Astronauti bi se uskoro mogli slobodnije kretati u svemirskim misijama zahvaljujući mekom robotskom egzo odijelu kojeg su razvili istraživači Sveučilišta u Bristolu. Lagano i izrađeno od tkanine, nosi se ispod svemirskog odijela i sadrži umjetne mišiće koji pomažu smanjiti mišićni umor i pritom omogućuju prirodne pokrete. Prototip je testiran na simuliranoj misiji u Australiji, u najvećem simuliranom lunarno-terenskom okruženju, kao dio međunarodnog projekta World's Biggest Analog.

Eksperimenti su potvrdili udobnost i bolju mobilnost pri hodanju, penjanju i nošenju tereta. Egzo odijelo ima najlonski i termoplastični sloj za napuhavanje te komponente od kevlara za čvrstoću. Osim u svemiru, ovo bi rješenje moglo pomoći i ljudima na Zemlji kojima je potrebna potpora pri kretanju.

Neuronski implantat veličine zrna soli

Znanstvenici s Cornella razvili su MOTE, laserski neuronski implantat manji od zrna soli koji može bežično pratiti moždanu aktivnost više od godinu dana. Uređaj koristi crveno i infracrveno svjetlo za napajanje i prijenos podataka iz mozga putem optičkih impulsa.

Izrađen od aluminijevog galijevog arsenida, sadrži pojačalo s niskim šumom i optički enkoder integriran u poluvodičku mikrostrukturu. Implantat, dug oko 300 i širok 70 mikrona, prerađuje električne signale neurona u svjetlosne impulse te ih odašilje prema vanjskom prijamniku, omogućujući precizno i dugotrajno praćenje neuronske aktivnosti.

Plutajući uređaj skuplja energiju iz kapljica kiše

Istraživači Sveučilišta za aeronautiku i astronautiku u Nanjingu razvili su inovativni generator električne energije koji pluta na vodenim površinama i koristi vodu kao ključan dio uređaja. Generator, opisan u časopisu NSR, sastoji se od tankog sloja dielektrika koji pluta na vodi i metalne žice kao gornje elektrode, dok voda ispod služi kao donja elektroda. Kad kapljice vode padaju na dielektričnu foliju, one induciraju brzi prijenos elektrona između elektroda kroz kontaktno elektrificiranje i elektrostatičku indukciju.

Ovakav dizajn drastično smanjuje masu i troškove te istovremeno omogućava generatoru da proizvodi stotine volti u svakom impulsu, što je dovoljno za napajanje senzora i LED-ica. Uređaj, kažu, pokazuje izvanrednu izdržljivost, ekološku prihvatljivost te se lako skalira za korištenje na jezerima i rijekama.

Umjetni neuroni repliciraju funkcije mozga

Znanstvenici Sveučilišta Južne Kalifornije (USC) razvili su umjetne neurone koji fizički oponašaju funkcije mozga uz pomoć difuzijskih memristora na bazi iona. Ti mikroskopski elementi prenose i obrađuju signale poput bioloških neurona, znatno smanjujući potrošnju energije i veličinu čipova. Štoviše, ova inovacija omogućava smanjenje veličine čipa za redove veličine jer jedan umjetni neuron zauzima tek površinu jednog tranzistora, dok su dosadašnji modeli zahtijevali desetke do stotine tranzistora po neuronu.

Inovacija, predstavljena u časopisu Nature Electronics, mogla bi ubrzati razvoj energetski učinkovitih neuromorfnih računala i, kažu, dovesti umjetnu inteligenciju korak bliže prirodnoj. Naime, ovakvi uređaji omogućavaju snažnu funkcionalnost s minimalnom potrošnjom struje, što ih čini idealnim za napredne AI sustave.

Alat za predviđanje munja štiti zrakoplove

MIT-ovi zrakoplovni inženjeri razvili su novi fizički model koji predviđa kako munja može pogoditi i širiti se po površini zrakoplova bilo kojeg dizajna. Alat, opisan u IEEE Access, generira zonalne karte koje označavaju dijelove zrakoplova najosjetljivije na munje i kojima je potrebna pojačana zaštita.

Tradicionalni sustavi zaštite prilagođeni su klasičnom obliku zrakoplova s trupom i krilima, no nova generacija zrakoplova ima neobičnije konstrukcije poput spojenih krila. Ovaj pristup utemeljen na fizikalnim izračunima omogućuje optimizaciju težine zaštitnih materijala, jer prekomjerna zaštita povećava masu. Ovaj model mogao bi pomoći i u zaštiti velikih tehnologija poput vjetroturbina od udara munje.

Germanij pretvoren u supravodič

Preciznim atomskim inženjerstvom fizičari Sveučilišta u New Yorku uspjeli su uobičajeni poluvodič germanij pretvoriti u supravodič koji može provoditi električnu struju bez otpora. Pritom su se koristili tehnikom molekularne zrake epitaksije za unošenje atoma galija u kristalnu rešetku germanija.

Novoizrađeni materijal, opisan u časopisu Nature Nanotechnology, postao je supravodič pri vrlo niskoj temperaturi od 3,5 Kelvina (-270 °C). 

AC umjesto DC: nano-LED tehnologija za VR i AR

Istraživači Sveučilišta Nanjing razvili su inovativnu nano-LED tehnologiju koja koristi izmjeničnu struju za napajanje LED dioda s jednim kontaktom. Ovo rješenje, predstavljeno u časopisu Applied Physics, trebalo bi značajno pojednostaviti izradu i poboljšati učinkovitost uređaja ključno važnih za VR i AR naočale.

Nano-strukture u obliku nanoštapića debljine 300 nanometara osiguravaju visoku gustoću piksela i izvrsnu kvantnu učinkovitost, eliminirajući grube rubove i smanjujući probleme treperenja prikaza. Ova tehnologija omogućuje svjetlije, oštrije i stabilnije prikaze te ima širu primjenu u optičkim komunikacijama i medicinskim uređajima, otvarajući put za novu generaciju naprednih, kompaktnijih uređaja.

Algoritam povezuje autonomne dronove

Istraživači TU Delft razvili su novi algoritam koji omogućava suradnju više autonomnih dronova u prijevozu velikih tereta čak i u vjetrovitim uvjetima. Sustav povezuje dronove s teretom uz pomoć užadi i tako omogućava precizno podizanje i upravljanje položajem tereta u stvarnom vremenu.

Laboratorijska ispitivanja pokazala su uspješnu koordinaciju do četiri drona, čak i uz prepreke i simulirani vjetar. Trenutačno se sustav koristi za unutarnja testiranja uz pomoć kamera za praćenje kretanja, no cilj je primjena u stvarnim uvjetima, poput spašavanja, na poljoprivrednim površinama i u građevinarstvu.​

Atosekundna plazma leća

Znanstvenici s Instituta Max Born (MBI) u Berlinu i DESY-ja u Hamburgu osmislili su prvu plazma leću sposobnu fokusirati atosekundne impulse, što otvara nove mogućnosti u ultrabrzoj fizici. Ova inovacija tako omogućava fokusiranje svjetlosti trajanja milijardu milijarditih dijelova sekunde bez značajnog gubitka energije, uz učinkovitost veću o 80 % i minimalno produljenje trajanja impulsa.

Plazma leća djeluje kao prirodni filter, eliminirajući potrebu za metalnim filterima i omogućava jače, oštrije bljeskove za istraživanje elektronskih kretanja u materijalima. Ovo rješenje, opisano u časopisu Nature Photonics, moglo bi značajno unaprijediti ultra-brze spektroskopske eksperimente i razvoj novih izvora atosekundne svjetlosti.

4D ultrazvučna tehnologija mapiranja krvotoka

Francuski istraživača s Inserma i Instituta za fiziku u medicini razvili su ultrazvučnu sondu koja omogućava precizno snimanje protoka krvi u cijelom organu u četiri dimenzije (3D + vrijeme). Sonda, opisana u časopisu Nature Communications, omogućava vizualizaciju krvožilnog sustava, uključujući vene, arterije i najsitnije krvne žile, s rezolucijom manjom od 100 mikrometara.

Zahvaljujući ovom rješenju prvi put je uspješno prikazan krvotok u srcu, bubregu i jetri velikih životinja, čime se otvara put za primjenu u ljudskoj medicini. Ova metoda, kažu, pomoći će u boljem razumijevanju vaskularnih patologija i omogućiti raniju i precizniju dijagnozu bolesti povezanih s cirkulacijom krvi, poput srčanih i bubrežnih bolesti.