Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'czujnik' .
Znaleziono 26 wyników
-
Pewnego dnia będziemy mogli monitorować stan swojego zdrowia używając do tego celu... ołówka i rysując nim urządzenie bioelektroniczne. Tak przynajmniej obiecują naukowcy z University of Missouri, którzy dowiedli, że ołówek i kawałek papieru to wszystko, czego potrzeba, by stworzyć urządzenie do monitorowania stanu zdrowia. Profesor Zheng Yan zauważa, że wiele komercyjnych urządzeń biomedycznych umieszczanych na skórze składa się z dwóch podstawowych elementów: modułu biomedycznego oraz stanowiącego podłoże elastycznego materiału, który zapewnia mocowanie do skóry i kontakt z nią. Standardowy sposób produkcji takich urządzeń jest złożony i kosztowny. W przeciwieństwie do tego nasza technika jest tania i bardzo prosta. Możemy stworzyć takie urządzenie za pomocą papieru i ołówka, mówi Yan. Warto pamiętać, że wkład ołówków stanowi głównie grafit. Naukowcy zauważyli, że ołówki zawierające ponad 90% grafitu są w stanie przewodzić duże ilości energii, jaka powstaje w wyniku tarcia rysika o papier. Szczegółowe badania wykazały, że do stworzenia na papierze różnych urządzeń biomedycznych najlepsze są ołówki, w których rysiku jest 93% grafitu. Yan zauważył też, że pomocny może być biokompatybilny klej w spraju, który można nałożyć na papier, by lepiej przylegał do skóry. Naukowcy mówią, że ich odkrycie może mieć olbrzymie znaczenie dla rozwoju taniej, domowej diagnostyki medycznej, edukacji czy badań naukowych. Na przykład jeśli ktoś ma problemy ze snem, jesteśmy w stanie narysować biomedyczne urządzenie, które pomoże monitorować sen tej osoby, stwierdza Yan. Dodatkową zaletą takich urządzeń jest fakt, że papier bardzo szybko ulega biodegradacji, więc produkcja tego typu czujników nie będzie wiązała się z wytwarzaniem zalegających odpadów. Autorzy badań twierdzą, że w ten sposób można będzie tworzyć czujniki temperatury, czynności elektrycznej mięśni i nerwów obwodowych, pracy układu krążenia, czujniki oddechu, urządzenia monitorujące pH potu, zawartość w nim glukozy czy kwasu moczowego i wiele innych urządzeń. Jakość przekazywanych przez nie sygnałów jest porównywalna z komercyjnie dostępnymi czujnikami. Całość zaś zasilana będzie dzięki wilgoci obecnej w powietrzu. Jak zauważyli naukowcy, pojedyncze narysowane ołówkiem urządzenie o powierzchni 0,87 cm2 może dzięki wilgotności powietrza generować przez 2 godziny napięcie sięgające 480 mV. Opisujący badania Yana artykuł Pencil-paper on-skin electronics został opublikowany w PNAS. Badania były finansowane przez amerykańską Narodową Fundację Nauki, Narodowe Instytuty Zdrowia oraz Biuro Badań Naukowych Sił Powietrznych. « powrót do artykułu -
Monitorowanie parametrów życiowych przez futro i warstwy ubrania
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Ciekawostki
Badacze z Imperial College London opracowali czujnik, który pozwala monitorować parametry życiowe zwierząt i ludzi, odpowiednio, przez futro i ubranie. Zespół porównuje swój wynalazek do elastycznej głowicy stetoskopu. Autorzy artykułu z pisma Advanced Functional Materials wyliczają, że za pomocą ich rozciągliwego kompozytowego przetwornika akustycznego można monitorować np. tętno czy częstość oddechu. Nie przeszkadza przy tym sierść i do 4 warstw ubrania. Brytyjczycy uważają, że ich wynalazek przyda się nie tylko właścicielom zwierząt, ale i weterynarzom, którzy by monitorować stan zwierzęcia w czasie operacji, nie będą musieli golić jego futra. Ekipa wspomina też o usprawnieniu pracy psów tropiących, poszukujących bomb i zaginionych osób. W przypadku ludzi można by mierzyć parametry życiowe przez ubranie, bez kontaktu ze skórą. Uważa się, że ubieralne rozwiązania odegrają ważną rolę w monitorowaniu zdrowia i wczesnym wykrywaniu chorób. Nasza rozciągliwa, elastyczna propozycja to całkowicie nowy typ czujnika do monitorowania zdrowia zwierząt i ludzi przez sierść lub ubranie - podkreśla dr Firat Guder. W przypadku ludzi mamy sporo różnych urządzeń monitorujących, lecz dla psów, kotów i innych zwierząt nie ma obecnie zbyt wielu ubieralnych opcji. Brytyjczycy sugerują, że jednym z powodów jest to, że dzisiejsze rozwiązania nie spełniają swojej funkcji przez futro. Rozwiązanie zaprezentowane przez zespół z Imperial College London jest wytwarzane kilkuetapowo. Najpierw do formy wlewa się ciekły, odgazowany silikon. Gdy częściowo zastygnie (trwa to ok. 2 godzin), usuwa się go z formy i wypełnia demineralizowaną wodą. Na wodę ponownie wylewa się ciekły silikon, który całkowicie ją enkapsuluje. Następnie przy brzegu montuje się mikrofon z potrzebną elektroniką i na to nakłada się jeszcze jedną warstwę silikonu. Końcowym etapem jest montaż uprzęży. Czujnik [z kompozytowego materiału] działa jak elastyczny stetoskop, który wypełnia przerwy między sobą a podłożem, tak że nie występują bąble powietrza, które mogłyby tłumić dźwięk - wyjaśnia Yasin Cotur. Dźwięk jest przetwarzany na sygnał cyfrowy, przekazywany do pobliskiego przenośnego komputera. Na początku kompozytowy przetwornik przetestowano na symulowanych dźwiękach serca. Później eksperymenty (fonokardiografię) prowadzono na 5 ludzkich ochotnikach, którzy mieli na sobie do 4 warstw ubrania, i na psie - zdrowym labradorze - przyzwyczajonym do uprzęży. By dokładniej ocenić osiągi czujnika, podczas wykonywania fonokardiografii za jego pomocą elektryczną aktywność serca mierzono także za pomocą konwencjonalnej metody EKG (tutaj elektrody mocuje się do skóry). Oba zapisy dawały silnie skorelowane sygnały. Naukowcy podkreślają, że czujniki mogą znaleźć zastosowanie u psów tropiących. Są one trenowane, by namierzać urządzenia wybuchowe czy ludzi. Gdy znajdą np. bombę, powiadamiają opiekuna (siadają i zaczynają szczekać). Ich tętno i częstość oddechu rosną w oczekiwaniu na nagrodę. Brytyjczycy tłumaczą, że zachowanie powiadamiające może być trudne do ilościowego zmierzenia. Jeśli jednak za pomocą nowego czujnika zmierzy się normalne wartości tętna i częstości oddechu danego psa, wiadomo będzie, jak bardzo w danym momencie parametry te od nich odbiegają. Na podstawie pomiaru poziomu ekscytacji psa wbudowany algorytm będzie mógł określić siłę reakcji psa na wykrywany zapach i ustalić, jak bardzo zwierzę jest pewne, że znalazło dobry obiekt. Na razie urządzenie testowano tylko na psach i ludziach. Teraz badacze chcą przystosować je do innych zwierząt domowych, a także koni i trzody. Ekipa pracuje też nad zintegrowaniem czujnika ruchu, tak by dało się monitorować ruchy zwierzęcia w czasie rzeczywistym. Algorytm sztucznej inteligencji mógłby wskazywać, czy zwierzę stoi, siedzi czy leży, a także, w którą stronę jest zwrócone. Dane przekazywano by do aplikacji na smartfony. Dzięki temu właściciel wiedziałby, jak zwierzę się czuje i gdzie się w danym momencie znajduje. « powrót do artykułu -
Na Uniwersytecie Stanforda powstał bezprzewodowy, niezasilany baterią czujnik do pomiaru przepływu krwi. Ponieważ jest kompaktowy i biodegradowalny, nie musi być usuwany. W razie potrzeby ostrzeże lekarzy, że doszło do zamknięcia światła naczynia. Pomiar przepływu krwi jest kluczowy w wielu dziedzinach medycyny, dlatego bezprzewodowy, biodegradowalny czujnik może mieć implikacje m.in. dla chirurgii naczyniowej, rekonstrukcyjnej, kardiochirurgii czy transplantologii - wyjaśnia prof. Paige Fox. Amerykanie podkreślają, że monitorowanie wyników operacji angiologicznych jest trudne, gdyż często pierwsze symptomy problemów pojawiają się, gdy jest już za późno. Do tego czasu pacjent potrzebuje kolejnej operacji, która wiąże się z podobnym ryzykiem, co 1. zabieg. Dzięki nowemu czujnikowi proces gojenia można monitorować w czasie rzeczywistym, co daje możliwość wcześniejszej interwencji. Czujnik owija się ściśle wokół naczynia. Przepływająca krew uciska jego wewnętrzną powierzchnię. Gdy kształt powierzchni się zmienia, wpływa to na zdolność czujnika do magazynowania ładunku elektrycznego. Lekarze mogą to wykryć za pomocą urządzenia przybliżanego do skóry, które komunikuje się z anteną sensora. W przyszłości czytniki można by integrować np. ze smartfonem. Na początku naukowcy testowali czujnik, przepompowując powietrze przez rurkę rozmiarów tętnicy. Później chirurg Yukitoshi Kaizawa wszczepił sensor wokół naczynia szczura. Okazało się, czujnik z powodzeniem przekazywał dane na temat przepływu krwi do bezprzewodowego czytnika. Na razie Amerykanów interesowało wykrywanie całkowitego zamknięcia światła naczynia, ale istnieją wskazówki, że przyszłe wersje sensora będą potrafiły identyfikować bardziej subtelne fluktuacje przepływu krwi. Czujnik jest bezprzewodową wersją technologii opracowanej przez inżyniera chemika Zhenana Bao z myślą o protezach zapewniających wrażenia dotykowe. By można było myśleć o monitoringu przepływu krwi, zespół z Uniwersytetu Stanforda musiał zmodyfikować istniejące materiały z czujników, tak by z jednej strony były one wrażliwe na pulsowanie krwi, a z drugiej pozostawały na tyle sztywne, by zachowywać kształt. Trzeba też było przesunąć antenę do miejsca, gdzie będzie bezpieczna i odseparowana od pulsowania krwi. Oprócz tego kondensator musiał się nadawać do owijania wokół naczynia. To bardzo ekscytujący projekt, który wymagał wielu rund eksperymentów i przeprojektowywania - podsumowuje dr Levent Beker. « powrót do artykułu
-
Microsoft nie ustaje w pracach nad czujnikiem Kinect. Od dłuższego już czasu wiadomo, że urządzenie, które pozwala na sterowanie komputerem za pomocą ruchów rąk czy ciała, będzie dostępne na pecety. Okazuje się jednak, że to nie wszystko. Reporterzy serwisu The Daily wydzieli urządzenia, które wyglądały jak netbooki firmy Asus z systemem Windows 8 oraz wbudowanym Kinectem. W listwie nad wyświetlaczem umieszczono czujniki Kinecta. Przedstawiciel Microsoftu potwierdził, że to oficjalne prototypy komputerów przenośnych ze zintegrowanym Kinectem. Najprawdopodobniej Microsoft będzie licencjonował swoją technologię producentom notebooków. Ponadto, jak wiadomo, koncern postanowił wydać Software Development Kit dla Kinecta, zatem nie tylko jego pracownicy będą tworzyli oprogramowanie i nie tylko od ich pomysłowości będzie zależało, do czego czujnik będzie wykorzystywany. Bardzo prawdopodobne, że w najbliższym czasie w sklepach pojawią się np. telewizory z Kinectem, dzięki czemu będziemy mogli przełączać kanały czy regulować głośność bez potrzeby używania pilota.
-
Takie rozwiązanie to marzenie wielu lekarzy i laborantów: mikroigły, w których pustym wnętrzu znajdują się różne elektrochemiczne czujniki. W ten sposób można na bieżąco monitorować przez dłuższy czas chemię całego organizmu, w tym poziom cukru. Wewnątrz mikroigieł umieściliśmy kanaliki z szeregiem elektrochemicznych czujników, które można wykorzystać do wykrywania specyficznych cząsteczek albo wartości pH - wyjaśnia dr Roger Narayan z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej. Stosowane obecnie technologie bazują na pobieraniu próbek i badaniu ich. Tutaj badanie ma charakter ciągły, pozwalając np. na monitorowanie poziomu cukru we krwi diabetyka. Jak opowiada Narayan, w mikroigłach przynamniej jeden z wymiarów nie przekracza 1 milimetra. Pomysł jest taki, by dostosowane do indywidualnych potrzeb macierze czujników mikroigłowych wmontowywać w urządzenia przenośne, np. zegarki, znajdując dzięki temu odpowiedź na specyficzne pytania medyczne lub badawcze. Warto też zaznaczyć, że mikroigły są bezbolesne. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej, Sandia National Laboratories i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zbudowali na próbę mikroigłę z umieszczonymi wewnątrz czujnikami do pomiaru pH, glukozy i kwasu mlekowego (zastosowano detekcję amperometryczną). Z tym ostatnim wiążą sportowe nadzieje, wspominając, że za jego pomocą dałoby się określić stężenie metabolitu w mięśniach nie przed lub po wysiłku, ale w jego trakcie. Kiedy w ramach eksperymentu akademicy zmodyfikowali materiał za pomocą komórkoopornej powłoki (Lipidure), zahamowano przyleganie makrofagów. W ciągu 48 godzin nie doszło do rozwarstwienia powłoki.
-
Zainspirowani nitkowatymi włoskami występującymi na przysadkach odwłokowych (łac. cerci) świerszczy naukowcy z University of Twente zaprojektowali czujniki, które są superwrażliwe na przepływ powietrza. Sztuczne włoski można precyzyjnie dostroić do konkretnej częstotliwości. By uwrażliwić je na daną częstotliwość, wystarczy elektronicznie dostosować sztywność skrętną (Applied Physics Letters). Za pomocą włosków świerszcz wyczuwa/słyszy wrogów i bezbłędnie ocenia, w jakiej odległości i gdzie się znajdują. Włoski stworzone przez Holendrów produkuje się z polimeru SU-8. Mają 0,9 mm długości i są grubsze u podstawy niż na czubku. Najmniejsze ruchy są rejestrowane przez elastycznie podwieszoną płytkę, do której przymocowuje się włoski. Zmiany pojemności elektrycznej uznaje się za miarę wielkości ruchu. Harmen Droogendijk zauważył, że wrażliwość można zwiększyć, wykorzystując inne włoski, które nie są tak sztywne. Szybko jednak okazało się, że ten sam efekt uzyskuje się, dostosowując elektronicznie sztywność skrętną. Naukowiec badał naprzemienne napięcie, jakiego trzeba użyć, aby nadać włosom żądaną miękkość w wybranym momencie. Efekt był bardziej niż zadowalający - zaobserwowano 10-krotny wzrost wrażliwości na dostrajaną częstotliwość. Autorzy prototypu widzą wiele dla niego wiele zastosowań. Wg nich, sztuczne włoski mogą zostać wykorzystane w robotach jako czujniki kierunku oraz w aparatach słuchowych.
-
W niedalekiej przyszłości będziemy mogli wykorzystywać owady w roli zwiadowców, wysyłanych w miejsca, do których z jakichś powodów nie można wysłać ludzi. Naukowcom z University of Michigan udało się stworzyć system, który pozyskuje energię elektryczną z ruchów owada. Dzięki pozyskaniu tej energii być może uda się zasilić miniaturowe kamery, mikrofony, czujniki i sprzęt komunikacyjny, umieszczony na grzbiecie owada. Moglibyśmy wysyłać tak wyposażone owady w miejsca niebezpieczne, w które nie chcemy posyłać ludzi - mówi profesor Khalil Najafi. Zespół Najafiego opracował sposób na zbieranie energii z ruch skrzydeł owadów i doładowywanie baterii. Dzięki takiemu rozwiązaniu urządzenia przyczepione do owada będą pracowały dłużej.
-
Powstała płynna antena, która zmienia kształt, a zatem i częstotliwość na jakiej pracuje. Tego typu urządzenia mogą doprowadzić w przyszłości do stworzenia elektroniki, która w odpowiedzi na bodźce zmienia na żądanie swoje funkcje. Antena jest dziełem uczonych z North Carolina State University i University of Utah. Jej twórcy wykorzystali przewodzący płynny eutektyczny stop galu i indu o niskiej lepkości, który wstrzyknęli do mikrokanału długości 51 milimetrów. Mikrokanał podzielony jest na cztery zbiorniki. Dwa środkowe są od siebie oddzielone na stałe, podczas gdy każdy z zewnętrznych od sąsiedniego środkowego oddzielają kolumienki, pomiędzy którymi jest wolna przestrzeń. Po wstrzyknięciu do środka metalicznego stopu na jego powierzchni spontanicznie formuje się podobna do membrany warstwa tlenku, która zapobiega zlewaniu się metalu pomiędzy sąsiadującymi ze sobą zbiornikami środkowymi i wewnętrznymi. W takim stanie całość działa na najwyższych częstotliwościach, tworząc krótką dipolową antenę składającą się z metalu w dwóch wewnętrznych zbiornikach. Gdy do jednego jej końca przyłożymy odpowiednie ciśnienie, dojdzie do przełamania warstwy tlenku i metal z jednego z zewnętrznych zbiorników połączy się z metalem z sąsiadującego zbiornika wewnętrznego, tworząc dłuższą, z więc pracującą na niższych częstotliwościach antenę. Przyłożenie ciśnienia do drugiego końca wywoła taki sam efekt, jeszcze bardziej wydłużając antenę, a zatem obniżając częstotliwość z jaką pracuje. Zmiany przebiegają błyskawicznie, w ciągu milisekund. To nie pierwsza antena o zmiennym kształcie, jednak prostota jej budowy daje temu urządzeniu przewagę nad innymi rozwiązaniami. W tym przypadku do przełączania nie jest potrzebny żaden zewnętrzny mechanizm. Antenę można tak skonfigurować, by przełączenie nastąpiło w ściśle określonych warunkach. Dzięki temu może ona działać jako czujnik. Obecnie proces przełączenia nie jest odwracalny, co jednak oznacza, że można ją wykorzystać w postaci pasywnego elementu pamięci. Antenę tę można np. zastosować jako element tagu RFID. Wyobraźmy sobie, że zamówiliśmy jakiś towar pocztą. Jeśli kurier upuścił naszą paczkę, to kształt anteny uległ zmianie, co zostanie wykazane podczas skanowania tagu. W ten sposób RFID spełni rolę czujnika - mówią twórcy anteny. Obecnie rozpoczynają oni prace nad odwracalnym przełączaniem anteny, co znacznie zwiększy jej możliwości. Pozwoli np. na jej konfigurację tak, by pracowała na tej częstotliwości, na której zachodzi w danym momencie mniej interferencji.
-
Na Princeton University powstał nowy typ czujnika, dzięki któremu możliwa będzie ocena stanu budynków czy mostów. Badanie zmian zachodzących w budowlach i wykrywanie pojawiających się uszkodzeń to bardzo ważne, a jednocześnie niełatwe zadanie. Sigurd Wagner i Patrick Gorrn postanowili wykorzystać laser, organiczne związki chemiczne i elastyczny polimer do stworzenia "skóry", którą można pokryć budowlę. Sprawdzając stan pokrycia można będzie oceniać zmiany zachodzące w samej budowli. Ich pomysł polega na użyciu poli(dimetylosiloksanu), którzy przygotowano tak, by miał falistą strukturę. Na jej powierzchnię nanosi się płynną mieszaninę molekuł organicznych. Gdy całość oświetlimy laserem ultrafioletowym, emitowane jest światło o konkretnej długości fali. W tym wypadku jest to widzialne czerwone światło. Jednak wszelkie zmiany na powierzchni "skóry", jej rozciągnięcie czy ścieśnienie, powodują zmianę długości fali emitowanego światła. Eksperymenty wykazały, że już ściśnięcie gumy o 2,2% prowadzi do zmian, które są wykrywane przez specjalne czujniki. Te potrafią zauważyć różnice sięgające zaledwie 5 nanometrów w długości fali. To bardzo dokładna metoda i jest to jej główna zaleta. W wielu przypadkach dochodzi bowiem do nieznacznych zmian struktury, które nie muszą objawiać się widocznymi uszkodzeniami. Te czujniki pozwalają zanotować takie zmiany - mówi Wagner. Dodatkową zaletą nowej metody jest możliwość sprawdzania zdrowia "skóry" z pewnej odległości oraz uniknięcie konieczności prowadzenia okablowania. Technologia z Princeton znajduje się obecnie w fazie eksperymentalnej. Uczeni szukają teraz jak najlepszych molekuł emitujących światło oraz metod ich umieszczania na PDMS. Wiemy, jak prowadzić eksperymenty. Ale nie znaleźliśmy jeszcze magicznej formuły - zauważył Wagner.
-
W przeszłości psy uczestniczyły w testach na wykrywanie nowotworów pęcherza, płuc, jajników czy piersi. Dawało to różne rezultaty, jednak w najnowszych japońskich badaniach 8-letnia labradorka Marine zbliżyła się do trafności uzyskiwanej dzięki kolonoskopii. Wykrywała raka jelita grubego w próbkach oddechowych i stolca na wczesnych etapach choroby, co daje nadzieję na przyspieszenie prac nad sztucznym nosem diagnostycznym. Poczynaniami zespołu z Kyushu University w Fukuoce kierował dr Hideto Sonoda. Na przestrzeni kilku miesięcy wytrenowana suka przeszła w sumie 74 próby. W każdym teście prezentowano jej 5 próbek oddechowych lub kału, z których tylko jedna zawierała komórki nowotworowe. Próbki pobrano od 48 osób ze zdiagnozowanym rakiem jelita grubego na różnych etapach rozwoju oraz 258 zdrowych osób, a także pacjentów, którzy chorowali na raka w przeszłości. By nie było za łatwo, ok. ½ próbek pozyskano od ludzi z polipami. Są to łagodne zmiany, które mogą jednak ulec transformacji nowotworowej. Poza tym 6% próbek oddechowych i 10% próbek stolca zebrano od ochotników cierpiących na inne choroby układu pokarmowego, takich jak wrzody, nieswoiste zapalenie jelit, zapalenie uchyłków czy zapalenie wyrostka robaczkowego. W testach oddechowych Marine prawidłowo wskazywała nowotwór w 33 na 36 prób (świadczy to o 95-proc. trafności), a w testach kałowych w 37 przypadkach na 38 (98-proc. trafność). Labradorka radziła sobie szczególnie dobrze z próbkami od ludzi z wczesnymi etapami choroby. Nie dała się też zwieść próbkom świadczącym o innych zaburzeniach. Do celów medycznych trenowano ją od 2005 roku. Ponieważ labradory bardzo lubią pływać, wcześniej pracowała jako ratownik. Gdy prawidłowo wskazywała próbki, w nagrodę pozwalano jej się pobawić piłeczką tenisową. Ze względu na spore wydatki i czasochłonność szkolenia dla trenera i psa mogłoby być trudno wprowadzić ocenę przez psa do praktyki klinicznej. Poza tym zdolność do wyczuwania zapachów i do skupiania uwagi jest bardzo różna wśród psów, nie pozostaje też jednakowa u tego samego psa [jednego dnia może wypadać lepiej, drugiego dużo gorzej] – podkreśla dr Sonoda. Japoński naukowiec wyjaśnia, że specyficzny zapach nowotworu naprawdę istnieje, ale na razie nie wiadomo, o jakie konkretnie związki chemiczne chodzi. Tylko pies zna odpowiedź. W przyszłości trzeba więc zidentyfikować wyczuwane przez najlepszych przyjaciół człowieka lotne substancje i opracować czujnik do wykrywania nowotworu na wczesnym etapie. Obecna metoda wykrywania raka jelita grubego na podstawie obecności w kale krwi zapewnia tylko 10-proc. w wykrywaniu wczesnych etapów choroby.
-
Australijczycy skonstruowali uprząż, która pozwala na zdalne sterowanie psem, który nie widząc opiekuna, może wykonywać skomplikowane zadania (Personal Ubiquitous Computing). Z naszym systemem nie trzeba się znajdować w zasięgu wzroku psa – podkreśla prof. David M. Bevly z Auburn University. Kiedyś urządzenia do zdalnego sterowania testowano na innych gatunkach zwierząt, poza tym wymagały one wszczepiania elektrod. Tymczasem zespół z antypodów wpadł na pomysł rozwiązania całkowicie zewnętrznego, które pozwala kierować w czasie rzeczywistym wytrenowanymi psami. W skład uprzęży wchodzą GPS, czujniki, procesor i modem radiowy, który łączy się bezprzewodowo z komputerem. Plecaczek lekko wibruje po prawej lub lewej stronie i wydaje różne dźwięki. System przetestowano na labradorze o imieniu Major, uczestniku programów wdrażanych przez uczelniany Canine Detection Research Institute. Okazało się, że psu często udawało się dotrzeć do celu oddalonego o kilkaset metrów. Major podążał we właściwym kierunku przez 80% czasu, a komputer wydawał właściwe polecenia w 99% sytuacji. Obecnie zespół prowadzi testy z przeprowadzaniem psa przez bardziej złożone zadania, a także na większe odległości (od 5 do 6,5 km). Bevly widzi wiele zastosowań dla swojego wynalazku. Wspomina o wysyłaniu psów na tereny działania karteli narkotykowych czy z lekami do żołnierzy na polu walki. Dzięki uprzężom jedna osoba mogłaby też na lotnisku, przejściu granicznym itp. zawiadywać działaniami wielu czworonogów. William Helton z Uniwersytetu w Canterbury, specjalista ds. ergonomii psów, dodaje, że mając wgląd w ruchy psa, opiekun czy trener będzie wiedzieć, czy jego pupil nie jest np. zbyt zdenerwowany lub czy nie stracił z jakiegoś powodu zainteresowania zadaniem.
-
Nanotechnologom zależy na tym, by kiedyś w przyszłości móc wpływać na pojedyncze struktury i procesy zachodzące w komórce. Nanocząstki doskonale się do tego nadają, bo są małe i da się je zaprojektować pod wykonanie konkretnego zadania. Pobudzone przez pole elektromagnetyczne o częstotliwościach radiowych (RF) mogłyby np. stopić nić DNA, rozproszyć agregaty białek czy uszkodzić jądro. Nie wiadomo jednak, na co je w takich sytuacjach stać, bo do tej pory nie umiano zmierzyć ich temperatury. Specjaliści z Rensselaer Polytechnic Institute opracowali nową technikę określania wzrostu temperatury w pobliżu nanocząstek wzbudzonych polem magnetycznym o częstotliwościach radiowych. Jako czujniki wykorzystali fluorescencyjne kropki kwantowe. Zespół ustalił, że gdy nanocząstki były wzbudzone, mierzalny wzrost temperatury był taki sam, bez względu na to, czy czujniki po prostu zmieszano z nanocząstkami, czy powstało pomiędzy nimi wiązanie kowalencyjne (elektrony były współdzielone przez nanocząstki i kropki). Dokonywanie lokalnych pomiarów jest ważne, gdyż pokazuje ograniczenia ogrzewania RF, a przynajmniej unaocznia je w zakresie badanych częstotliwości – podsumowuje szefowa projektu Diana Borca-Tasciuc.
-
Canon poinformował o opracowaniu 120-megapikselowego czujnika APS-H. Nowe urządzenie pozwala na wykonywanie zdjęć o wymiarach 13280 x 9184 pikseli. Osiągi czujnika są imponujące. Zwykle tak gęste upakowanie elementów światłoczułych i przesyłanie tak olbrzymich informacji wiąże się z niemożnością szybkiego wykonywania zdjęć. Jednak Canon zapewnia, że czujnik umożliwia wykonanie 9,5 ujęcia na sekundę. Sto dwadzieścia megapikseli to ponadsiedmiokrotnie więcej niż mamy do dyspozycji w profesjonalnym aparacie EOS-1D. Opracowanie czujnika nie oznacza jednak, że szybko trafi on na rynek. Warto tutaj przypomnieć, że już w 2007 roku Canon zaprezentował 50-megapikselowy CMOS. Wciąż jednak nie pojawiły się aparaty, które by go wykorzystywały. Niewykluczone, że czujniki o tak wielkiej rozdzielczości nigdy nie pojawią się w ofercie dla klientów indywidualnych.
-
Rząd USA rozpoczyna bardzo kosztowny i zakrojony na szeroką skalę projekt obrony kraju przed cyberatakiem. Na Perfect Citizen zostanie wydane nawet 100 milionów dolarów, a przetarg na pierwszą fazę projektu wygrała firma Raytheon. W ramach Perfect Citizen Narodowa Agencja Bezpieczeństwa (NSA) ma nadzorować za pomocą odpowiednich czujników najważniejsze elementy infrastruktury informatycznej agend rządowych i firm prywatnych. Pod nadzorem Agencji znajdą się m.in. sieci energetyczne czy elektrownie atomowe. Głównym celem projektu jest wyszukiwanie słabych stron i monitorowanie przeprowadzanych ataków, w celu zbierania danych na temat zagrożeń. Niewykluczone, że będzie też w stanie pomóc w obronie przed atakiem. O ile jednak wdrożenie projektu w sieciach rządowych nie powinno być problemem, o tyle firmy prywatne nie mają obowiązku współpracy z agendami rządowymi. Dlatego też nie wiadomo ile z nich uda się przekonać do przystąpienia do Perfect Citizen. Najłatwiej zapewne będzie przekonać te firmy, które już i tak współpracują z rządem i np. realizują zamówienia federalne. Opinie specjalistów nie są jednoznaczne co do programu. Niektórzy uważają, że jest to wtrącanie się NSA w kwestie wewnętrzne państwa, inni twierdzą, że to ważny projekt zwiększający bezpieczeństwo i jedynie NSA posiada odpowiednie zasoby, by go prowadzić. Zdaniem zwolenników, Perfect Citizen nie naruszy prywatności bardziej, niż kamery przemysłowe umieszczone na ulicy. Tym bardziej, że projekt ma przede wszystkim skupiać się na dużych systemach informatycznych starszego typu. Były one projektowane wiele lat temu, nie myślano o podłączaniu ich do Sieci i nie zabezpieczano pod tym kątem. Jednak po latach zostały podłączone do internetu i są szczególnie narażone na ataki. Systemy takie zarządzają np. ruchem lotniczym czy kursami pociągów metra. Perfect Citizen ma za zadanie zabezpieczać przede wszystkim takie miejsca. Rząd USA od ponad 10 lat mówi, że państwo ma interes w zabezpieczeniu zasobów firm prywatnych, gdyż ataki na nie mogą powodować też olbrzymie straty w państwowej infrastrukturze. Coraz częściej uwagi takie dotyczą cyberataków i urządzeń telekomunikacyjnych. Jak zwracają uwagę urzędnicy, NSA, która zajmuje się m.in. wywiadem elektronicznym, jest jedyną agendą zdolną nadzorować infrastrukturę IT w skali całego kraju.
-
Naukowcy znaleźli nowe zastosowanie dla lewitacji magnetycznej, zjawiska dobrze znanego konstruktorom i pasażerom kolei Maglev, gdzie tradycyjne tory zostały zastąpione układem elektromagnesów. Teraz przyszła kolej na czujniki do analizowania zawartości soli w wodzie bądź tłuszczu w pokarmach i napojach, m.in. serze, wodzie czy mleku (Journal of Agricultural and Food Chemistry). Zespół doktora George'a Whitesidesa z Uniwersytetu Harvarda podkreśla, że pomiar gęstości substancji odgrywa ważną rolę w przemyśle spożywczym czy medycynie, ponieważ dostarcza informacji na temat składu chemicznego. Gęstość wskazuje np. na zawartość cukru w napojach gazowanych i alkoholu w winie, pozwala też stwierdzić, czy woda w systemie irygacyjnym nie jest przypadkiem za bardzo zasolona. Urządzenia wykorzystywane dotąd do tych celów często były za drogie i zbyt skomplikowane, stąd pomysł naukowców na czujnik w wersji maglev. Amerykański wynalazek jest zbudowany z wypełnionego roztworem paramagnetycznych jonów pojemnika wielkości kostki lodu oraz umieszczonych nad i pod nim magnesów neodymowych (powinny one być tak ustawione, żeby bieguny jednoimienne znajdowały się naprzeciw siebie). Diamagnetyczny obiekt należy umieścić w pojemniku z paramagnetyczną cieczą, a następnie włożyć kontener między magnesy. Później wystarczy określić pozycję badanego obiektu na osi pionowej. Dotąd oznaczano w ten sposób zasolenie wody, gęstość ziaren, a także porównywano zawartość tłuszczu w mleku, serze i maśle orzechowym czy stosunek wielonienasyconych i jednonasyconych kwasów tłuszczowych w różnych olejach roślinnych.
-
Poszukiwanie miejsca parkingowego w centrum zatłoczonego miasta może często trwać dłużej, niż sam dojazd to niego. Kierowcy, krążący w poszukiwaniu miejsca, w którym pozostawią samochód, przyczyniają się do zwiększenia i tak już dużych korków. Naukowcy z Rutgers University, Marco Gruteser i Wade Trappe, mają pomysł, jak rozwiązać ten problem. W ramach eksperymentu wyposażyli oni trzy samochody w ultradźwiękowe czujniki odległości umieszczone na drzwiach pasażera oraz odpowiednie algorytmy, szacujące mierzone odległości, rozpoznające obiekty i poszukujące w ten sposób wolnych miejsc parkingowych. Dwumiesięczne badania prowadzone w New Jersey wykazały, że w 95% przypadków system dobrze rozpoznał wolne miejsca. Naukowcy połączyli też dane zebrane z czujników z GPS-em i stworzyli w ten sposób mapę wolnych miejsc parkingowych. Dokładność uzyskanych danych wynosiła 90%. Upowszechnienie tego typu systemu może znacząco zmniejszyć korki w wielkich miastach. Badania prowadzone w Nowym Jorku przez grupę Transportation Alternatives wykazały, że na Manhattanie aż 45% ruchu generują kierowcy, którzy krążą w poszukiwaniu wolnego miejsca parkingowego. Jeśli udałoby się upowszechnić system Grutesera i Trappe, kierowcy mogliby na bieżąco otrzymywać informacje o najbliższych wolnych miejscach parkingowych. Poszukiwanie miejsca do zaparkowania to nie tylko problem kierowcy, który traci czas, oraz miasta zatykanego przez korki. Już w 2006 roku profesor Donald Shoup, który specjalizuje się w planowaniu miejskim, wyliczył, że w jednej tylko niewielkiej biznesowej dzielnicy Los Angeles samochody, które jeździły w poszukiwaniu miejsca do zaparkowania spaliły w ciągu roku 178 000 litrów paliwa, emitując do atmosfery 730 ton dwutlenku węgla. Problem zauważyły też władze wielu miast. San Francisco wydało miliony dolarów na system czujników umieszczanych w asfalcie i parkometrach, który informuje o wolnych miejscach. Jednak tego typu systemy są niezwykle drogie i są instalowane na płatnych i oficjalnie wyznaczonych miejscach parkingowych. Całkowicie pomijają zatem te miejsca, w których parkowanie jest dozwolone, ale nie nadzorowane przez władze. Dlatego też np. we wspomnianym już San Francisco opomiarowano w ten sposób jedynie 6000 miejsc parkingowych, czyli 25% dostępnego miejsca. Średni koszt zainstalowania czujników dla pojedynczego miejsca i ich utrzymania przez rok po instalacji wynosi 500 USD. Wynalazek uczonych z Rutgers University pozwala na znacznie tańsze wyszukiwanie wolnych miejsc i działa zarówno w przypadku parkingów wyznaczonych jak i tych nieoficjalnych. Koszt prototypowego systemu to 20 USD za czujnik ultradźwiękowy, 100 dolarów za GPS. Do tego należy doliczyć koszt komputera i łącza Wi-Fi oraz centralnego serwera zbierającego i przetwarzającego dane. Co więcej, uczeni wpadli na pomysł, że tego typu system można by zainstalować w taksówkach czy wozach policyjnych. Po przeanalizowaniu ruchu taksówek wyliczyli, że wystarczy wyposażyć 300 z nich w czujniki, dzięki czemu za kwotę 200 000 dolarów można stworzyć aktualizowaną w czasie rzeczywistym mapę wolnych miejsc parkingowych w śródmieściu San Francisco.
-
W aktywnym wulkanie Mount St Helens pracuje pierwsza automatyczna sieć wyspecjalizowanych czujników, które komunikują się pomiędzy sobą i wysyłają dane do satelitów oraz stacji naziemnych. System potrafi w razie potrzeby, na przykład gdy jedno z urządzeń ulegnie uszkodzeniu, przeorganizować swój sposób komunikacji tak, by nadal zbierać i wysyłać dane. Zespół z należącego do NASA Jet Propulsion Laboratory ma nadzieję, że w przyszłości takie sieci będą wykorzystywane do badań geologicznych w Układzie Słonecznym. Na świecie od pewnego czasu stosuje się systemy monitorujące wulkany. Jeden z nich istnieje np. na Mount Erbus na Antarktydzie. Jednak tego typu urządzenia wymagały dotychczas wielu dni wiercenia w skałach i instalowania w nich czujników. Praca była więc ciężka, kosztowna i niebezpieczna. Tymczasem nowy system został zainstalowany błyskawicznie. Piętnaście czujników zostało opuszczonych z helikoptera do krateru wulkanu oraz rozstawionych wokół niego. Stalowe urządzenia wielkości walizki wyposażono w trzy ramiona każde. W "walizce" zamknięto czujniki odpowiedzialne za wykrywanie i rejestrowanie trzęsień ziemi, ciepła wydobywającego się z wulkanu, chmur popiołów oraz GPS, który umożliwia dokładne określenie pozycji urządzenia oraz wyliczenie miejsca, w którym dochodzi do wstrząsów podłoża. Czujniki po opuszczeniu ze śmigłowca samodzielnie nawiązały ze sobą łączność, tworząc sieć podobną do Internetu. W razie uszkodzenia jednego z węzłów, wymiana danych zostanie przeorganizowana, więc system nadal będzie działał. Urządzenia nie tylko gromadzą dane, ale dokonują ich analizy. To z kolei pozwala na monitorowanie wulkanu w czasie rzeczywistym. Informacje przesyłane są do pobliskiego Johnston Ridge Obserwatory. Opóźnienie wynosi zaledwie jedną sekundę, więc pracujący w obserwatorium specjaliści w sytuacjach awaryjnych nie muszą dokonywać analizy, by wiedzieć, co się może wydarzyć. System komunikuje się też z satelitą, któremu może wydawać polecenia. Jeśli np. czujniki wykryją odbiegające od normy zjawisko, np. pojawienie się nowego źródła ciepła, wyślą do satelity polecenie, by wykonał zdjęcia. Interakcja przebiega w obie strony. Satelita może służyć naukowcom do błyskawicznego aktualizowania oprogramowania sieci urządzeń. Dalszy rozwój tego typu technik będzie niezwykle przydatny podczas badań kosmosu, gdzie nie będzie możliwości długotrwałego, precyzyjnego konfigurowania sieci czujników czy wymiany uszkodzonych urządzeń. Taka sieć może zostać na przykład użyta przez automatyczną łódź podwodną, która w przyszłości będzie badała ocean znajdujący się pod zamarzniętą powierzchnią Europy - księżyca Jowisza.
-
Monitorowanie nadciśnienia i skuteczności jego leczenia jest obecnie bardzo uciążliwe dla pacjenta. Wymaga noszenia przy sobie urządzenia utrwalającego zapis oraz naramiennego rękawa, który napompowuje się również w nocy. Metodę tę może zastąpić coś bardzo małego i wygodnego: implant umieszczany na stałe w tętnicy udowej. Poprzez pachwinę lekarze wprowadzają czujnik ciśnienia bezpośrednio do tętnicy udowej – wyjaśnia dr Hoc Khiem Trieu z Wydziału Mikroelektroniki i Systemów Instytutu Fraunhofera w Duisburgu. Sensor, którego średnica (wraz z obudową) nie przekracza 1 mm, mierzy ciśnienie chorego 30 razy na sekundę. Za pomocą giętkich kabli łączy się on z wszczepionym pod skórę pachwiny przekaźnikiem. Urządzenie odkodowuje nadchodzące dane i przesyła je do zewnętrznego wyświetlacza, noszonego np. jak telefon komórkowy przy pasku, a następnie do lekarskiej stacji monitorującej. Ponieważ wykorzystano technologię CMOS, cały system jest wyjątkowo energooszczędny, a mikroimplanty zasila się bezprzewodowo. Poza podopiecznymi dr. Trieu, w realizacji projektu uczestniczyli badacze z firmy Dr. Osypka GmbH. Aparaturę można wykorzystać również przy kontroli innych parametrów funkcjonowania organizmu, w tym u pacjentów z niewydolnością serca.
-
Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego (UCSD) i Clarkson University trwają prace, których celem jest zmniejszenie śmiertelności wśród żołnierzy na polu walki. Większość z nich umiera w ciągu pół godziny od zranienia. Trzydzieści minut to najczęściej zbyt mało czasu, by do żołnierza dotarł lekarz, nie mówiąc już o transporcie do szpitala. Amerykańscy naukowcy pracują nad urządzeniem, które będzie monitorowało stan zdrowia żołnierza, postawi wstępną diagnozę i zaordynuje odpowiednie lekarstwa, a te zwiększą szanse na przeżycie. Szef projektu, profesor nanoinżynierii Joseph Wang z UCSD zatrudnił do pomocy Evgeny'ego Katza z Clarkson, który niedawno opracował bazującą na enzymach bramkę logiczną. Ta reaguje w ściśle określony sposób na pojawienie się różnych biomarkerów, wywołując tym samym "reakcję łańcuchową" polegającą na odpowiednim zamykaniu i otwieraniu kolejnych bramek logicznych. W wyniku takich działań zostaje postawiona wstępna diagnoza. Katz i Wang chcą stworzyć system, który będzie monitorował cztery biomarkery: glukozę, tlen, laktazę i norepinefrynę. Mierzenie ich poziomów pozwala na zdiagnozowanie pojawienia się różnego typu zranień. Na przykład jeśli wskutek urazu u żołnierza dojdzie do wylewu krwi do mózgu, czujnik wykryje rosnące poziomy laktazy, glukozy i norepinefryny. Taka diagnoza spowoduje uruchomienie się bramki logicznej odpowiedzialnej właśnie za tego typu ranę, co z kolei wywoła reakcję układów scalonych odpowiedzialnych za podanie odpowiedniego leku. Chcemy stworzyć inteligentne czujniki, które będą w stanie rozpoznać różne rodzaje zranień, podjąć odpowiednią decyzję i podać lekarstwa - mówi Wang. Na razie są to tylko rozważania teoretyczne. Projekt jest w bardzo wczesnej fazie rozwoju, a jego pomysłodawcy nie wiedzą nawet, jakie rany mogą być rozpoznawane przez czujniki. Muszą zbadać dokładną kombinację biomarkerów, by określić charakterystyki dla różnych ran, a następnie przygotować enzymatyczne bramki logiczne, które będą odpowiednio reagowały. Profesor Wang, którego gabinet jest naszpikowany różnymi czujnikami, mówi, że niektóre z nich już teraz mogą się przydać. Ma bowiem do dyspozycji układy tak małe, że mogą np. zmieścić się w kanalikach łzowych, a nieco większe można wszczepić pod skórę. Naukowcy chcą jednak, by ich technika była jak najmniej inwazyjna, dlatego też będą dążyli do stworzenia technologii, która będzie działała dzięki monitorowaniu łez, śliny czy potu. Pomysł swoich kolegów chwali profesor Martin Bazant, jeden z założycieli działającego na MIT Institute for Soldier Nanotechnologies. Wątpi, co prawda, w możliwość stworzenia w pełni zautomatyzowanego systemu, który będzie zajmował się leczeniem, ale uważa, że olbrzymim postępem będzie skonstruowanie systemu diagnostycznego. To znakomicie pomoże lekarzowi, który na czas dotrze do żołnierza. Profesor Wang mówi, że podobne urządzenia przydadzą się też w zastosowaniach cywilnych. Załogi karetek pogotowia zyskają dzięki nim dostęp do dokładniejszych danych na temat ratowanej osoby, a w szpitalach możliwe będzie monitorowanie na bieżąco stanu wielu pacjentów.
-
Naukowcy z University of Michigan stworzyli najbardziej energooszczędny procesor na świecie. Układ Phoenix pobiera w stanie uśpienia aż 30 000 razy mniej mocy niż inne podobne kości, a do pracy potrzebuje 10-krotnie mniej mocy. W trybie uśpienia Phoenix Processor zużywa jedynie 30 pikowatów mocy. Jak wyjaśniają naukowcy, to tak niewiele, że bateria z zegarka elektronicznego mogłaby zasilać Phoeniksa przez 263 lata. Nowy procesor ma powierzchnię zaledwie 1 milimetra kwadratowego. Jego olbrzymią zaletą jest fakt, iż jest zasilany przez baterię takiej samej wielkości. Baterie zasilające układy scalone są zwykle znacznie od nich większe, przez co przyczyniają się do wzrostu rozmiarów i ceny urządzania, w których są wykorzystywane. Na przykład bateria używana w przeciętnym laptopie jest około 5000 razy większa od procesora i zapewnia mu energię na zaledwie kilka godzin. Phoenix nie będzie, oczywiście, wykorzystywany w komputerach domowych. Tego typu mikroukłady trafiają do implantów medycznych, czujników mierzących np. zanieczyszczenia atmosferyczne czy do sprzętu szpiegowskiego. Jak podkreślają twórcy Phoeniksa: niskie zapotrzebowanie na energię pozwoliło nam na zmniejszenie rozmiarów baterii i całego urządzenia wykorzystującego procesor. Nasz system, wraz z baterią, ma być 1000 razy mniejszy od najmniejszych obecnie stosowanych czujników. To otwiera nowe możliwości - mówi profesor David Blaauw, którego dwaj doktoranci, Scott Hanson i Mingoo Seok, stworzyli procesor. Naukowcy twierdzą, że Phoenix posłuży do stworzenia czujników, które będą niemal niewidoczne gołym okiem. Będzie można go zatopić w betonie, by na bieżąco mierzył stan budynków i mostów, zostanie wykorzystany do monitorowanie ciśnienia w gałce ocznej, przyda się do sterowania rozrusznikami serca. Akademicy, by skonstruować tak energooszczędny układ, skupili się na jego stanie uśpienia, bo w nim właśnie czujniki spędzają większość czasu. Phoenix standardowo znajduje się w stanie uśpienia. Jego zegar "budzi go" co 10 minut na 1/10 sekundy. Wówczas Phoenix wykonuje 2000 instrukcji: sprawdza czy napłynęły nowe dane, przetwarza je, kompresuje i zapisuje w pamięci. Następnie znowu przechodzi w stan uśpienia. Uczeni celowo ustawili go w ten sposób, gdyż ma on być stosowany przede wszystkim w różnego rodzaju czujnikach pomiarowych, więc zebranie danych co 10 minut jest wystarczające.
-
W Imperial College London powstało niewielkie bezprzewodowe urządzenie noszone za uchem, które zbiera dane biomechaniczne właściciela. Są one na bieżąco wysyłane do komputera, który je analizuje. W ten sposób trener może monitorować wydajność zawodnika, a lekarze sprawdzać dane pacjenta przechodzącego rekonwalescencję po operacjach czy przechodzących leczenie chorób neurdegeneracyjnych. Niewielkie urządzenie może trafić do masowej produkcji już w ciągu najbliższych 12-18 miesięcy. Peter Vint, technolog pracujący dla Komitetu Olimpijskiego Stanów Zjednoczonych, chwali wynalazek brytyjskich uczonych. Tym, co odróżnia go od innych czujników jest fakt, iż jest on bardzo mały i można go nosić w takim miejscu, które pozostaje stabilne u zawodników uprawiających sporty niekontaktowe. Czujnik mierzy pozycję ciała, długość i częstotliwość kroków oraz przyspieszenie. Świetnie sprawdzi się więc tam, gdzie potrzebne będą dokładne dane o sposobie poruszania się osoby: od sportów po wydziały ortopedyczne szpitali. Z kolei u pacjentów cierpiących na choroby neurodegeneracyjne czujnik może monitorować postępy choroby, badając zmiany w sposobie poruszania się pacjenta. Urządzenie było już testowane na pacjentach przechodzących rekonwalescencje po operacjach, a obecnie przechodzi testy wśród sportowców. W tej chwili zasięg jego łącza bezprzewodowego wynosi 10 metrów. Twórcy czujnika chcą zwiększyć ten zasięg oraz wyposażyć go w nowe funkcje, jak na przykład pomiar rytmu serca. W Sieci można obejrzeć film przedstawiający pracę czujnika.
-
Fizycy ze sławnego California Institute of Technology (Caltech) stworzyli czujnik, zdolny do wykrywania pojedynczych nieoznaczonych molekuł. Przeprowadzone dotychczas testy wykazały, że sprawdza się on podczas wykrywania cytokin, białek sygnałowych układu odpornościowego. Dotychczas stosowane czujniki potrafią wykryć tylko te molekuły, które wcześniej zostały odpowiednio oznaczone. Przełomowy czujnik może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach: od wyjątkowo wczesnego wykrywania raka i innych chorób, po podstawowe badania biologiczne. Przy opracowaniu czujnika amerykańskim naukowcom pomógł wcześniej opracowany przez nich wynalazek nazwany „wysokojakościowym rezonatorem mikrotoroidowym”. To szklane urządzenie w kształcie pierścienia, którego średnica jest mniejsza od średnicy ludzkiego włosa. Wewnątrz rezonatora można „uwięzić” światło. Początkowo naukowców interesowało zastosowanie urządzenia do wykrywania optycznych efektów interakcji molekuł z rezonatorem. Jednak w miarę postępu prac okazało się, że odpowiedź rezonatora na zetknięcie się z molekułami jest znacznie lepsza niż przypuszczano. Kerry Vahala, który kierował badaniami, mówi, że uczeni byli w stanie wykrywać minimalne ilości ciepła, które było generowane gdy molekuły reagowały ze światłem w mikrotoroidzie. Mamy do czynienia z odpowiedzią termooptyczną, która milionkrotnie zwiększa czułość urządzenia – mówi Vahala. Co więcej, sensor jest nie tylko niezwykle czuły, ale można go zaprogramować tak, by reagował na konkretne molekuły. Wystarczy pokryć jego powierzchnię odpowiednią substancją.
-
Koreański Instytu Badań nad Elektroniką i Telekomunikacją (ETRI) poinformował o stworzeniu systemu telefonii komórkowej dla osób starszych. System automatycznie powiadamia rodzinę i pogotowie ratunkowe, gdy starsza osoba upadnie. Składa się on z czujnika, który starsza osoba powinna nosić przy sobie. Gdy czujnik odkryje gwałtowny ruch, jak przy upadku, zawiadamia centrum komputerowe w szpitalu. Następnie szpitalny komputer oddzwania do posiadacza czujnika by sprawdzić, czy nie potrzebuje on pomocy. Jeśli okaże się, że pomoc jest potrzebna, informowane jest pogotowie oraz rodzina. Miejsce, w którym znajduje się osoba potrzebująca pomocy określane jest dzięki systemowi GPS. Park Soo-jun z ETRI zapowiada, że jego zespół pomniejszy czujnik do takich rozmiarów, by można było nosić go jak broszkę lub sprzączkę od paska. Ponadto powstanie oprogramowanie, które pozwoli na korzystanie ze wspomnianego systemu właścicielowi każdego modelu telefonu komórkowego.
-
Koreańscy naukowcy wynaleźli czujnik, który pozwala na wykonywanie zdjęć w niemal zupełnych ciemnościach, bez konieczności używania lamp błyskowych. Dzięki urządzeniu autorstwa Koreańskiego Instytutu Technologii Elektronicznej możliwe będzie np. robienie zdjęć w teatrach. Początkowo czujniki trafią najprawdopodobniej do telefonów komórkowych kamer przemysłowych i kamer stosowanych w pojazdach i pokazujących z tyłu. Do wykonania jasnego zdjęcia dobrej jakości nowemu sensorowi wystarczy oświetlenie o mocy 1 luksa. Odpowiada to oświetleniu fotografowanego obiektu jedną świeczką z odległości 1 metra. Koreańczycy informują, że ich czujnik jest 2000 razy bardziej wrażliwy na światło niż dotychczas stosowane rozwiązania. Układ SMPD (Single Carrier Modulation Photo Detector) powstał kosztem 10,5 miliona dolarów, a prace nad nim trwały przez cztery lata. Jego twórcy nie zdradzają kiedy trafi on na rynek, ani ile będzie kosztował. Informują jedynie, że roczna sprzedaż SMPD może osiągnąć wartość 2,2 miliarda dolarów.
-
Jak się okazuje, myszka komputerowa niejedno ma imię. Może na przykład nazywać się MagicMouse, być montowana do palca i poruszać się w trzech wymiarach. Takie właśnie urządzenie wymyśliła piątka amerykańskich studentów z Worcester Polytechnic Institute. Użytkownik nowatorskiej myszki zakłada ją na palec jak pierścionek i poruszając dłonią we wszystkich kierunkach steruje kursorem na ekranie. Miniaturowa myszka komunikuje się za pomocą ultradźwięków z odbiornikiem, który określa jej pozycję i wysyła dane do komputera. MagicMouse znakomicie ułatwia pracę. Przybliżanie czy oddalanie odbywa się dzięki zbliżeniu i oddaleniu dłoni od odbiornika. Jednocześnie można poruszać dłonią przesuwając kursor. Dzięki temu np. podczas pracy z mapami użytkownik może w tym samym momencie powiększyć interesujący go obszar i jednocześnie przesunąć kursor w inny punkt ekranu. Mysz pozwala też na znacznie łatwiejsze niż dotychczas manipulowanie obiektami podczas pracy z aplikacjami CAD. Twórcy nowego urządzenia podkreślają, że nawet podczas pracy z takimi programami jak edytory tekstów czy przeglądarki internetowe, MagicMouse pozwala na bardziej intuicyjną pracę. Studenci oparli swój pomysł na czynniku TDOA (time difference of arrival – czasowa różnica odebrania sygnału), na którym bazuje też np. GPS. Pięć czujników co 16 milisekund odbiera sygnał z myszki i, porównując opóźnienia sygnału w każdym z nich, określa jej dokładną pozycję. Największym problemem było zmniejszenie myszy tak, by mieściła się na palcu. W końcu udało się stworzyć urządzenie o powierzchni 6,5 centymetra kwadratowego, które waży mniej niż 10 gramów. Zasilane jest ono litowo-polimerową baterią, która wystarcza na dwa tygodnie nieprzerwanej pracy. Później należy ją ponownie załadować. Koszty zbudowania prototypu wyniosły 155 dolarów. WPI udostępniło film, na którym widać myszkę w akcji.