Znajdź zawartość

Naukowcy z MIT stworzyli włókno zawierające układy pamięci, czujniki temperatury i korzystające z oprogramowania trenowanego na sieciach neuronowych, które będzie mogło śledzić naszą aktywność fizyczną. Po wszyciu w ubranie włókno takie będzie odbierało, przechowywało i analizowało dane dotyczące tego, co robimy. Profesor Yoel Fink, główny badacz w Research Laboratory of Electronic i jeden z twórców włókna mówi, że dzięki niemu można będzie śledzić nieznane dotychczas wzorce działania organizmu, co może przydać się zarówno sportowcom monitorującym swoje postępy, badaczom chcącym śledzić wpływ interwencji medycznych na organizm, jak i lekarzom pragnącym wcześnie wykrywać oznaki chorób. Z czasem możliwości takiego włókna mogą się zwiększać. Być może kiedyś pozwoli ono np. na uchwycenie ważnych momentów w życiu, rejestrując np. piosenkę graną podczas ślubu. Dotychczas włókna elektroniczne były włóknami analogowymi, przetwarzającymi ciągły sygnał elektryczny. Tutaj zaś mamy włókno cyfrowe. To pierwsze włókno przechowujące i przetwarzające dane cyfrowe. Pozwala na poszerzenie właściwości tekstyliów i ich programowanie, mówi Fink. Nowe włókno powstało z setek krzemowych mikroukładów, które umieszczono w formie i wykorzystano stworzenie polimerowego włókna. Dzięki precyzyjnej kontroli przepływu polimeru, naukowcy byli w stanie stworzyć włókno długości dziesiątków metrów, które zapewnia nieprzerwane połączenie elektroniczne pomiędzy umieszczonymi nań mikroukladami. Włókno jest cienkie, elastyczne, przechodzi przez ucho igły, może być wszywane w tradycyjne materiały i wytrzymuje co najmniej 10 cykli prania. Jeśli zostanie umieszczone w koszuli, nie będziesz czuł jego obecności. Nie będziesz nawet wiedział, że tam jest, mówi doktorant Garbiel Loke, członek zespołu badawczego. Nowe włókno ma bardzo szerokie możliwości. Pozwala na przykład kontrolować poszczególne elementy. Możemy opisać włókno jako korytarz, a mikroukłady jak pokoje, z których każdy ma unikatowy identyfikator, mówi Loke. Naukowcy opracowali metodę adresowania, która pozwala na włączanie wybranych układów, bez jednoczesnego włączania innych. Włókno dysponuje też sporą ilością pamięci. Naukowcy byli w stanie zapisać, przechować i odtworzyć kilkuset kilobajtowe pliki filmowe czy muzyczne. Można je było przechowywać w włóknie przez w miesiące bez potrzeby zasilania samego włókna. Naukowcy przeprowadzili też eksperyment, w ramach którego stworzyli ze swojego włókna układ pamięci składający się z sieci 1650 połączeń. Wszyli to następnie w rękaw t-shirta, co pozwoliło na zarejestrowanie 270 minut danych nt. temperatury ciała osoby noszącej koszulkę i przeanalizowanie, jak temperatura ta miała się do różnej aktywności osoby. Następnie na podstawie takich danych wytrenowali swoje włókno na sieci neuronowej, dzięki czemu z 96-procentową dokładnością było ono w stanie określić aktywność fizyczną, jakiej w danym momencie oddawała się badana osoba. W przyszłości takie włókna mogą na bieżąco monitorować osoby starsze lub chore, alarmując w razie wykrycia niepokojących zmian, jak zaburzenia oddychania czy nieprawidłowy rytm serca. Obecnie włókno kontrolowane jest przez niewielkie zewnętrzne urządzenie, więc jego twórcy chcą teraz skupić się nad stworzeniem mikrokontrolera, który będzie można wszyć w samo włókno. « powrót do artykułu

Wyobraźmy sobie, że każdą powierzchnię – stół, drzwiczki do piekarnika, deskę rozdzielczą samochodu – można by zamienić w dotykowy interfejs użytkownika. Zniknęła by konieczność stosowania mechanicznych przycisków, a urządzenia elektroniczne stałyby się wodoodporne. Taki jest właśnie cel firmy UltraSense Systems, która zaprezentowała najmniejszy podobno czujnik ultradźwiękowy typu sensor-on-chip. Pozwala on na odbieranie dotyku i gestu niezależnie od rodzaju i grubości materiału. Dwa firmowe produkty, TouchPoint oraz TouchPointZ, mają już w przyszłym roku trafić do pierwszych urządzeń. UltraSense zostało założone przez dwóch byłych menedżerów InvenSense. Gdy w 2017 roku TDK przejęło InvenSense Dan Goehl został w firmie przez kolejnych 15 miesięcy, a Mo Maghsoudnia odszedł, by zająć się technologiami ultradźwiękowymi w medycynie. Z czasem Maghsoudnia stwierdził, że ze względu na specyfikę rynku medycznego jego pomysły będą wdrażane powoli, zainteresował się więc rynkiem konsumenckim. Na pierwszy ogień pójdzie rynek smartfonów. Nowe technologie trafiają tutaj dość szybko, a my rozpoczynamy pracę we właściwym momencie, wraz z początkiem epoki 5G, mówi Goehl. Producenci smartfonów są wstępnie zainteresowani nową technologią, gdyż chcieliby się pozbyć fizycznych przycisków z urządzeń. Tymczasem czujniki UltraSense działają, jak twierdzą ich twórcy, nawet gdy na powierzchni znajduje się wilgoć, brud czy tłuszcz. Współpracują z każdym materiałem o każdej grubości. Goehl pytany, czy istnieją dla nich jakieś ograniczenia fizyczne, mówi, że jedynymi są odległość i moc. Pierwsze produkty zaprojektowaliśmy tak, by były wydajne pod względem energetycznym. Skupiliśmy się na rynku urządzeń mobilnych zatem działają przez 5-milimetrowej grubości aluminium, 5-milimetrowe szkło i 2-milimetrową warstwę stali. Teoretycznie, biorąc pod uwagę technologię którą dysponujemy i produkty, do jakich trafi ona w przyszłym roku, zasilanie nie jest problemem. Nasz czujnik może bez przeszkód działać przez 20-milimetrową płytę z aluminium. Goehl wyjaśnia, jak działa technologia oferowana przez firmę. Wysyłamy ultradźwięki przez materiał i mierzymy zmiany impedancji akustycznej na powierzchni. Informacje na ten temat wracają do czujnika, który na tej podstawie interpretuje siłę nacisku. Gdy lekko dotkniemy powierzchni, pomiędzy liniami papilarnymi wciąż znajduje się powietrze. Im mocnej naciskamy, tym większa deformacja linii papilarnych i powietrze jest wypychane. Wraz z tym rośnie kontrast, który nasze urządzenie rejestruje i interpretuje. Uspokaja, że nie ma ryzyka, iż znajdujący się w kieszeni telefon zostanie przypadkiem włączony. Czujnik został zaprojektowany tak, by sygnał rozpraszał się w powietrzu, jeśli więc smartfon jest w kieszeni i ociera się o niego materiał spodni, urządzenie jest w stanie rozpoznać, co się dzieje i nie przyjmuje takiego sygnału. TouchPoint potrafi rozpoznać wiele takich wzorców dotyku. Urządzenie ma wymiary 1,4x2,4x0,49 mm. W trybie czuwania potrzebuje 20 µA mocy. Działa niezależnie od procesora producenta, gdyż wszystkie algorytmy zostały wbudowane w sam czujnik. Może być on używany zarówno do prostych zadań, jako włącznik i wyłącznik smartfonu, lub też do sterowania całym urządzeniem, wówczas jest w stanie obsłużyć wielofunkcyjny interfejs z różnymi rodzajami gestów i dotyków. TouchPoint został już przetestowany przez producentów smartfonów i jest gotowy do masowej produkcji. UltraSense chce w ciągu najbliższych 2-3 lat rozpocząć podbój rynku motoryzacyjnego. Tam na przykład TouchPoint mógłby zamieniać deskę rozdzielczą w jeden wielki interfejs. Firma nie wchodzi na dziewicze terytorium, działają na nim bowiem już inne przedsiębiorstwa. Firma Sentons oferuje tensometry (czujniki naprężenia), a New Degree Technology czujniki nacisku. UltraSense zapewnia, że ich technologia to coś zupełnie innego. Inne technologie mają poważne ograniczenia dotyczące np. grubości materiału, w którym mogą być stosowane, złożoności procesu integracji w urządzenie czy czasu kalibracji. TouchPoint ograniczeń tych nie ma. Łatwo go umieścić w urządzeniu, a kalibracja zajmuje sekundy. Obecnie rynek dojrzał do takiej technologii. Być może kilka lat temu byłoby na nią zbyt wcześnie, mówi Goehl. « powrót do artykułu

Dwunastoletni Lu Jiezhen z miasta Nanning w Chinach wynalazł suszarkę na ubrania, która automatycznie składa się, gdy wykryje deszcz i rozkłada się, gdy opady się kończą. Chłopiec jest uczniem 6. klasy w North-East Women's Education Center. Wynalazek powstał, bo pewnego razu Lu zdenerwował matkę. Kobieta musiała wyjść, a że wcześniej powiesiła na dworze pranie, poprosiła syna, by monitorował pogodę i gdyby zaczęło padać, schował je do środka. Dwunastolatek zajął się, oczywiście, zabawą i gdy matka wróciła do domu, ubrania ociekały wodą. Skarcony Lu nie puścił jednak uwag mimo uszu i postanowił poszukać rozwiązania, które sprawi, że w przyszłości jego zapominalstwo nie będzie miało takich konsekwencji. Przez kilka miesięcy Lu pracował z ojcem i kilkoma nauczycielami. Wreszcie na początku maja na 34. Dziecięcym Konkursie Wynalazków Naukowych i Technologicznych Regionu Autonomicznego Kuangsi zespół zaprezentował gotowy prototyp suszarki. Sędziowie byli pod takim wrażeniem, że przyznali 12-latkowi pierwszą nagrodę. Wbudowane czujniki wykrywają krople deszczu i wycofują wieszaki pod brezentowy daszek. Światłoczułe sensory odpowiadają z kolei za detekcję bezchmurnego nieba. Dzięki temu, gdy deszcz ustaje i wychodzi słońce, brezent się chowa, a wieszaki się rozciągają. Co ważne, urządzenie jest w stanie zmierzyć wilgotność ubrań. Jeśli są suche, są chowane pod daszek. Na razie nie ma mowy o komercjalizacji wynalazku, ale ponieważ w Chinach i na świecie nie brakuje zapominalskich, bardzo możliwe, że już wkrótce do 12-latka zgłosi się jakaś firma...   « powrót do artykułu

Naukowcy z Korea Advanced Institute of Science opracowali czujnik umożliwiający mierzenie gęsiej skórki w czasie rzeczywistym. By określić, jak duże są wzgórki i jak długo się utrzymują, na skórę nakleja się przezroczysty przewodzący polimer. Urządzenie bazuje na zapisie spadków pojemności elektrycznej, do których dochodzi w wyniku odkształcania się skóry. Elektrodę wykonano z polimeru PEDOT:PSS; wybór był podyktowany tym, że popularne materiały metalowe są zbyt sztywne i łamliwe, by odkształcać się na miękkim substracie. Wg autorów artykułu z pisma Applied Physics Letters, wynalazek będzie można wykorzystać do badania zmian emocji. W przyszłości ludzkie emocje będą postrzegane jak inne typowo biometryczne dane, np. temperatura ciała czy ciśnienie krwi - uważa prof. Young Ho-cho. Mimo że trzeba będzie przeprowadzić dodatkowe badania, by skorelować pomiary z konkretnymi stanami emocjonalnymi i że gęsią skórkę wywołają wyłącznie silne reakcje, akademicy i tak przekonują, że technologia posłuży do stworzenia spersonalizowanych reklam lub silniej oddziałującej muzyki. Koreańczycy wyjaśniają, że cienki kwadratowy czujnik o boku o długości ok. 2 cm testowano na ręce ochotnika, który trzymał w dłoni kostki lodu. « powrót do artykułu