Nadahnuti raspodijeljenim živčanim sustavom hobotnice i radom ljudskog mozga, MIT-ovi istraživači razvili su računalnu platformu na nanoskali koja istovremeno računa i pamti unutar jedne jedine komponente. Tehnologija se oslanja na elastični odgovor mekog polimera polidimetilsiloksana (PDMS), tankog svega dva nanometra, smještenog između dvije metalne elektrode. Pod utjecajem električnog napona elektrode se privlače i stišću polimer, a zbog njegovih viskoelastičnih svojstava materijal privremeno “pamti” povijest primijenjenih sila i napona.
Emily Theobald
Ovaj mehanizam, opisan u časopisu Science Advances, djeluje poput umjetnog neurona: uređaj postupno akumulira električni naboj mehaničkim stiskanjem dok ne prijeđe određeni prag, nakon čega se aktivira, prenosi signal i opušta natrag u početno stanje. Budući da su računalne funkcije i memorija integrirane u samom materijalu, uklonjena je potreba za vanjskim sklopovima i kondenzatorima. To čipu osigurava iznimno malu površinu i visoku energetsku učinkovitost, što otvara put za primjenu u pametnim protezama, nosivim medicinskim senzorima i energetski neovisnim robotima.
Senzor pretvara svjetlost u tokene
Obrada vizualnih podataka u dronovima i autonomnim strojevima iznimno je energetski zahtjevna jer konvencionalni sustavi moraju sirove svjetlosne signale pretvoriti u digitalne slike prije nego što ih predaju algoritmima. Istraživači Sveučilišta u Nankingu i Nacionalnog sveučilišta u Singapuru razvili su pametni vizualni senzor LightTok koji eliminira ove suvišne korake.
Sveučilište Nanjing
Čip koristi mrežu fototranzistora od jednoslojnog molibdenovog disulfida (Mo₂), što svakom pikselu omogućava da istovremeno detektira svjetlo, pohranjuje podatke i obavlja analogno računanje. Tehnologija izravno na samom senzoru stvara tokene spremne za neuronske mreže, drastično smanjujući potrošnju energije i količinu suvišnih podataka. Sustav opisan u časopisu Nature Sensorsmogao bi, kažu, značajno produljiti autonomiju leta bespilotnih letjelica.
Bioresorbirajuće papirnate baterije
Konvencionalne baterije u medicinskim kapsulama za gutanje predstavljaju ozbiljan rizik od toksičnog curenja i tkivnih oštećenja ako se zadrže u tijelu. Kako bi eliminirali te opasnosti i smanjili elektronički otpad, na MIT-u su razvili bioresorbirajuću papirnatu bateriju od magnezija i molibden trioksida (Mg–MoO₃). Ovaj ekološki izvor energije ostvaruje napon od 1,84 V te koristi biorazgradivu jonsku tekućinu kao elektrolit, što mu omogućava stabilan višednevni rad u želucu.
Uspješnim testovima na životinjskim modelima, opisanim u časopisu Nature Chemical Engineering, baterija je napajala RFID privjeske za praćenje uzimanja lijekova i elektroceutske kapsule za stimulaciju hormona gladi. Nakon dovršetka terapije, sve se komponente baterije unutar nekoliko mjeseci potpuno i bezopasno razgrađuju te apsorbiraju u probavnom traktu.
Film koji blokira zračenje i skriva toplinu
Sve veći broj naprednih elektroničkih i vojnih sustava zahtijeva lagane materijale koji štite od elektromagnetskih smetnji i infracrvenog otkrivanja. Kako bi odgovorili na te zahtjeve, istraživači korejskihinstituta KIMSi KIST razvili su višenamjenski, hibridni kompozitni film tanak samo 17,5 mikrometara. Nadahnuti građevinskom arhitekturom “cigle i morta”, istraživači su upotrijebili čvrsta vlakna ugljikovih nanocjevčica kao nosive cigle, dok su prostore među njima popunili nanoslojevima vodljivog MXenea koji djeluje kao cement.
KIMS
Rezultat je fleksibilni materijal čvrstoće čelika koji blokira više od 99,9999999 % radarskih i komunikacijskih valova te drastično smanjuje vidljivost objekata na termovizijskim kamerama. Film, detaljno opisan u časopisu Advanced Composites and Hybrid Materials, mogao bi se, tvrde njegovi tvorci, iskoristiti za maskiranje stealth bespilotnih letjelica i zrakoplova, ali i u zaštiti osjetljive 5G/6G i nosive elektronike.
Programabilno molekularno računalo
Znanstvenici irskog Sveučilišta Maynooth razvili su Scaffolded DNA Computer (SDC) – programabilno molekularno računalo čiji se rad temelji na termodinamičkoj ravnoteži. Sustav se sastoji od dugog jednodijelnog DNK lanca koji služi kao skela te kraćih DNK segmenata, računalnih pločica, koji se u vodi sparuju s točno određenim pozicijama na skeli. Receptu u epruveti dovoljno je tek kratkotrajno dodavanje topline; tijekom prirodnog hlađenja, DNK lanci automatski ispravljaju pogrešno sparene baze i formiraju stabilnu strukturu koja predstavlja konačni odgovor.
Maynooth University
Istraživači su, otkriva časopis Nature, uspješno pokrenuli 10 različitih programa, uključujući zbrajanje 25-bitnih brojeva, množenje i dijeljenje, pri čemu je jednostavan račun poput 10 + 3 bio gotov za svega 30 sekundi. Uz to, sustav je iznimno robusan i višekratno upotrebljiv – u istoj je epruveti uspješno izvršio do 25 uzastopnih i različitih operacija jednostavnim softverskim blokiranjem starih i dodavanjem novih inputa.
Zrakoplovno gorivo od plastičnog otpada
Zrakoplovna industrija pod golemim je pritiskom zbog novih regulativa Europske unije (ReFuelEU Aviation) koje nalažu obvezan udio održivog zrakoplovnog goriva u zračnim lukama, no uobičajene sirovine poput otpadnog kuhinjskog ulja količinski su ograničene. Kako bi ponudili novo masovno rješenje, kineski Niutech Technology Group potpisao je ugovor sa zasad neimenovanim globalnim energetskim divom o integraciji svoje tehnologije u veliku rafineriju.
Niutech Technology Group
Sustav koristi naprednu kontinuiranu pirolizu kojom se niska vrijednost otpadne plastike poput polipropilena, najlona ili polistirena zagrijava u okruženju s minimalno kisika. Proces izravno stvara visokokvalitetno ulje za pirolizu bez potrebe za kompliciranim, skupim i ekološki neprihvatljivim koracima pretpranja, sortiranja ili sušenja plastike. To ulje potom prolazi kroz postupak hidrotretiranja te se pretvara u čisto i održivo mlazno gorivo.
Sitni OLED pikseli
Zasloni u elektroničkim tražilima kamera ili pametnim naočalama za proširenu stvarnost postaju sve manji, no minijaturizacija konvencionalnih piksela ispod deset mikrometara iznimno je teška jer uobičajene kemikalije uništavaju organske molekule displaya. Istraživači ETH Zürich i Sveučilišta u Helsinkiju doskočili su problemu razvojem nove klase organskih luminescentnih molekula koje istovremeno funkcioniraju kao fotorezist, materijal osjetljiv na svjetlost i otporan na agresivne uvjete proizvodnje.
Lo SW i sur.
Tehnologija, predstavljena u časopisu Nature, temelji se na core-shellprincipu: jezgra koja emitira boju okružena je krakovima u obliku zvijezde koji pod utjecajem UV svjetla stvaraju netopivu, čvrstu polimernu mrežu, dok istovremeno štite osjetljivu unutrašnjost piksela. To omogućava precizno nanošenje višebojnih OLED piksela izravno na poluvodičke čipove standardnim postupkom fotolitografije. Ispitni uzorci potvrdili su visoku energetsku učinkovitost uređaja, što otvara put proizvodnji oštrijih mikrozaslona, naprednih mikroskopa i preciznih svjetlosnih senzora.
Pametni ruksak prepoznaje umor mišića i masira leđa
Nosivi uređaji za masažu leđa koji prate stanje tijela u hodu donedavno su bili dio znanstvene fantastike, no sad su istraživači Sveučilišta u Aucklandu i Kineske akademije znanosti razvili pametni ruksak koji samostalno nadzire opterećenje kralježnice i pruža ciljanu terapijsku stimulaciju tijekom nošenja.
Zixin Huang, Junjie Lu, Chengsong Yu i sur.
Tehnologija, opisana u časopisu Cell Reports Physical Science, oslanja se na inovativne hibridne piezorezistivne senzore sile ugrađene u naramenice i stražnji dio ruksaka. Ti senzori mjere pritisak i u stvarnom vremenu prepoznaju zamor mišića leđa, a sustav zatim koristi user-in-the-loopprilagodljivi algoritam kako bi automatski pokrenuo mehaničku stimulaciju, odnosnomasažuna mjestima gdje je napetost najveća. Štoviše, testiranja pokazuju da ovakav sustav ublažavanja boli i prevencije ozljeda nadmašuje konvencionalne fiksne tretmane poput statičnih grijaćih jastučića.
[post_publish_update_datetime]
