Švedski Mo'cycle razvio je prvi par traperica koji se napuhavaju nakon pada s motora kako bi pružili zaštitu donjem dijelu tijela. Ove hlače sadrže zamjenjive CO2 uloške koji ispuštaju plin čim vozač počne padati s motocikla. Da bi hlače osjetile pad, one moraju biti povezane s motociklom. To se postiže pomoću elastičnog remena koji vozaču omogućuje udobno pomicanje tijela u vožnji. No, čim vozač izgubi kontakt sa sjedalom, remen se razvlači i odvaja od traperica. U tom trenutku zračni jastuci na hlačama se aktiviraju i napuhavaju.

To se postiže otpuštanjem klipa s oprugom koji probija CO2 uložak, oslobađajući plin i napuhujući zračni jastuk. Proces je iznimno brz, što omogućuje da se vreće potpuno napuhnu prije nego što vozač dodirne tlo. Nakon udesa zračni se jastuk ispuhuje, a traperice vraćaju na svoju izvornu veličinu, što omogućuje ponovno punjenje sustava s još jednom CO2 patronom za sljedeću vožnju. 

Replike srca otisnute 3D printerom

Ne postoje dva srca koja kucaju jednako. Veličina i oblik srca mogu se razlikovati od osobe do osobe. Ove razlike mogu biti posebno izražene kod ljudi koji žive sa srčanim bolestima, budući da njihova srca i glavne krvne žile rade jače kako bi prevladale bilo kakvu ugroženu funkciju. Inženjeri MIT-a odlučili su pomoći prilagođenim, robotskim srcem. Razvili su postupak za 3D ispis meke i fleksibilne replike srca pacijenta. 

Postupak uključuje pretvaranje medicinskih slika pacijentova srca u trodimenzionalni računalni model, koji istraživači zatim mogu 3D ispisati pomoću tinte na bazi polimera. Rezultat je mekana, fleksibilna ljuska u točnom obliku srca pacijenta. Isti pristup može se koristiti i za ispis aorte, glavne arterije koja prenosi krv iz srca u ostatak tijela.

Kako bi oponašao pumpanje srca, istraživači su izradili "rukave" slične manšetama za krvni tlak koji se omotavaju oko tiskanog srca i aorte. Donja strana svakog rukava nalikuje mjehurićima s preciznim uzorkom. Kad se rukav spoji na pneumatski sustav, izlazni zrak ritmički napuhuje mjehuriće rukava i skuplja srce, oponašajući njegovo pumpanje. 

Umjetna koža nevjerojatnih senzorskih sposobnosti

Istraživači Tehnološkog sveučilišta Nanyang u Singapuru stvorili su umjetnu kožu osjetljivošću na pritisak nadmašuje ljudsku. U studiji, objavljenoj u časopisu Small, oni su umjetnu kožu s dvostrukim odzivom koristili za upravljanje likovima u virtualnim igrama, navigaciju elektroničkim kartama i listanje kroz digitalne dokumente. Umjetna koža bila je u stanju razlikovati različite signale od ciljeva koji se približavaju, omogućujući identifikaciju predmeta bez dodira.

Takva umjetna koža, kažu istraživači, mogla bi se koristiti u elektronici sljedeće generacije, u sučeljima čovjek-stroj, umjetnoj inteligenciji, protezama i proširenoj stvarnosti.

Elektronski zavoj ubrzava zacjeljivanje

Istraživači Sveučilišta Northwestern u Illinoisu razvili su fleksibilan, rastezljiv zavoj koji ubrzava zacjeljivanje elektroterapijom izravno na mjesto rane.
Ovaj zavoj ujedno aktivno prati proces ozdravljenja i potom se, zajedno s elektroničkim komponentama bezopasno otapa u tijelu. To bi, vjeruje se, mogao biti moćan alat kod liječenja dijabetesa i spriječiti razne komplikacije, uključujući amputaciju i preranu smrt.

Pametni zavoj sadrži dvije elektrode, zavojnicu za sakupljanje energije za napajanje sustava i sustav komunikacije bliskog polja (NFC) za bežični prijenos podataka u stvarnom vremenu. Mjerenjem otpora električne struje kroz ranu, liječnici mogu pratiti napredak zacjeljivanja rane. Pošto se uređajem može upravljati daljinski, bez žica, liječnik izdaleka može odlučiti kada primijeniti električnu stimulaciju.

Električna energija iz topline tijela 

Termoelektrični generatori (TEG) su uređaji koji temperaturne razlike pretvaraju u električnu energiju. Istraživači korejskog Instituta znanosti i tehnologije Gwangju (GIST) otišli su korak dalje i osmislili mekan i rastezljiv TEG koji se potpuno razgrađuje u okolišu. Za razliku od konvencionalnih krutih termoelektričnih uređaja, ovaj bi se, piše časopis Science Advances, lako mogao integrirati u tkanine i omogućiti izradu nosivih senzora koji se napajaju toplinom tijela ili jednokratnih maski koje detektiraju temperaturu.

Uzorak crnog polimera koji upija sunčevu svjetlost i reflektira infracrveno zračenje postavlja se na rastezljiv i biorazgradiv polimer kaprolakton koji se obično koristi za kirurške implantate i uređaje za isporuku lijekova. Ovaj materijal reflektira sunčevu svjetlost i snažan je emiter infracrvene topline. Oba se materijala potom stavljaju na silicijsku nanomembranu, a valovita struktura žica pomaže im da se rastegnu bez pucanja.

Bijeli i crni dijelovi stvaraju maksimalnu temperaturnu razliku od 22 Celzijeva stupnja, a silicijske žice pretvaraju je u električnu energiju, generirajući šest mikrovata po kvadratnom metru, dovoljno za rad senzora male snage.  

Visokonaponske mikrobaterije

Istraživači Sveučilišta Illinois Urbana-Champaign razvili su visokonaponske mikrobaterije s izuzetnom gustoćom energije i snage. Oni su u časopisu Cell Reports Physical Science demonstrirali hermetički zatvorene, izdržljive, kompaktne litijske baterije u jednostrukim, dvostrukim i troslojnim konfiguracijama s radnim naponima bez presedana, velikom gustoćom snage i gustoće energije.

Rješenje počiva na novoj tehnologiji pakiranja koja koristi pozitivne i negativne odvodnike struje kao dio samog pakiranja. To je omogućilo kompaktni volumen i mali udio mase paketa baterija. Visok radni napon baterije omogućilo je okomito slaganje elektrodnih ćelija u serije. Uz to, ove mikrobaterije koriste vrlo guste elektrode koje nude veću volumetrijsku gustoću energije. 

Revolucionarni elektrokemijski tranzistor

Multidisciplinarni istraživački tim Sveučilišta Northwestern izradio je revolucionarni tranzistor koji se mogao primijeniti u laganoj i fleksibilnoj bioelektronici visokih performansi. Novi elektrokemijski tranzistor, opisan u časopisu Nature. kompatibilan je i s krvlju i s vodom i ima sposobnost pojačavanja signala, što ga čini vrlo korisnim za biomedicinska očitavanja.

Ovaj bi tranzistor mogao omogućiti razvoj nosivih uređaja koji mogu izvršiti obradu signala na licu mjesta izravno na sučelju biološkog uređaja. Neke potencijalne primjene uključuju praćenje otkucaja srca i razine natrija i kalija u krvi, kao i praćenje pokreta očiju za proučavanje poremećaja spavanja.

Svjetlosni senzor s učinkovitošću od 200%

Inženjeri Tehnološkog sveučilišta u Eindhovenu izradili su senzor koji svjetlost pretvara u električni signal uz nevjerojatnu učinkovitost od 200 posto; ova naizgled nemoguća brojka postignuta je zahvaljujući kvantnoj fizici. Osjetljivost fotodiode mogla bi se iskoristiti u tehnologiji koja prati vitalne znakove, uključujući otkucaje srca ili brzinu disanja, bez potrebe za umetanjem ili čak pričvršćivanjem uređaja na tijelo.

 "Mislimo da dodatno zeleno svjetlo dovodi do nakupljanja elektrona u sloju perovskita. Ovo djeluje kao spremnik naboja koji se oslobađa kad se infracrveni fotoni apsorbiraju u organskom sloju", nagađaju istraživači u radu koji objavljuje Science Advances. "Drugim riječima, svaki infracrveni foton koji prođe i pretvori se u elektron, dobiva društvo od dodatnog elektrona, što dovodi do učinkovitosti od 200 posto ili više." 

Nova, jača reciklirajuća plastika 

Polietilen ima mnoga korisna svojstva i jednu veliku manu: nedostatak biorazgradljivosti. No, čini se da istraživači Sveučilišta u Konstanzu doskočili problemu i stvorili plastiku koja ima slična termoplastična svojstva kao polietilen, ali je ujedno i biorazgradiva. Riječ je o polukristalnom poliesteru koji se može potpuno razgraditi na svoje izvorne komponente blagim kemijskim ili biološkim procesima, opisanim u časopisu Angewandte Chemie.

Zbog svoje dobre kemijske i biološke razgradivosti, zajedno sa svojim mehaničkim svojstvima, novi bi se poliester mogao koristiti kao termoplastični materijal koji se može reciklirati s minimalnim utjecajem na okoliš.

Izvlačenje CO2 iz morske vode

Oceani i mira upijaju 30 do 40 posto svih plinova proizvedenih ljudskim aktivnostima, a istraživači MIT-a vjeruju da su pronašli doista učinkovit i jeftin mehanizma za uklanjanje CO2 iz vode i o tome izvijestili u časopisu Energy and Environmental Science.

Oni su naime osmislili reverzibilni proces koji se sastoji od elektrokemijskih ćelija bez membrane. Reaktivne elektrode koriste se za otpuštanje protona u morsku vodu koja se dovodi do stanica, potičući oslobađanje otopljenog ugljičnog dioksida iz vode.

Proces je ciklički: prvo se zakiseli voda kako bi se otopljeni anorganski bikarbonati pretvorili u molekularni ugljični dioksid, koji se skuplja kao plin pod vakuumom. Zatim se voda dovodi u drugi set stanica s obrnutim naponom, kako bi se povratili protoni i kisela voda ponovno postala alkalna prije nego što se pusti natrag u more. Povremeno se uloge dviju stanica mijenjaju nakon što jedan set elektroda bude osiromašen od protona, a drugi se regenerira tijekom alkalizacije.