Технологии и материалы

В родственном оригами японском искусстве прорези в сплошном материале позволяют ему легко складываться и менять свой объем. Дизайн киригами воплошен в многофункциональном микророботе из двухмерного метаматериала, который состоит из сотни шестиугольников диоксида кремния. Эти блоки организованы в ячейки, которые могут расширяться и сжиматься за десятую секунды. Робот принимает программируемую форму и ползает. Он может даже обернуться вокруг другого объекта и снова развернуться в лист. Применения конструкции очень широки.

Многие биогибридные роботы используют животные или растительные клетки, но жизнь их обычно коротка. Ученые использовали грибницу, как простой и надежный компонент периферийного мозга двух новых роботов. Ощущающий окружающую среду мицелий выдавал напряжение, похожее на потенциал действия нейронов мозга и управлял двигателями колесного робота и приводами мягкого робота с пятью ногами. Входным сигналом для грибницы был свет, но в будущем им станут химические вещества. Они позволят роботам успешно реагировать на окружающую среду.

Раствор, делающий живую кожу обратимо прозрачной, создали биоинженеры и материаловеды. Исследователи в эксперименте втирали водный раствор тартразина в пузико лабораторной мышки. И этот участок кожи через несколько минут превращался в прозрачный иллюминатор, сквозь который были видны внутренние органы зверька.

Пока скептики, заслышав о превращении атмосферного СО₂ в моторное топливо, вертят пальцем у виска, инженеры делают свою работу. Например, в германском Юлихе в июне 2024 года открыли первую промышленную станцию, которая с помощью солнечного тепла превращает воду и углекислый газ в синтетическое топливо.

Группа китайских ученых разработала растягивающуюся искусственную термоэлектрическую ткань. Она может генерировать электрический ток из-за разницы температур между ее слоями и служить датчиком температуры. В нее можно интегрировать датчики давления, растяжения, химического состава и пр. Ткань выдерживает 3200 циклов сминания. Она не потребует частой смены внешних источников питания и идеально подходят для непрерывного сбора данных о людях, которые затем сможет анализировать искусственный интеллект. Руководитель исследований заявил, что это «технология, разрушающая границы здоровья».

Сканирующие просвечивающие микроскопы направляют сфокусированный пучок электронов на образец и точка за точкой создают его изображение. В каждой точке пучок делает паузу для накопления сигнала, не зависящую от ее особенностей. Этот метод опасен разрушением объекта исследования. Физики пересмотрели всю логику работы микроскопа и придумали, как значительно сократить время облучения образца. Чтобы автоматически перекрывать пучок электронов за наносекунды, ученые совместно с одной из инженерных фирм разработали и запатентовали новую технологию. Метод принесет пользу многим исследованиям, от материаловедения до медицины.

Ученые выяснили, что сильно анизотропные кристаллы InSeI нанометровой длины в зависимости от температуры меняют свой цвет от желтого к оранжевому. Явление связано с линейной температурной зависимостью длины волны света, соответствующей границе полосы поглощения InSeI. Это позволяет откалибровать кристалл так, чтобы дистанционно измерять его температуру оптическими методами. Эти наносенсоры не менее чем на порядок чувствительней любых других. Они нужны многим потребителям, в том числе для научных исследований и промышленности. К примеру, они смогут измерять температуру электронных приборов и разных компонентов компьютерной техники.

Диоксид циркония в виде тонких пленок или наночастиц перспективен для транзисторов и мемристоров, а также устройств энергонезависимой памяти нового поколения. Он хорошо совместим с кремнием, который составляет основу современной электроники. Российские ученые разработали новую промышленную методику синтеза при комнатной температуре оксида циркония со стабильной тетрафазой. Наночастицы диоксида получают в плазме аргона с кислородом при давлении на порядки меньшем атмосферного. Ученые исследовали фазовый состав частиц и эффект резистивного переключения между двумя состояниями материала.

Появилась новая технология, которая дает возможность медикам внутри куба из прозрачного акрила увидеть трехмерные изображения разных органов, например сердца, мозга или почек. Двумерные и трехмерные изображения проявляют в полимерах со светочувствительной примесью с помощью специального светового проектора. Стирают эти изображение тепло или свет. Ученые провели успешные испытания на полидиметилсилоксане размерами до 15 см. Портативные трехмерные дисплеи пригодятся архитекторам, инженерам, геологам, ученым и пр.

В машиностроении сейчас наблюдается оживление. И то, о чем пойдет речь в этой заметке, это лишь малая толика новинок в области специального транспорта, который так необходим нам для освоения гигантских территорий нашей страны.

Что делать с бетоном из снесенных домов? Можно закопать, например, в виде щебня для дорог. Правда, дорога выйдет не очень, хуже, чем из гранитного щебня. А можно подумать и использовать на благо борьбы с потеплением. Именно такой способ предложил профессор Токийского университета Маруяма Иппей.

Создатели нейрокомпьютерного интерфейса творят чудеса, стремительно приближая эру придуманных фантастами кибернетических организмов, созданных из человека и вычислительной машины. Очередной шаг: парализованному человеку дали возможность говорить.

Для потребления еды будущего надо сначала создать человека будущего. Иначе мечтания биотехнологов могут превратиться в красивую, но бесполезную иллюстрацию для глянцевого журнала.

Биотехнологии инновационных продуктов питания переживают бум. В этой статье мы соберем идеальный завтрак будущего: генноотредактированный кофе, веганский яичный белок из грибов и белковая добавка, сделанная бактериями из воздуха, острые томаты и неострые листья горчицы.

В печати появилась первая работа, посвященная распознаванию сильных эмоций у спортсменов в условиях игрового поединка. Исследователи записали видеоролики с 15 теннисистами, обращая особое внимание на язык тела при выигрыше или проигрыше одного очка. После обучения на этих данных новый алгоритм научился ассоциировать движения с различными состояниями аффекта. Нейросеть с точностью до 68,9 % выявляла сильные эмоции на корте. Авторы уверены, что их исследование найдет применение в методике спортивных тренировок, а также в здравоохранении, образовании, сфере обслуживания, даже при организации безопасного дорожного движения.

Ученые создали научные методы и программное обеспечение для измерения различных характеристик движений человека, выражающего эмоции. В экспериментах участвовала танцовщица, которая в своих миниатюрах выражала такие эмоции, как гнев, умиротворение, страх, счастье, грусть и пр. Ее костюм оснастили 17 чувствительными датчиками, которые позволяли извлекать 12 параметров движения. Данные применили для обучения специализированного алгоритма искусственного интеллекта. Программа находится в свободном доступе на агрегаторах Zenodo и GitHub.