Kineski znanstvenici, javljaju tamošnji mediji, razvili su karbidni keramički materijal koji može izdržati temperature do 3600 °C, čime nadmašuje sve dosadašnje toplinske štitove za hipersonične letjelice. Novi materijal, razvijen na Sveučilišta za tehnologiju u južnoj Kini i predstavljen u časopisu Advanced Materials, temelji se na višekomponentnom, visokentropijskom dizajnu i sadrži elemente poput hafnija, tantala, cirkonija i volframa.

Za razliku od postojećih materijala koji degradiraju znatno ispod 3000 °C – na primjer, toplinski štitovi SpaceX Starshipa mogu izdržati otprilike 1371 stupanj - ova keramika zadržava čvrstoću i u oksidirajućem okruženju, što je dosad bilo neizvedivo, pišu kineski mediji.

3D čipovi za bržu i energetski učinkovitu elektroniku

MIT-ovi istraživači predstavili su inovativnu 3D tehnologiju koja integrira brze tranzistore od galijevog nitrida (GaN) na standardne silicijske čipove, koristeći proces bez zlata i Intelov 16nm CMOS. Ova platforma, nazvana 3D-mmWIC, omogućuje kompaktne, brze i energetski učinkovite milimetarske valne integrirane sklopove ključne za buduće bežične komunikacije i RF aplikacije.

Novi, jeftin i skalabilan proces izrade integrira visokoučinkovite GaN tranzistore na standardne silicijske CMOS čipove i kompatibilan je s postojećim ljevaonicama poluvodiča. Metoda uključuje izradu brojnih sićušnih tranzistora na površini GaN čipa, izrezivanje svakog pojedinog tranzistora, a zatim lijepljenje samo potrebnog broja tranzistora na silicijski čip.

Proradila najveća pješčana baterija na svijetu

Tvrtka Polar Night Energy je u finskom Pornainenu pustila u pogon najveću pješčanu bateriju na svijetu koja će opskrbljivati lokalnu toplinsku mrežu. Ova industrijska baterija snage 1 MW ima kapacitet pohrane 100 MWh toplinske energije, što je deset puta više nego kod dosadašnjih modela, a sastoji se od približno 2000 tona usitnjenog stijenja.

Baterija pohranjuje toplinu od obnovljivih izvora i osigurava gotovo mjesec dana grijanja ljeti, odnosno tjedan dana zimi. Time će se eliminirati upotreba nafte, potrošnja drvnih peleta smanjiti za 60 %, a godišnje emisije CO2 srezati za čak 160 tona, odnosno za 70 %. Projekt podržava cilj grada Pornainena da do 2035. postane potpuno klimatski neutralan.

Milijuni nanoigala umjesto bolne biopsije

Na Kraljevskom koledžu u Londonu razvili su flaster s desecima milijuna mikroskopskih iglica koji omogućuje bezbolno i nedestruktivno uzorkovanje tkiva. Flaster se pričvrsti na tkivo, a nano igle 1000 puta tanje od ljudske kose bezbolno izvlače molekularne "otiske" – lipide, proteine i mRNA. Ovi biomolekularni podaci zatim se analiziraju masenom spektrometrijom i umjetnom inteligencijom, pružajući uvid u prisutnost tumora, odgovor na terapiju i napredovanje bolesti.

Rješenje, predstavljeno u časopisu Nature Nanotechnology,  omogućava višestruko uzorkovanje istog tkiva, daje višedimenzionalne molekularne podatke, rezultati za neurokirurške intervencije dostupni su u 20 minuta, a nano igle se mogu ugraditi u medicinske instrumente poput endoskopa ili kontaktnih leća. 

Napredni izvor energije

Znanstvenici korejskog DGIST-a izradili su prvu praktičnu beta-naponsku ćeliju koristeći ugljik-14 i perovskit. Ovaj napredni izvor energije napravljen je izravnim spajanjem radioaktivne izotopske elektrode na perovskitni apsorberski sloj, poznat po svojoj učinkovitosti. Kako bi poboljšali performanse, tim je u elektrodu ugradio kvantne točke na bazi ugljika-14 i tako poboljšao strukturu perovskitnog sloja. To je omogućilo vrlo stabilnu izlaznu snagu i impresivnu učinkovitost pretvorbe energije.

Novorazvijena tehnologija, predstavljena u časopisu Chemical Communications, nudi stabilno, dugotrajno napajanje bez potrebe za punjenjem, godinama pa čak i desetljećima, pa bi se mogla koristiti u uređajima koji zahtijevaju dugotrajnu autonomiju napajanja, od vojne tehnologije, preko implantabilnih medicinskih uređaja, do istraživanja svemira.

Bolje slike za ljude i računala

Novi senzor slike od perovskita razvijen na ETH Zurich obećava superiornu osjetljivost i razlučivost u usporedbi s klasičnim silicijskim senzorima. Za razliku od silicija, gdje pikseli za crvenu, zelenu i plavu svjetlost moraju biti raspoređeni jedan do drugoga, što znači da svaki piksel propušta samo trećinu svjetlosti, u perovskitnom senzoru pikseli se mogu slagati okomito, po uzoru na klasični Kodachrome film.

Svaki sloj apsorbira jednu boju, dok ostale prolaze kroz sloj, što omogućuje da svaki piksel primi punu svjetlosnu energiju. Rezultat: tri puta više svjetlosti i tri puta veća prostorna rezolucija u odnosu na silicijske senzore istih dimenzija. Prototipovi senzora, opisanog u časopisu Nature, već su funkcionalni, a istraživači rade na daljnjoj minijaturizaciji. 

Virtualni signali za pametniji, brži i precizniji 5G

Časopis Satellite Navigation objavio je rad o novom algoritmu za smanjenje pogrešaka u 5G pozicioniranju zbog nevidljivih signala (NLOS) u urbanim sredinama. Algoritam istraživača Pekinškog tehnološkog instituta i China Mobilea koristi virtualne bazne stanice (VBS) i kombinaciju mjerenja vremena dolaska i statističku provjeru stabilnosti kako bi preciznije odredio lokaciju korisnika, čak i kada visoke zgrade otežavaju signal.

U testovima algoritam je smanjio pogrešku pozicioniranja za više od 21 %, a vrijeme računanja skratio za gotovo 77 % u odnosu na tradicionalne metode. To omogućuje pouzdaniju navigaciju u gradovima za pametne usluge, autonomna vozila i logistiku, bez potrebe za dodatnom infrastrukturom ili velikim skupovima podataka.

Pametne kontaktne leće

Nove pametne kontaktne leće, razvijene na kineskom Sveučilištu elektroničke znanosti i tehnologije, nude značajan napredak u praćenju zdravlja oka. Ova leća je mekana, rastezljiva i bimodalna, što joj omogućuje istovremeno praćenje unutrašnjeg očnog tlaka (IOP) i pokreta oka (EM), čak i kad su kapci zatvoreni.

Leća, opisana u časopisu Microsystems & Nanoengineering koristi spiralne bakrene zavojnice za precizno mjerenje tlaka i magnetske čestice za praćenje pokreta oka. Podaci se bežično prenose na okvire naočala ili mobilni uređaj, omogućujući kontinuirano praćenje i ranu dijagnostiku bolesti. poput glaukoma. U testovima na ljudima i kunićima, leća je pokazala visoku točnost i sigurnost tijekom tjedna neprekidne upotrebe.

Krvne žile za 3D otisnuta srca

Kako osigurati dotok kisika i hranjivih tvari do svakog dijela novoizraslog organa, veliki je izazov za medicinu. Istraživači sa Stanforda osmislili su nove alate za dizajn i 3D ispis nevjerojatno složenih vaskularnih stabala potrebnih za prijenos krvi kroz organ. Njihova platforma, objavljena u časopisu Science, generira dizajne koji nalikuju onome što zapravo vidimo u ljudskom tijelu znatno brže od prethodnih pokušaja i sposobna je prevesti te dizajne u upute za 3D printer.

Istraživači su izradili algoritam za stvaranje vaskularnih stabala koja blisko oponašaju arhitekture krvnih žila izvornih organa te su softver učinili dostupnim svima putem svog projekta otvorenog koda SimVascular. Uključili su simulacije dinamike fluida kako bi osigurali da vaskulatura ravnomjerno distribuira krv i uspješno skrati vrijeme potrebno za generiranje mreže te istovremeno izbjegava sudare između krvnih žila i stvara petlju s jednim ulazom i izlazom.