设施重点：伍斯特理工学院

伍斯特理工学院 (WPI) 成立于 1865 年，是美国第三古老的私立技术大学。 WPI 位于马萨诸塞州伍斯特市，促进组织工程和再生医学领域的研究，探索围绕网络安全的技术和政策问题，研究消防员健康和安全以及绿色建筑的消防安全挑战等多种问题。

WPI 开发了五个交叉研究领域：

健康与生物技术 — WPI 在健康和生物技术方面的研究跨越多个学科，涵盖细胞生物学、再生生物科学、组织力学和力学生物学、生物物理学、疾病治疗和动物行为学等重点领域。

机器人和物联网 ——机器人技术包括医疗机器人、软体机器人、人机交互和无人机。可供研究人员使用的机器人系统包括 WPI 的用于非常规紧急响应的 Atlas 机器人 (WARNER)，这是一款来自波士顿动力公司的 6 英尺高的 Atlas 人形机器人，是 WPI 参加 DARPA 机器人灾难响应机器人挑战赛的参赛作品。

美国道路上超过 10 亿辆汽车的四分之一，WPI 研究人员正在寻找使这些旅行更安全、车辆更便宜、更环保的方法。由于复杂和先进的技术应用，网络物理系统使人们更容易与工程系统进行交互。

先进材料与制造 — WPI 在材料科学与工程方面的多学科研究的动机是认识到未来将取决于新材料（包括受自然启发的材料）的开发、传统材料的创新使用以及材料的回收和再利用。基础广泛的研究工作解决了能源生产和替代能源（燃料电池、电网存储和使用海底风筝发电）、制造（精益制造、可持续供应链和先进的工业干燥）和移动性（生产木质纤维素生物质液体运输燃料）。

网络、数据和安全 — 被国家安全局和国土安全部指定为网络安全研究卓越中心，WPI 致力于解决一系列安全威胁的广泛学科的网络安全研究。 WPI 研究人员专注于改进数据挖掘工具和技术，并开发利用大数据进行数据驱动的预测和决策的新方法。在消防工程中，研究人员正在应用先进的实验和计算技术来解决广泛的消防安全问题。

学习科学 — WPI 学习科学领域的研究人员开发了将计算方法与学习和社会科学中的理论框架相结合的教育技术，以研究诸如教学技术、可视化和模拟学习、学习者特征、人机交互和机器学习等主题。

工程学院

WPI 工程学院由 14 个重点部门组成，涉及广泛的技术领域。

航空航天工程 包含创造、开发和改进飞机和航天器的科学和技术。使用包括风洞、真空室和控制仪器在内的设备和设施，技术领域包括流体和等离子体、推进和能源、控制和动力学以及结构和材料。

WPI 的生物医学工程 致力于伤口愈合缝合线、血管工程、消防员生命体征监测和关节稳定支架等多种进展。

在化学工程， 研究人员通过开发新技术、新工艺和新材料来解决环境保护、可再生能源和生命科学等领域的现实问题。

土木与环境工程 涉及可持续性、自然资源保护、设计、建筑、建筑和能源等主题。技术领域包括路面工程和公路材料、结构系统和智能结构的分析和设计、建筑和设计-施工一体化、物理和化学处理、能源和可持续性、水资源和可持续建筑设计。

电气与计算机工程研究 包括机器学习、密码学和信息安全、信号处理、自动驾驶汽车、智能健康、假肢控制、模拟和数字微电子学以及无线信息网络。 WPI的创新包括负反馈放大器的发明和为第一个无线局域网奠定了基础。

WPI 的 消防工程 是美国仅有的三个消防工程项目之一的所在地 工作为监管政策、建筑设计、制造流程、急救人员操作和产品性能标准提供信息并形成。研究领域包括材料、燃烧和防爆、建筑和消防系统、消防员安全和政策、人类行为和疏散、设计和监管，以及火灾对建筑物、基础设施和环境的影响。

工业工程 充当工程和管理之间的桥梁，以分析和调整流程或创建新流程。无论是制造过程还是物理空间的重新设计，工业工程师都会确定流程高效所需的人员、材料、技术、信息和能源。

制造工程 涵盖机器人技术、制造和材料加工、控制系统、加工、磨削、CNC加工教学、材料工程和表面计量等领域。

材料工艺工程领域 专注于材料科学、材料加工和商业实践。包括纳米材料和生物聚合物等制造工艺以及精益制造、铸造和热处理、成本分析燃料电池和表面计量等主题。

材料科学与工程 专注于材料的制造、使用和回收方式；新材料、新产品的开发和加工；以及传统材料的创新使用。对纳米、微米和宏观尺度材料的基本理解包括结构、加工、性质、性能、动力学和热力学。

机械工程的优势 包括热科学、纳米技术和纳米材料、生物力学和医疗设备、增材制造和印刷电子、光子学和光力学、传感器和计量学、金属加工、电池和电化学以及太阳能电池材料。

研究在机器人工程内进行 在人机交互和界面、机器人运动规划和控制、医疗和辅助机器人、传感器/执行器和机器人设计、机器人技术和人工智能、人类增强、机器人操纵、软机器人、自动驾驶汽车、机器人嵌入式系统等领域，和多机器人系统。

系统工程 是系统设计、构建和维护的整体方法。主题涉及工程和管理方面，包括人工智能、基于模型的系统工程、需求​​工程、系统架构和设计以及验证和验证。

技术

WPI 的波动研究有朝一日可以制造出一种防弹背心，它不仅可以感知来袭子弹的速度、接近角度和大小，而且背心内的材料会立即改变特性，从而在准确的位置提供更好的防震保护。影响。这种颗粒状材料可用于个人防护装备，如背心和头盔，可供军队、警察和其他专业人士（如运动员和建筑工人）佩戴。它们还可以用作建筑物的保护罩，甚至可以保护国际空间站、卫星和航天器免受太空垃圾和陨石的损坏。

WPI 的一个团队发现，青蒿植物（一种也称为甜艾草的药草）的叶子提取物可抑制 SARS-CoV-2 病毒（导致 COVID-19 大流行的病毒）和其中两种病毒的复制。它最近的变种。植物中的一种或多种化合物可能为 SARS-CoV-2 提供一种安全、低成本的治疗方法。

工程师开发了一款智能手机应用程序，可以帮助进行接触者追踪，以遏制 COVID-19 的传播，而不会危及用户的隐私或个人安全。开发了两种收集跟踪数据的方法。首先，该应用程序将跟踪用户的位置并加密任何存储的信息。然后它将加密数据（减去任何个人身份信息）发送到公共卫生部门使用的服务器。另一种方法是仅上传 COVID-19 检测呈阳性的任何人的信息。该信息将被公开，而不会识别感染者，因此任何人都可以上网并检查自己是否与检测呈阳性的人有过密切接触。

WPI 正在开发的一个关键诊断工具是一种用于检测肺部疾病症状的机器人超声机器——这是一项重大进展，它将使医疗保健提供者在对 COVID-19 患者进行评估时最大限度地减少他们对病毒的暴露。该平台在扫描期间几乎消除了患者和医护人员之间的身体接触，最大限度地降低了传播风险，同时仍允许收集重要数据。

WPI 从污水污泥中制造出可再生燃料，污泥是废水处理的副产品，当倾倒到垃圾填埋场时会产生温室气体和水污染。它使用水热过程、高温和高压以及廉价的催化剂将污水污泥——以及其中所含的能量和碳——转化为天然气。此外，新工艺提取的硝酸盐和磷酸盐可用于农业。

创建了一种局部手部假肢，可以将手指连接到人的局部手上，以取代手指的某些功能。腕带装有用于拇指运动的致动器和一个将其锁定到位的小型螺线管。内置传感器使人能够用剩下的一小块手指按压，这将使假肢拇指向前和向后移动。

一位 WPI 数学家正在帮助美国陆军制造一种缩略图大小的化学传感器，该传感器可以佩戴在外衣上，以更快地检测危险化学品并降低误报率。可穿戴传感器旨在模仿人的鼻子。每个传感器检测多个分子的组合——一个可能检测柴油烟雾和特定的化学试剂，而另一个可能检测柴油烟雾和湿度。将结果结合起来，可以对环境中的化学物质进行更完整和准确的评估。

一个创可贴大小的传感器 ^® 开发用于测量婴儿的血氧水平，这是肺部有效性以及婴儿组织是否获得足够氧气供应的重要指标。与目前医院使用的系统不同，这种小型化的可穿戴设备将灵活、可拉伸、无线、廉价且可移动，可能允许孩子离开医院并被远程监控。

开发了一种自主漫游车和有效载荷部署无人机，以共同搜索和引爆地雷。漫游车使用廉价的金属探测器探测并标记地雷，该探测器可以探测到地下两到三英寸的一克金属。然后无人机将小沙袋的有效载荷投放到地雷上以安全引爆。

WPI 工程师创造了一种 3D 打印技术，可用于维修车辆和该领域的其他关键技术，避免有时需要大量等待新零件并提高军事单位的准备状态。它使用一种称为冷喷涂的技术，可用于修复金属部件，甚至可以通过在 3D 打印过程中逐层构建金属来从头开始制造新部件。该过程可以简化为在现场使用的便携式手持涂药器。

为了使 NASA 航天器更轻、更耐损坏，WPI 开发了检测用于制造复合火箭燃料箱和其他航天器结构的碳纳米材料缺陷的方法。一种算法显着提高了用于检测 Miralon ^® 缺陷的密度扫描系统的分辨率 — 一种坚固、轻便、灵活的纳米材料。 Miralon 已被用于包裹 NASA 环绕木星的朱诺探测器中的结构支撑，以帮助抑制振动和静电放电。

技术转移

技术商业化办公室 (OTC) 识别、评估、评估、保护、分类、营销和许可 WPI 开发的知识产权资产。要了解可用技术，请访问此处 .

要获得 WPI 发明的许可，请联系知识产权和创新总监 Todd S. Keiller，此电子邮件地址已受到防止垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。 508-831-4907。