Inteligentne leće, baterije koje se pune pet minuta i kamere koje snimaju asocijalne vozače

Tehnologija osmišljena za upotrebu na Međunarodnoj svemirskoj postaji mogla bi se koristiti i za punjenje električnih vozila brzinom puno većom od trenutno moguće

Mladen Smrekar subota, 22. listopada 2022. u 06:00

Inženjeri Sveučilišta UCLA dizajnirali su novu klasu materijala koji uči ponašanja i razvija vlastitu "mišićnu memoriju". Materijal koji se prilagođava uvjetima sastoji se od podesivih struktura koje mogu mijenjati oblik i ponašanje kao odgovor na dinamičke uvjete. Nalazi istraživanja, koje predviđa buduće primjene u stanogradnji, zrakoplovstvu i tehnologiji snimanja slika, objavljeni su u časopisu Science Robotics.

Sustav je trenutno veličine mikrovalne pećnice, ali istraživači planiraju pojednostaviti dizajn tako da se tisuće mreža mogu proizvesti na mikro razini unutar 3D rešetki
Sustav je trenutno veličine mikrovalne pećnice, ali istraživači planiraju pojednostaviti dizajn tako da se tisuće mreža mogu proizvesti na mikro razini unutar 3D rešetki

Materijal bi tako mogao bi naučiti mijenjati oblik krila zrakoplova na temelju uzoraka vjetra tijekom leta kako bi se postigla veća učinkovitost i manevarska sposobnost. Građevinske strukture prožete ovim materijalom mogle bi same prilagoditi krutost kako bi poboljšale ukupnu stabilnost tijekom potresa ili drugih katastrofa.

Materijal koji se pretvara iz mekog u tvrdi

Prema studiji objavljenoj u časopisu Science, istraživači Sveučilišta Texas u Austinu prvi koristili su samo svjetlo i katalizator kako bi u molekulama iste vrste promijenili svojstava poput tvrdoće i elastičnosti. Tako su stvorili jedinstveni materijal koji je deset puta izdržljiviji od prirodne gume i može dovesti do fleksibilnije elektronike i robota.

Inspiriran živim bićima, jedinstveni materijal deset je puta izdržljiviji od prirodne gume
Inspiriran živim bićima, jedinstveni materijal deset je puta izdržljiviji od prirodne gume

Ovaj materijal može se koristiti kao fleksibilan temelj za osiguranje elektroničkih komponenti u medicinskim uređajima ili nosivim uređajima. U robotici su jaki i elastični materijali poželjniji za poboljšanje kretanja i izdržljivosti, tako da postoji potencijal za korištenje novog materijala i u ovoj industriji.

Do pune baterije za pet minuta

Tehnologija koju su za korištenje na Međunarodnoj svemirskoj postaji razvili NASA i Sveučilište Purdue mogla bi se koristiti i za punjenje električnih vozila brzinom puno većom od trenutno moguće. Tehnika "pothlađenog ključanja" (subcooled flow boiling) mogla bi povećati količinu električne struje iz EV punjača za otprilike 1400 ampera.

Eksperimentalna tehnologija dizajnirana za hlađenje opreme u svemiru mogla bi skratiti vrijeme potrebno za punjenje električnog vozila na pet minuta ili manje, tvrdi NASA
Eksperimentalna tehnologija dizajnirana za hlađenje opreme u svemiru mogla bi skratiti vrijeme potrebno za punjenje električnog vozila na pet minuta ili manje, tvrdi NASA

Obično je za punjenje električnih vozila potrebno oko 20 minuta u stanici na cesti i nekoliko sati korištenjem stanice za punjenje kod kuće, pri čemu standardni punjači za električna vozila obično daju manje od 150 ampera. Međutim, novi bi se sustav mogao koristiti za "isporuku 4,6 puta više struje od najbržih dostupnih punjača za električna vozila na tržištu danas uklanjanjem do 24,22 kilovata topline", tvrdi NASA.

Sitne čestice rade velike stvari

Inženjeri MIT-a dizajnirali su jednostavne mikročestice koje kolektivno generiraju složeno ponašanje, na sličan način na koji kolonija mrava može kopati tunele ili skupljati hranu. Radeći zajedno, mikročestice mogu generirati otkucaje sata koji oscilira na vrlo niskoj frekvenciji. Istraživači su pokazali da se te oscilacije mogu iskoristiti za napajanje sićušnih robotskih uređaja.

Jednostavne čestice diskovi su promjera samo 100 mikrona, napravljeni od polimera SU-8, s platinastim flasterom koji može katalizirati razgradnju vodikovog peroksida u vodu i kisik. Ovisno o broju čestica, oscilator kuca na frekvenciji od oko 0,1 do 0,3 herca, što je u rangu niskofrekventnih oscilatora koji upravljaju biološkim funkcijama kao što su hodanje i otkucaji srca. Istraživači su pokazali da mogu koristiti ritmičko udaranje tih čestica za stvaranje oscilirajuće električne struje kojom bi se mogli napajati sićušni roboti koji mogu hodati

Učinkovita nepomična vjetroturbina

Vlasnici komercijalnih nekretnina mogu zadovoljiti sve veću potražnju za obnovljivom energijom na licu mjesta zahvaljujući revolucionarnom rješenju bez lopatica koje se može integrirati s trenutnim sustavima solarne energije i električnim sustavima zgrada.

Patentirani nepomični sustav tvrtke Aeromine Technologies navodno generira do 50 posto više energije po istoj cijeni kao krovni solarni PV. Pritom sustav poštuje prirodu; ne stvara buku i ne ozljeđuje niti ubija ptice.

Sustav se sastoji od 20-40 jedinica postavljenih na rubu zgrade u smjeru prevladavajućeg vjetra
Sustav se sastoji od 20-40 jedinica postavljenih na rubu zgrade u smjeru prevladavajućeg vjetra

Tehnologija koristi aerodinamiku sličnu aeroprofilima trkaćih automobila kako bi uhvatila i pojačala strujanje zraka svake zgrade. Stacionarna, tiha i izdržljiva jedinica proizvodi energiju 24 sata dnevno u svim vremenskim uvjetima i pritom zauzima samo 10 posto krovnog prostora potrebnog za solarne ploče.

Inteligentne leće protiv glaukoma

Glaukom pogađa više od 80 milijuna ljudi diljem svijeta i vid napada često bez ranih znakova upozorenja. No pametne kontaktnie leće istraživača Weldonove škole biomedicinskog inženjeringa pri Sveučilištu Purdue mogle bi zaustaviti bolest na licu mjesta. Nove leće to postižu točnim mjerenjem intraokularnog tlaka (IOP) u oku osobe, što je inače teško učiniti kroz dulje razdoblje, osobito tijekom spavanja.

Glaukom pogađa više od 80 milijuna ljudi diljem svijeta i može nekome ukrasti vid
Glaukom pogađa više od 80 milijuna ljudi diljem svijeta i može nekome ukrasti vid

Ove pametne meke kontaktne leće,opisane u časopisu Nature Communications, zadržavaju tipične značajke leća, od biokompatibilnosti do vlaženja i propusnosti kisika i sadrže tonometar koji stvara bežičnu snimku koja se prenosi do prijemnika u naočalama za dnevno mjerenje IOP-a i maske za spavanje za mjerenje IOP-a tijekom spavanja. 

Glazbenim jastukom protiv stresa i boli

Pacijenti koji čekaju operaciju manje su zabrinuti, opušteniji su i osjećaju manje boli ako leže na posebnom glazbenom jastuku, pokazalo je istraživanje predstavljeno na Europskom kongresu hitne medicine EUSEM 2022.

Lisa Antonsen, medicinska sestra na Odjelu hitne medicine u Sveučilišnoj bolnici Odense, s jastukom koji ima ugrađen zvučnik s MP3 playerom i MusiCure program posebno skladane glazbe
Lisa Antonsen, medicinska sestra na Odjelu hitne medicine u Sveučilišnoj bolnici Odense, s jastukom koji ima ugrađen zvučnik s MP3 playerom i MusiCure program posebno skladane glazbe

Istraživanje je pokazalo da su pacijenti tijekom korištenja glazbenog jastuka doživjeli smanjenje boli s prosječnih 4,8 na 3,7 bodova, njihova se opuštenost poboljšala s prosječnih 4,6 na 7,6, a osjećaj općeg blagostanja porastao je s prosječnih 4,3 na 6,6 bodova. No, da bi glazba uspješno promicala mentalno i fizičko blagostanje, pacijenti bi trebali biti neometani dok je slušaju, upozoravaju istraživači s Odjela hitne medicine u Sveučilišnoj bolnici Odense. 

Robotska čizma

Godinama je Laboratorij za biomehatroniku na Sveučilištu Stanford plijenio maštu svojim emulatorima egzoskeleta, laboratorijskim robotskim uređajima koji pomažu onima koji ih nose da hodaju i trče brže, uz manje napora. Nova generacija egzoskeleta, prikazana u časopisu Nature, sprema je za izlazak iz laboratorija. 

Ova "robotska čizma" ima motor koji radi s mišićima potkoljenice kako bi korisniku pružio dodatni potisak pri svakom koraku. No, za razliku od drugih egzoskeleta, ovaj je pritisak personaliziran zahvaljujući modelu temeljenom na strojnom učenju i emulatoru.

"Robotska čizma" ima motor koji radi s mišićima potkoljenice i pruža dodatni potisak pri svakom koraku
"Robotska čizma" ima motor koji radi s mišićima potkoljenice i pruža dodatni potisak pri svakom koraku

Na traci za trčanje ovaj uređaj pruža dvostruko veću uštedu energije od prijašnjih egzoskeleta, hvale se istraživači. U stvarnom svijetu to znači značajne uštede energije i poboljšanja brzine hodanja.

UI predviđa odgovor na lijekove

Istraživači CUNY Graduate Centra razvili su novi model umjetne inteligencije koji bi mogao značajno poboljšati točnost i smanjiti vrijeme i troškove procesa razvoja lijeka. Model CODE-AE, opisan u časopisu Nature Machine Intelligence, može pregledati spojeve novih lijekova kako bi se točno predvidjela njihove učinkovitost kod ljudi.

CODE-AE koristi dizajn inspiriran biologijom i dostignućima u strojnom učenju; jedna njegova komponenta koristi tehnike slične onima za stvaranje deepfake slika
CODE-AE koristi dizajn inspiriran biologijom i dostignućima u strojnom učenju; jedna njegova komponenta koristi tehnike slične onima za stvaranje deepfake slika

U testovima su također teoretski identificirani personalizirani lijekovi za više od 9000 pacijenata koji bi mogli bolje liječiti njihova stanja. Znanstvenici očekuju da će tehnika značajno ubrzati otkrivanje lijekova i preciznu medicinu.

Kamera prepoznaje asocijalne vozače

U britanskom Bradfordu montirane su prve kamere za otkrivanje buke koje bi mogle pomoći u identificiranju i praćenju vozača koji krše zakon turiranjem motora i korištenjem modificiranih ispušnih sustava.

Tehnologija koristi videokameru u kombinaciji s nizom mikrofona kako bi odredila prolazak pretjerano bučnih vozila
Tehnologija koristi videokameru u kombinaciji s nizom mikrofona kako bi odredila prolazak pretjerano bučnih vozila

Novi program dio je eksperimenta britanskog Ministarstva prometa i trebao bi pomoći u suzbijanju asocijalne vožnje i smanjiti zagađenje bukom.

Kamera snima vozilo i bilježi razinu buke kako bi stvorila digitalni paket dokaza, koji lokalna policija može koristiti za kažnjavanje vozača. Kamere će u sljedećim danima biti postavljene i na tri lokacije u Birminghamu, Bristolu i Great Yarmouthu.