NASA Langley 的创新者开发了一种用于自动纤维铺放 (AFP) 机器的校准系统。 AFP 是一种复合材料制造方法，与传统的铺层技术相比，具有速度、可重复性和废物最小化的优势。 AFP 用于制造航空零件和风力涡轮机叶片，使用机械臂将碳纤维预浸料带（又名复合带或丝束）逐层构建复合零件。 虽然有利，但任何不完美放置（或打滑）的丝束都会产生相对于相邻丝束的搭接和间隙缺陷，这会使结构完整性降低多达 30%。目前，在固化前使用人工目视检查来识别和修复此类缺陷，这是高度劳动密集型的。 现场 检测系统正在兴起，但不存在创建准确的“缺陷标准”以促进主动系统校准的方法。新的校准系统将启用下一代 AF

工程师设计了一种小型桌面设备，可以在大约一小时内从唾液样本中检测出 SARS-CoV-2。诊断与现在使用的 PCR 测试一样准确。该设备还可用于检测与目前正在流行的一些 SARS-CoV-2 变体相关的特定病毒突变。这一结果也可以在一小时内获得，这可能使追踪病毒的不同变体变得更加容易，尤其是在无法使用基因测序设施的地区。 新诊断仪的组装成本约为 15 美元，但如果设备大规模生产，这些成本可能会大大降低。 新的诊断基于 SHERLOCK，一种基于 CRISPR 的工具。该系统的组件包括允许检测特定目标 RNA 序列的 RNA 引导链和切割这些序列并产生荧光信号的 Cas 酶。所有分子成分都可

B是的 研究人员研究了果蝇如何使用眼球运动以惊人的快速反应速度（比眨眼快 30 倍）来增强飞行控制，研究人员详细介绍了一个框架来模仿机器人技术中的这种能力。该团队研究了系在由 LED 灯构建并使用高速摄像机记录的虚拟现实飞行模拟器中的果蝇的运动。 该团队能够确定果蝇如何使用眼球运动来快速协调它们的翅膀以响应它们所看到的。由于苍蝇的眼睛固定在头部，研究人员跟踪头部运动来推断苍蝇在看哪里。稳定凝视是大多数生物都能做到的普通现象；例如，人类可以无缝移动眼睛、头部和/或身体来扫描房间。 虽然该领域之前的大部分研究都集中在机翼运动上，但了解像苍蝇这样的动物如何使用主动眼球运动来控制飞行可以大大增强

全息相机看到看不见的东西 西北大学发明了一种新的高分辨率相机，可以看到看不见的东西，包括拐角处和通过皮肤、雾气等散射介质，甚至可能是人类头骨。这种称为合成波长全息术的新方法通过将相干光间接散射到隐藏物体上，然后再次散射并返回相机。从那里，一种算法重建散射光信号以揭示隐藏的物体。由于其高时间分辨率，该方法还具有对快速移动的物体进行成像的潜力，例如通过胸部跳动的心脏或在街角行驶的汽车。 这项新技术是第一种在拐角处和通过散射介质进行成像的方法，它结合了高空间分辨率、高时间分辨率、小探测区域和大视场角。这意味着相机可以以高分辨率对狭窄空间中的微小特征以及大区域中隐藏的物体进行成像——即使物体正在移

工程师设计了一种新型面罩，可以在大约 90 分钟内诊断出佩戴者是否感染了 COVID-19。口罩嵌入了微型一次性传感器，可以安装到其他口罩中，也可以用于检测其他病毒。 这些传感器基于研究小组先前开发的用于埃博拉病毒和寨卡病毒等病毒的纸质诊断的冻干细胞机器。在一项新的研究中，该团队表明，传感器不仅可以集成到口罩中，还可以集成到实验室外套等衣服中，这可能为监测医护人员暴露于各种病原体或其他威胁的情况提供了一种新方法。 该团队展示了冷冻干燥各种合成生物传感器以检测病毒或细菌核酸以及包括神经毒素在内的有毒化学物质的能力。面罩传感器的设计使得佩戴者可以在准备进行测试时激活它们，并且结果仅显示在面罩内

NASA Johnson 的研究人员通过将瞬态和锁定热成像技术整合到他们的闪光热成像 NDE 技术中，提高了他们的闪光热成像能力。这种无损评估 (NDE) 技术可识别飞机、无人机和建筑物中使用的材料中的缺陷。 通过添加瞬态热成像方法（比其他方法更快地检测较厚部件上的缺陷）和锁定热成像方法（使用正弦功率循环提供更好的缺陷分辨率），闪光热成像 NDE 技术套件扩展了其适用性其他常用的红外热成像技术。 当使用瞬态和锁定方法评估材料时，材料热扩散率的变化表现为测试表面的红外 (IR) 图像中的异常。这两种方法都专门用于分析比单独使用闪光热成像更厚的材料。对这些原始红外相机数据进行后处理，可以详细分

南佛罗里达大学机械工程助理教授 Ying Zhong 和她的团队发明了一种无需聚合物粘合剂即可打印可穿戴传感器的新方法。他们称他们的产品为电子皮肤。 技术简介 ：是什么让您产生了使用静电力打印柔性传感器的想法？ 钟英教授： 我们有一些合作者正在制造柔性设备——用丝网印刷来印刷它们。这意味着您必须将功能性粉末与粘合剂混合，加热并等待它们干燥，这需要很长时间。因此，我们一直在寻找无需加热和干燥即可更快打印的方法。 我一直在从事另一个有趣的项目：使用电晕放电处理聚合物薄膜的表面。我们意识到日冕可以产生一种独特的强电场，我们可以用它来提升小物体。这让我们想知道是否可以在薄膜下方放置干粉以将粉

随着美国宇航局扩大对发现系外行星（太阳系以外的行星）的探索，它的工具箱也在增加。整个夏天，一个名为 NEID（发音为 NOO-id）的新工具提供了它的第一批关于最近且研究最充分的恒星——我们的太阳的数据。 NEID 光谱仪将有助于定位和表征新世界，它从亚利桑那州的基特峰国家天文台观察天空。它于 2021 年 6 月开始认真寻找系外行星。然而，NEID 白天从太阳收集的数据几乎与夜间从恒星收集的数据一样多。这是因为太阳为天文学家提供了他们最详细的观察系外行星主恒星发生变化的各种变化，这些变化可能会影响这些外星世界的探测和可居住性。 位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的一个

身体内通常隐藏在眼睛之外的过程和结构可以通过医学成像变得可见。科学家们使用成像来研究细胞和器官的复杂功能，并寻找更好地检测和治疗疾病的方法。在日常医疗实践中，来自身体的图像有助于医生诊断疾病并监测治疗是否有效。为了能够描绘身体中的特定过程，研究人员正在开发用于标记细胞或分子的新技术，以便它们发出可以在体外检测到并转换为有意义的图像的信号。明斯特大学的一个研究小组现已采用目前在显微镜中使用的细胞标记策略——即所谓的 SNAP-tag 技术——用于正电子发射断层扫描 (PET) 的全身成像。 该方法分两步标记细胞，适用于完全不同的细胞类型，例如肿瘤和炎症细胞。首先，对细胞进行基因改造，使其表面产

已开发出一种灵敏度比目前可用的商用传感器高 100,000 倍的微波辐射传感器。辐射热计是通过利用石墨烯对微波辐射的巨大热响应制造的。微波辐射热计能够检测单个微波光子——自然界中最小的能量。 石墨烯辐射热计传感器通过测量光子被吸收到传感器中时的温度升高来检测电磁辐射。石墨烯是一种二维、单原子层厚的材料。研究团队通过在微波天线中加入石墨烯，实现了高辐射热计灵敏度。 这一进步的一个关键创新是通过超导约瑟夫森结测量温升，同时通过天线保持高微波辐射耦合到石墨烯中。耦合效率在高灵敏度检测中至关重要。约瑟夫森结是一种量子力学器件，由两个由势垒（薄绝缘隧道势垒、普通金属、半导体、铁磁体等）隔开的超导电

受用巨型太空望远镜发现系外行星的概念的启发，一组研究人员正在开发全息透镜，将可见光和红外星光渲染成聚焦图像或光谱。该实验方法可用于制造直径数米的轻质柔性透镜，可以滚动发射并在太空中展开。 两个球面光波用于产生全息图，可以精细控制记录在胶片上的衍射光栅，以及它对光的影响——要么以超灵敏度分离光，要么以高分辨率聚焦。研究人员认为，该模型可用于需要极高光谱分辨率光谱的应用，例如系外行星分析。 必须发射到太空中的望远镜（以受益于不受地球大气层阻碍的视野）受到用于聚焦光线的玻璃镜的重量和体积的限制。这些镜子的直径实际上只能跨越几米。相比之下，用于聚焦光线的轻型柔性全息透镜——更恰当地称为“全息光学元

NASA 发射卫星、漫游者和轨道飞行器来调查人类在银河系中的位置。当这些任务到达目的地时，他们的科学仪器会捕捉到图像、视频和有关宇宙的宝贵见解。空间和地面的通信基础设施使这些任务收集的数据能够到达地球。然而，如果没有地面站接收它，这些任务捕获的非凡数据将被困在太空中，无法到达地球上的科学家和研究人员。 自太空探索开始以来，NASA 的任务主要依靠射频通信来传输信息。 NASA 的天基激光通信中继演示 (LCRD) 将展示激光通信——一种将数据从太空传输到地面的革命性方式。 LCRD 的地面站，称为光学地面站 (OGS) -1 和 -2，位于加利福尼亚州的桌山和夏威夷的哈雷阿卡拉。选择这些

谁 在小型电子系统中添加有翼飞行，可以部署功能强大的小型化电子设备来感知环境，以进行污染监测、人口监测、阳光照射或疾病追踪。 什么 大约一粒沙子大小的飞行微芯片（或微型飞行器）没有电机或发动机。它由两部分组成：毫米大小的电子功能元件及其机翼。该团队包括传感器、可以收集环境能量的电源、内存存储以及可以将数据无线传输到智能手机、平板电脑或计算机的天线。微型飞行器在风中飞行——很像枫树的螺旋桨种子——并像直升机一样在空中向地面旋转。当微型飞行器在空中落下时，它的机翼与空气相互作用，产生缓慢、稳定的旋转运动。电子元件的重量分布在微型飞行器中心的低处，以防止它失去控制并混乱地翻滚到地面。 在哪里

开发出的多功能抗菌敷料具有荧光传感器，如果感染开始出现，该传感器会在紫外线下发出明亮的光，并可用于监测愈合进度。智能敷料利用氢氧化镁强大的抗菌和抗真菌特性。 它们的生产成本比银基敷料便宜，但在对抗细菌和真菌方面同样有效，其抗菌能力可持续长达一周。目前，检查伤口进展的唯一方法是去除绷带敷料，这既痛苦又危险，让病原体有机会攻击。能够轻松查看是否出现问题将减少频繁更换敷料的需要，并有助于更好地保护伤口。 尽管众所周知镁具有抗菌、抗炎和高度生物相容性，但很少有关于如何将其用于医学相关表面（如敷料和绷带）的实际研究。该团队开发出可贴合绷带纤维曲线的荧光氢氧化镁纳米片。 研究小组合成了比人类头发薄

将不同的望远镜纳入更大的协调网络可以增强它们的发现和后续能力。但是，在扩展、部署、组织和调度此类网络方面仍然存在挑战。 来自空间可变物体监测（SVOM）任务的中法联合团队开发了一个自动观测管理（AOM）系统，将具有不同望远镜尺寸、测光参数和控制技术的各个设施整合到一个组织良好的网络中。 第一个采用 AOM 的观测网络是地面广角相机网络（GWAC-N），这是一个在 SVOM 任务框架下由多种类型的机器人光学望远镜组成的网络。它目前位于中国科学院国家天文台（NAOC）兴隆天文台。它由两台宽视场GWAC望远镜、两台60cm望远镜（GWAC-F60A/B）和一台30cm望远镜（GWAC-F30）组

随着詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）的发射，人类对宇宙及其起源的了解将呈指数级增长。 JWST 最初被称为下一代太空望远镜 (NGST)，并于 2002 年 9 月更名为前美国宇航局局长詹姆斯韦伯，JWST 代表了包括美国宇航局、加拿大航天局 (CSA)、欧洲航天局 (ESA) 在内的合作伙伴的国际合作，航天制造商诺斯罗普·格鲁曼公司和太空望远镜太空研究所，它将在望远镜发射后运营。 红外技术 JWST 与之前的太空望远镜有何不同，比如创造历史的哈勃太空望远镜？一方面，1990 年发射的哈勃望远镜是光学望远镜； JWST 是红外望远镜。当光波穿过不断膨胀的宇宙时，它们会被“拉伸”，这意味着

基于表的光学测量是一种快速、简单、准确的方法，用于测量和逆向工程平面和折叠/成型的钣金部件；垫圈、密封件和 O 形圈；叠片；纸、醋酸盐和电子图纸；以及其他不透明和半透明的平面材料。 InspecVision Ltd. 的平面测量系统的基本元素是一个 LED 背光桌和一个位于顶部的高达 50 兆像素的摄像头。相机“看到”随机放置在桌子上的一个或多个零件的边缘。它会在大约 30 秒内拍摄零件的快照，可以将其与 CAD 文件进行比较以进行检查，也可以将其输出为 DXF 或 DWG CAD 文件以进行逆向工程。 该系统的典型用户包括使用 X/Y CNC、激光、等离子、冲床、水射流切割和成型机器的

在测试汽车的构造时，您必须检查它的许多子系统：电池、发动机、驾驶室、热管理系统、变速箱、底盘和悬架。 “哪个部分最难模拟？” 技术简介 读者向科技巨头西门子的一位行业专家提问。 答案可能会让你大吃一惊。 “制造更简单的驱动器会带来更大的复杂性，”西门子数字工业软件公司汽车行业解决方案总监 Steven Dom 本月在 TechBriefs.com 上的一场名为模拟和测试：工程设计的驱动力的现场演示中说道。未来的交通工具。 阅读下面 Dom 的编辑回复。 “你认为开发最复杂的子系统是什么，最简单的是什么？” 史蒂文·多姆： 最复杂的子系统？构成复杂子系统的因素有很多。电驱动单元 ，或

可以在雾中安全运行的自动飞行无人机和自动出租车可能听起来很有未来感，但桑迪亚国家实验室雾设施的新研究正在让未来更加接近。 当人和传感器都难以检测到物体时，雾会使水、空气和陆地旅行变得危险。桑迪亚雾设施的研究人员正在通过计算成像方面的新光学研究以及与从事 Advanced Air Mobility、Teledyne FLIR 和其他研究的 NASA 研究人员合作来应对这一挑战，以测试可根据需要测量和重复生产的定制雾中的传感器。 桑迪亚的雾室建于 2014 年，长 180 英尺，高 10 英尺，宽 10 英尺。房间内衬有塑料布以捕获雾气。当团队开始测试时，64 个喷嘴喷出定制的水和盐混合物时发

伯明翰大学的科学家们成功地创建了一个实验模型，该模型是一种难以捉摸的基本粒子，称为光束中的斯格明子。这一突破为物理学家提供了一个展示斯格明子行为的真实系统，该系统于 60 年前由伯明翰大学的数学物理学家 Tony Skyrme 教授首次提出。 Skyrme 的想法是利用 4 维空间中的球体结构来保证 3 维空间中斯格明子粒子的不可分割性。理论上，3D 粒子状斯格明子可以告诉我们宇宙的早期起源，或者奇异材料或冷原子的物理学。然而，尽管研究了 50 多年，但在实验中很少看到 3D 斯格明子。目前对 skyrmions 的研究主要集中在 2D 类似物上，这显示了新技术的前景。 在一项新的研究中，