenja ili površinskih oštećenja, a nisu uočene značajne promjene u masi uzoraka. Ne, najbolje se pokazuje uzorak magnolije od koje će iduće godine biti napravljeno kućište za zajedničku misiju LignoSat NASA-e i JAXA-e.
UI prepoznaje slične materijale na slikama
Odabir materijala, identificiranje objekata sastavljenih od istog materijala, posebno je izazovan problem za strojeve jer se njihov izgled može drastično razlikovati ovisno o obliku objekta ili uvjetima osvjetljenja. Znanstvenici s MIT-a i Adobe Researcha napravili su korak prema rješavanju ovog izazova. Razvili su tehnika koja može identificirati sve piksele na slici koja predstavlja određeni materijal, prikazan u pikselu koji je odabrao korisnik.
Gore opisana metoda arXiv.org, točna je čak i kada objekti imaju različite oblike i veličine, model strojnog učenja ne da se prevariti sjenama ili uvjetima osvjetljenja koji mogu učiniti da isti materijal izgleda drugačije. Sustav učinkovito radi na stvarnim unutarnjim i vanjskim scenama koje prije nije vidio, a pristup se može koristiti za video zapise: nakon što korisnik identificira piksel u prvom kadru, model može identificirati objekte izrađene od istog materijala kroz ostatak videa.
Fleksibilna matična ploča
Ostanimo još malo na MIT-u jer su se tamošnji istraživači razvili FlexBoard, fleksibilnu matičnu ploču koja omogućuje brzu izradu prototipova objekata s interaktivnim senzorima, aktuatorima i zaslonima na zakrivljenim i deformabilnim površinama, poput lopte ili odjeće. Matična ploča sastoji se od tanke plastike koja spaja dva komada istog materijala kako bi se povećala fleksibilnost. Dizajn se može replicirati gotovim 3D pisačem, izrađujući FlexBoard ploče koje se mogu prišiti na predmet ili pričvrstiti pomoću epoksidnog ljepila ili čičak trake.
Svaka matična ploča je za višekratnu upotrebu i ljepljiva, što znači da se može izdržati opetovano savijanje u smjeru prema gore i prema dolje dok ostaje potpuno pričvršćena za prototipove na kojima je testirana. Ova dvosmjerna fleksibilnost pomaže platformi da se pričvrsti na predmete sa zakrivljenim dizajnom. Ova platforma omogućuje brzo testiranje različitih konfiguracija senzora, zaslona i drugih interaktivnih komponenti, što bi moglo ubrzati razvoj proizvoda.
FlexBoard se može rezati na manje segmente za manje objekata ili se nekoliko može pričvrstiti na prototip na većim objektima. Na primjer, nekoliko FlexBoard ploča može se omotati oko teniskog reketa, proširujući raspon detekcije senzora pri očitavanju brzine voleja. Osim toga, FlexBoard može poboljšati igranje virtualne stvarnosti putem kontrolera i rukavica. Istraživači su tako u kontrolere ugradili sustav upozorenja na sudar i dodali senzore i motore deformabilnim rukavicama za hvatanje pokreta. FlexBoard bi se, kažu, jednog dana mogao koristiti za izradu interaktivne opreme za vježbanje, kuhinjskih alata, namještaja i drugih kućnih predmeta.
Prašak za dezinfekciju vode
Znanstvenici Sveučilište Stanford i Nacionalnog akceleratorskog laboratorija SLAC izumili su jeftini prah koji se može reciklirati i koji trenutno ubija tisuće bakterija koje se prenose vodom u sekundi kad se izloži običnoj sunčevoj svjetlosti. Otkriće o Ultrabrzoj dezinfekciji moglo bi biti značajan napredak za gotovo 30 posto svjetske populacije bez pristupa sigurnoj pitkoj vodi, izvještava časopis Priroda Voda.
Ovaj netoksični prah može se reciklirati jer željezni oksid omogućuje uklanjanje nanopahuljice iz vode običnim magnetom. Prah bi se mogao koristiti za osobnu upotrebu, ali iu postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda koje trenutno koriste UV lampe za dezinfekciju pročišćene vode.
Nosivi sustav za dubinsko praćenje tkiva
Istraživači Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu razvili su se prvi potpuno integrirani autonomni nosivi ultrazvučni sustav za praćenje dubinskog tkiva i tako učinili ogroman iskorak u bežičnom ultrazvučnom praćenju subjekta u pokretu.
Sustav na flasteru, opisan u Biotehnologija prirode, može otkriti fiziološke signale iz tkiva dubokih čak 164 mm i kontinuirano mjeriti središnji krvni tlak, broj otkucaja srca, minutni volumen srca i druge signale korisnika u pokretu, punih dvanaest sati. Da bi to učinio, oslanja se na mali, fleksibilni kontrolni krug koji komunicira s nizom ultrazvučnih sondi za bežično prikupljanje i prijenos podataka. Komponenta strojnog učenja zatim pomaže u tumačenju podataka i praćenju subjekata u pokretu.
Anoda za brže punjenje Li-Ion baterije
Istraživači Odjel za elektrotehniku i računalni inženjering na Sveučilištu Western Michigan osmislili su novi dizajn litij-ionske baterije koji omogućuje bolji protok elektrona kroz anodu, dramatično poboljšavajući kapacitet baterije i prepolovljujući vrijeme punjenja. Svoje su rješenje opisali u časopisu IEEE časopis o fleksibilnoj elektronici.
Dok litij-ionske baterije koje se koriste u električnim vozilima imaju anode izrađene od grafita, istraživači iz Michigane okrenuli su se grafenu. Laserskim strukturiranjem stvorena je mreža pora duž grafenske anode, što je omogućilo lakši protok elektrona kroz anodu i ubrzalo vrijeme punjenja.
Dok današnje komercijalne litij-ionske baterije s grafitnim anodama imaju teoretski kapacitet od 372 miliamper-sata po gramu, nova grafenska anoda može pružiti kapacitet veći od 700 mAh/g. Dodatno, korištenjem grafena, komercijalna baterija kojoj je potrebno sat vremena za punjenje mogla bi se napuniti za manje od 30 minuta. Nove baterije zadržavaju svoj kapacitet čak i nakon višekratne uporabe.
Testiranja su pokazala kako su baterije s poroznim anodama i nakon 200 ciklusa punjenja zadržale blizu 90 posto kapaciteta, dok bi onima bez pora kapacitet pao na samo 38 posto.
Više o temiIzvor:Bug.hr
