Ideja o višecijevnim topovima koji ispucavaju sve odjednom ili pojedinačno nipošto nije nova i stara je koliko i prvi topovi i arkebuize iz 14. stoljeća. U moderno doba tom su se idejom zabavljali i Australci iz tvrtke Metal Storm Limited koji su na prijelazu stoljeća iskušavali koncept "superponiranog opterećenja" i ispaljivanja više projektila iz jedne cijevi. Tvrtka je predložila niz rješenja, neka od njih i patentirala, alii je propala kad su Australci i Amerikanci prestali financirati njihove projekte. Ideje višecijevnog topa sad su se prihvatili Kinezi. Opremljeno s najmanje pet cijevi, njihovo oružje navodno ispaljuje do 450.000 komada municije u minuti po cijevi. To stvara baražnu vatru sposobnu presresti hipersonične projektile koji lete brzinom od 7 Macha, javlja South China Morning Post. Usporedbe radi, piše list, najnapredniji sustav američke vojske Phalanx postiže samo 4500 metaka u minuti.

Istraživači iz kineskog Taiyuana koriste zamjenjivi spremnik u kojem se nalaze napunjene cijevi. Nakon pucanja, cijevi i cijeli spremnik odbacuju se kao jednokratna jedinica. Rotacijski sustav paljbe u obliku kutije povećava brzinu punjenja, smanjuje trošenje cijevi i održava točnost, omogućujući višestruke udare, kontinuirane operacije i brze protunapade. Razvoj oružja detaljno je opisan u kineskom časopisu Journal of Detection and Control. 

Koncept počiva na elektroničkom beskontaktnom okidaču koji trenutačno topi žicu od legure umetnute u metak, stvarajući visokoenergetski metalni mlaz za paljenje eksploziva. Vrijeme okidanja pritom iznosi samo 17,5 mikrosekundi.

Neuromorfno računalstvo

Neuromorfno računalstvo nudi oponašanjee bioloških neuronskih mreža, omogućujući bržu, energetski učinkovitiju i prilagodljiviju obradu podataka. U novom radu, objavljenom u Light Science & Applications, istraživači Laboratorija za pametne, napredne memorijske uređaje i aplikacije SAMA na Znanstvenom i tehnološkom sveučilištu kralja Abdulaha KAUST u Saudijskoj Arabiji razvili su MOSCap uređaj koji nastoji oponašati vrlo učinkovitu obradu podataka i sposobnosti prilagodbe mozga.

Integracija dvodimenzionalnih HfSe₂ nanoploča u MOSCap strukturu omogućila je uređaju da zadrži informaciju o svjetlosti te stabilnost podataka i na visokim temperaturama. MOSCap je podatke uspio sačuvati i nakon uklanjanja svjetlosnih podražaja, zahvaljujući učinkovitom mehanizmu hvatanja naboja. To znači, kaži istraživači, uređaj ima potencijal energetski učinkovite, trajne optoelektroničke memorije i mogao bi koristiti u astronomiji za otkrivanje egzoplaneta kroz promjene u intenzitetu svjetlosti.

Aerodinamika autonomnih vozila

Većina istraživanja mogućnosti autonomnih vozila usmjerena je na algoritme upravljanja kojima se povećava sigurnost, a manje je pažnje usmjereno na poboljšanje aerodinamičkih performansi kojima bi se smanjila potrošnja energije i produljio domet vožnje. No, sad su se istraživači Tehnološkog sveučilišta u Wuhanu usredotočili na poboljšanje aerodinamičkih performansi AV-ova smanjenjem otpora izazvanog vanjskim senzorima kao što su kamere i LiDAR instrumenti. Svoja zapažanja iznijeli su u časopisu Physics of Fluids.

Kako bi poboljšali strukturne oblike AV senzora, istraživači su izradili algoritam za optimizaciju, analizirali učinke smanjenja otpora i ispitali poboljšanja u aerodinamičkim performansama optimiziranog modela. Pouzdanost nalaza računalu potvrdili su u u zračnom tunelu: ukupni aerodinamički otpor AV-a smanjili su 3,44 %, a koeficijent aerodinamičkog otpora za 5,99 %, uz značajno poboljšanje aerodinamičkih performansi. Poboljšan je i protok zraka s manje turbulencija oko senzora i boljom raspodjelom tlaka na stražnjem dijelu vozila.

Otkriven put Alzheimerove bolesti i način blokade simptoma

Niz signala stresa među specijaliziranim stanicama za čišćenje u mozgu mogao bi napokon otkriti zašto neki imunološki odgovori potiču značajnu degeneraciju živaca koja rezultira gubitkom pamćenja, prosuđivanja i svijesti. Blokiranje ovog puta u mozgovima miševa po uzoru na Alzheimerovu bolest spriječilo je oštećenje njihovih veza sinapsi i smanjilo nakupljanje potencijalno toksičnih tau proteina. Istraživači Gradskog sveučilišta u New Yorku CUNY vjeruju da integrirani odgovor na stres (ISR) uzrokuje da imunološke stanice mozga, takozvane mikroglije, "pređu na tamnu stranu" i počnu oštećivati mozak umjesto da mu koriste.

Istraživanje objavljeno u časopisu Neuron otkriva novi fenotip neurodegenerativne mikroglije u Alzheimerovoj bolesti koju karakterizira signalni put povezan sa stresom. Skeniranjem elektrona identificirana su nakupljanja tamne mikroglije u ljudskom mozgu zahvaćenom Alzheimerovom bolešću. Pronašavši otprilike dvostruko više mikroglije pod stresom u mozgovima s tim stanjem u usporedbi sa zdravim mozgovima, istraživači su pokazali kako ISR put uzrokuje da tamna mikroglija otpušta štetne lipide u tkivo mozga. Upravo te štetne masti uzrokovale su oštećenje sinapsi i neuronske komunikacije kod Alzheimerove bolesti.

VR naočale za miševe

Znanstvenici Sveučilišta Cornell izradili su mini naočale za virtualnu stvarnost, namijenjene miševima. MouseGoggles pomažu glodavcima da se opuste nakon dugog dana u laboratoriju i, još važnije, istraživačima nude uvid u njihovo ponašanje i funkcije mozga. Ove VR naočale, opisane u časopisu Nature Methods, koriste dva zaslona pametnog sata iza para Fresnelovih leća, s tehnologijom koja prati pokrete očiju životinja i širenje zjenica.

Miševi su brzo naučili upravljati svojim virtualnim okruženjem trčeći na traci za trčanje; gledajući kroz MouseGoggles reagirali su na podražaje nagrade i straha mnogo snažnije nego kad su virtualne svjetove promatrali na velikim projektorskim platnima od 360 stupnjeva. Sljedeći korak bit će razvoj nosivih verzija VR naočala za druge životinje pa čak i integracija drugih osjetila u iskustvo. Istraživače zanima virtualna stvarnost s pet osjetila i žele bolje razumjeti komplicirana ponašanja u kojima miševi integriraju senzorne informacije, uspoređuju priliku s unutarnjim motivacijskim stanjima i zatim donose odluke o tome kako se ponašati.

Otključavanje skrivenih sila

Istraživači Columbia Engineeringa razvili su navodno revolucionarne fotonske lavinske nanosenzore koji bi, tvrde, trebali transformirati tehnologije u rasponu od robotike do svemirskih putovanja. Ovi senzori mogu mjeriti mehaničke sile s neviđenom osjetljivošću i opsegom, što ih čini sposobnima za ispitivanje okruženja i procesa koji su se prije smatrali nedostižnima. Njihovi luminiscentni nanokristali mogu promijeniti intenzitet i/ili boju kad ih gurnete ili povučete.

Ovi "potpuno optički" nanosenzori, opisani u časopisu Nature, omogućavaju potpuno daljinsko očitavanje bez upotrebe žice i pritom nude najosjetljiviji odziv sile i najveći dinamički raspon ikad ostvaren u sličnim nanosondama. Njihova osjetljivost na silu čak je 100 puta bolja od osjetljivosti postojećih nanočestica koje koriste ione rijetkih zemalja, a njihov radni raspon čak je 100 puta veći od bilo kojeg prethodnog optičkog nanosenzora. Ovi nanosenzori mogli bi se, predlažu, koristiti za kontinuirano proučavanje sila, od podstanične do razine cijelog sustava u projektiranim i biološkim sustavima, kao što su embriji u razvoju, migrirajuće ćelije, baterije ili integrirani NEMS, vrlo osjetljivi nanoelektromehanički sustavi u kojima fizičkim kretanjem strukture nanometarskih razmjera upravlja elektronički sklop, ili obratno.

Nanokristali koji mijenjaju svjetlo

Kemičari Državnog sveučilišta u Oregonu (OSU) napravili su značajan napredak prema bržoj i energetski učinkovitijoj umjetnoj inteligenciji i obradi podataka. Oni su naime otkrili luminescentne nanokristale koji se mogu brzo prebacivati ​​između svijetlog i tamnog stanja. Izvanredne mogućnosti prebacivanja i pamćenja ovih nanokristala, brza obrada i pohrana informacija uz pomoć čestica svjetlosti koje putuju brže od bilo čega u svemiru mogle bi postati temelj optičkog računalstva, uvjereni su istraživači koji su rezultate svojih eksperimenata objavili u časopisu Nature Photonics. U tome su im pomogli i kolege iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Berkeley, Sveučilišta Columbia i Autonomnog sveučilišta u Madridu s kojima su proučavali nanokristale sastavljene od kalija, klora i olova i dopirane neodimijem.

"Normalno, luminiscentni materijali emitiraju svjetlost kada su pobuđeni laserom i ostaju tamni kada nisu. Nasuprot tome, naši nanokristali žive paralelne živote i pod određenim uvjetima pokazuju neobično ponašanje: mogu biti ili svijetli ili tamni pod potpuno istom valnom duljinom i snagom pobude lasera”, objašnjavaju istraživači fenomen intrinzične optičke bistabilnosti koji nas, kažu, vodi prema fotonskim integriranim krugovima koji bi mogli nadmašiti sadašnje elektroničke i optoelektroničke sustave. A to znači učinkovitije procesore podataka i bolje algoritme strojnog učenja i analizu podataka te učinkovitije uređaje temeljene na svjetlu koji se koriste u telekomunikacijama, medicinskom snimanju i senzorima okoliša.

Višeslojni 3D čipovi

Elektronička industrija se približava granici broja tranzistora koji se mogu upakirati na površinu računalnog čipa. No, sad su inženjeri MIT-a osmislili višeslojni dizajn čipa koji ne zahtijeva silikonske podloge i radi na dovoljno niskim temperaturama da se očuva strujni krug temeljnog sloja. Metoda, opisana u časopisu Nature, omogućava izradu tranzistora visokih performansi te memorijskih i logičkih elemenata na bilo kojoj nasumičnoj kristalnoj površini. Bez debelih silikonskih podloga, višestruki poluvodički slojevi mogu biti u izravnijem kontaktu, što pak jamči bolju i bržu komunikaciju i računanja između slojeva.

"Proizvod realiziran našom tehnikom nije samo 3D logički čip već i 3D memorija i njihove kombinacije. S našom monolitnom 3D metodom koja se temelji na rastu mogli biste razviti desetke do stotine logičkih i memorijskih slojeva, točno jedan na drugom, i oni bi mogli vrlo dobro komunicirati", objašnjavaju istraživači koji vjeruju da bi se njihova metoda mogla iskoristiti za izradu AI hardvera, u obliku naslaganih čipova za prijenosna računala ili nosive uređaje koji bi bili brzi i snažni poput današnjih superračunala i pohranjivati ​​ogromne količine podataka poput fizičkih podatkovnih centara.

Sučelje mozak-računalo dekodira misli u stvarnom vremenu

Kineski startup NeuroXess predstavio je revolucionarno sučelje mozak-računalo. Njihov novi BCI, implantiran u mozak pacijenta s epilepsijom, uspješno dešifrira složeni kineski jezik, upravlja robotskom rukom i komunicira s umjetnom inteligencijom. Revolucionarno u svemu je to što je sučelje sposobno dekodirati misli u govor u stvarnom vremenu i omogućava daljinsko upravljanje robotskom rukom samo uz pomoć misli. Korisnik, pokazalo je testiranje 256-kanalnog, fleksibilnog BCI uređaja visoke propusnosti usađenog mozak epileptične pacijentice, može komunicirati s AI modelom i upravljati digitalnim avatarom. NeuroXess je pritom mogao snimati i analizirati karakteristike elektrokortikograma (ECoG) iz visoko-gama pojasa pacijentovih moždanih signala.

Nakon dvodnevnog treninga pacijentica je mogla igrati računalne igre poput stolnog tenisa i zmijice, nakon dva tjedna već je koristila NeuroXessov operativni sustav mozak-računalo XessOS uz čiju je pomoć upravljala aplikacijama za pametne telefone kao što su WeChat i Taobao. Pacijentica je uz to mogla kontrolirati i sustave pametnog doma i invalidskih kolica, što je značajno poboljšalo njezine svakodnevne životne mogućnosti. Pritom valja napomenuti kako kineski jezik zbog svoje jednosložne, tonske i logografske prirode koristi više područja mozga, što razumijevanje moždanih signala čini složenijim. Unatoč tome, NeuroXessov BCI je u samo pet dana postigao 71 % točnosti dekodiranja govora koristeći 142 uobičajena kineska sloga, s kašnjenjem dekodiranja znaka ispod 100 milisekundi. 

Ultratanki vodič za nanoelektroniku

Istraživači Stanford Engineeringa razvili su ultratanki materijal koji provodi električnu energiju bolje od bakra i mogao bi omogućiti energetski učinkovitiju nanoelektroniku. U radu, objavljenom u časopisu Science, oni su pokazali kako niobijev fosfid provodi elektricitet bolje od bakra u materijalima tanjim od pet nanometra, čak i kad radi na sobnoj temperaturi. Na ovoj veličini bakrene žice teško drže korak s brzim električnim signalima i gube puno više energije na zagrijavanje.

Budući da filmovi niobijevog fosfida ne moraju biti pojedinačni kristali, mogu se stvoriti na nižim temperaturama. Istraživači su deponirali filmove na 400 °C, što je dovoljno niska temperatura da se izbjegne oštećivanje ili uništavanje postojećih silicijskih računalnih čipova. Bakar je još uvijek bolji vodič u debljim filmovima i žicama, no niobijev fosfid mogao bi se iskoristiti za najtanje spojeve i utire put istraživanju vodiča izrađenih od drugih topoloških polumetala.

Pametni prsten s malom kamerom

Istraživači Sveučilišta u Washingtonu razvili su IRIS, pametni prsten koji korisnicima omogućava kontrolu pametnih uređaja usmjeravanjem male kamere prstena prema uređaju i klikom na ugrađeni gumb. Prototip Bluetooth prstena šalje sliku odabranog uređaja na telefon korisnika koji upravlja uređajem. Korisnik može prilagoditi uređaj s pomoću gumba i okretanjem ruke. IRIS, ili Interaktivni prsten za povezivanje s pametnim kućnim uređajima, radi bez punjenja između 16 i 24 sata.

Najveći je izazov bio integrirati kameru u bežični pametni prsten; sustav je također morao prebacivati ​​uređaje unutar sekunde inače korisnici misle da ne radi. Kako bi to postigli, istraživači su prstenom kompresirali slike prije nego što su ih poslali na telefon. Umjesto stalnog strujanja slika, prsten se aktivira kada korisnik klikne gumb, a zatim se isključuje nakon 3 sekunde neaktivnosti. Testiranja su pokazala da IRIS kućnim uređajima upravlja više od dvije sekunde brže od glasovnih naredbi. Istraživači sad žele sustav prilagoditi za praćenje zdravlja. To bi, kažu, pametnim prstenovima omogućilo da povećaju ili poboljšaju ljudske sposobnosti, umjesto da samo pokazuju broj koraka ili otkucaja srca.

Održive komponente za unutarnju klimu

Istraživači ETH Zurich razvili su klimatski prihvatljivu oblogu za zidove i stropove koja privremeno zadržava vlagu, stvarajući ugodno okruženje u intenzivno korištenim zatvorenim prostorima. Komponente pokrova izrađene su od mineralnih otpadnih materijala i proizvedene su 3D ispisom. Riječ je o pasivnom odvlaživanju unutarnjih prostora, što u ovom slučaju znači da zidovi i stropovi apsorbiraju visoku vlagu. No, umjesto da se mehaničkim ventilacijskim sustavom ispušta u okoliš, vlaga se privremeno skladišti u higroskopnom materijalu koji veže vlagu i kasnije se ispušta kad se prostorija ventilira.

Istraživanje, predstavljeno u časopisu Nature, pokazalo je da se kombinacija geopolimera i 3D ispisa može koristiti za proizvodnju zidnih i stropnih komponenti za učinkovito uklanjanje vlage. Tehnologija je spremna za masovnu proizvodnju, a istraživanja se nastavljaju. U suradnji s Politehnikom u Torinu i Sveučilištem Aalto, Švicarci već rade na proizvodnji zidnih i stropnih komponenti s još nižim emisijama stakleničkih plinova.