使用类似于使自动驾驶汽车能够“看到”周围世界的硬件，研究人员开发了一种可以透过云层和雾气看到的系统。他们使用一种算法增强了系统，该算法可以根据单个光粒子或光子的运动重建 3D 隐藏场景。在测试中，该系统成功地重建了被 1 英寸厚的泡沫遮挡的形状。对于人眼来说，这就像穿墙看东西。 这项技术补充了其他可以在微观尺度上看穿障碍的视觉系统——用于医学应用——因为它更专注于大范围的情况，例如在雾或大雨中导航自动驾驶汽车以及地球表面的卫星成像和其他行星穿过朦胧的大气层。 为了看穿散射光的环境，该系统将激光与超灵敏的光子探测器配对，该探测器记录击中它的每一位激光。当激光扫描像泡沫墙一样的障碍物时，偶尔会

简单的家庭医学测试包括一层涂有特殊薄膜的各种硅芯片——一个可以检测血液中的药物，另一个可以检测尿液中指示感染的蛋白质，另一个可以检测水中的细菌等。加入待测体液，用智能手机拍照，有没有问题有专门的app显示。 低成本、纳米结构的硅薄膜具有比头发丝小一千倍的纳米级孔洞。当使用适当的表面涂层进行预处理时，它们会选择性地捕获分子，从而使应用程序检测到的硅变暗。 正在开发的类似技术依赖于与智能手机相得益彰的昂贵硬件。新系统使用手机的闪光灯作为光源，研究人员计划开发一款应用程序，该应用程序可以处理所有必要的数据处理，以确认添加液体后薄膜只是变暗了。 未来，这样的手机可以取代价值数千美元的质谱系统。美

研究人员开发了一种新的传感器，可以实用且低成本地检测低浓度的甲烷气体。测量甲烷排放和泄漏对各行各业都很重要，因为这种气体会导致全球变暖和空气污染。 农业和废弃物行业排放大量甲烷，由于天然气主要由甲烷组成，这对于石油和天然气行业的环境和经济因素也至关重要。 普林斯顿大学和美国海军研究实验室的研究人员展示了他们的新型气体传感器，该传感器使用带间级联发光器件 (ICLED) 来检测低至百万分之 0.1 的甲烷浓度。 ICLED 是一种新型的高功率 LED，可发出中红外光。研究人员希望这最终将为低成本、准确和灵敏的甲烷测量打开大门。这些传感器可用于更好地了解牲畜和奶牛场的甲烷排放量，并能够更准确、

听诊器用于诊断心脏和肺部产生的噪音。以传统方式使用时，来自身体表面的振动被传递到胸件中的膜，然后传递到用户的耳膜，在那里它们被感知为声音。声学听诊器相对便宜，并且已经可靠使用了几十年，但它们有一个缺点。心脏杂音的诊断，如心脏瓣膜功能的评估，是主观的，直接依赖于检查医生的经验。 开发了一种使用雷达可靠地检测和诊断心音的程序。移动雷达设备可以取代传统听诊器，使用固定式雷达设备可以对患者的生命功能进行永久性、非接触式监测。 使用六端口连续波雷达系统，测量由心跳引起的皮肤振动。在此过程中，雷达波瞄准物体表面并被反射。如果物体移动，反射波的相位就会改变。这用于计算胸部运动的强度和频率。与用于交通监

人工耳蜗可以让重度听力损失的人再次听到声音。听力学家会根据用户的输入调整设备，但这并不总是那么容易。想想天生耳聋的孩子或患有痴呆症的老人。他们更难以评估和交流他们听到声音的程度，从而导致植入物无法针对他们的情况进行最佳调整。 一种可能的解决方案是根据脑电波调整植入物，其中包含有关人如何处理他们听到的声音的信息。这种客观的测量可以通过脑电图 (EEG) 进行，其中电极放置在头部。但是，如果植入物本身可以记录脑电波来测量听力质量，效率会更高。 KU Leuven 和制造商 Cochlear 对一些人体测试对象的研究首次表明这是可能的。 “我们使用了一种实验性植入物，其工作方式与普通植入物完全相

基于规则的系统对于运行时验证 (RV)/程序监控来说似乎很自然。从规范符号的角度来看，基于规则的系统似乎非常适合表达运行时验证社区通常编写的那种属性。写在规则系统中的规范具有操作性，根据不同的观点，可以将其视为劣势或优势。操作风格使规范比声明性时间逻辑或正则表达式更长；但是，他们很自然地写作。一旦掌握了核心思想，编写规则就很简单了，就像编程一样。更多的声明性规范可能更难正确。这种观察类似于以下观察：将非平凡属性表示为状态机可能比作为时序逻辑公式或正则表达式更容易。 JPL 的漫游车和航天器在运行时会产生遥测流。遥测流本质上是一系列事件，作为日志存储在持久内存中。任务操作需要自动检查这些日志是

植入式传感器可以持续传输有关体内物质或药物的生命值和浓度的信息，这一想法长期以来一直吸引着医生和科学家。这种传感器能够持续监测疾病进展和治疗成功。然而，到目前为止，植入式传感器还不适合永久留在体内，而必须在几天或几周后更换。一方面，由于人体将传感器识别为异物，因此存在植入物排斥的问题。另一方面，表示浓度变化的传感器颜色到目前为止一直不稳定，并且随着时间的推移而褪色。美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 的科学家们开发了一种新型可植入传感器，可以在体内运行数月。该传感器基于颜色稳定的金纳米粒子，该纳米粒子用特定分子的受体进行了修饰。纳米金嵌入人造聚合物组织中，植入皮肤下，通过改变颜色来报告药物浓

断裂测试推动了几乎所有结构部件的材料选择和设计考虑。样品制备和 I 型断裂测试的常规方法包括使用粘合铰链或加载块将打开剥离力施加到样品表面。获得准确且可重复的结果通常需要大量返工，这使得结构测试实验室目前的方法既昂贵又耗时。 一个团队开发了一种新的断裂测试方法，该方法使用桌面钻孔夹具和旋转销块来准备和加载试样。这种方法消除了样品制备过程中的铰链和粘合剂粘合，与传统方法相比，可以以更少的成本和时间快速准确地测试样品。 用于模式 I 断裂测试样品制备的解决方案具有能够在裂纹尖端张开位移期间自由旋转的负载链。使用高强度和耐腐蚀材料确保在各种环境条件下进行测试的耐用性和准确性。标准基础包的多种配

氢作为化石燃料的清洁、可再生替代品是可持续能源未来的一部分，而且已经非常重要。然而，对可燃性挥之不去的担忧限制了氢作为电动汽车动力源的广泛使用。先前的进展已将风险降至最低，但佐治亚大学的新研究现在将这种风险置于后视镜中。 与当今使用电池供电的电动汽车相比，氢能汽车可以更快地加油，并且无需加油就能跑得更远。但氢能的最后一个障碍是确保一种安全的氢泄漏检测方法。 一项新的研究记录了一种廉价、无火花、基于光学的氢传感器，它比以前的型号更灵敏、更快。 “目前，大多数商用氢传感器在与氢气相互作用时检测活性材料中电子信号的变化，这可能会通过电火花引起氢气点火，”副教授 Tho Nguyen 说。 “我

越来越多的电子设备在耗材和物联网新技术中的使用将增加电子报废的数量。为了节省资源和减少废物量，需要更环保的生产和更可持续的生命周期。 研究人员已经证明，借助工业相关的生产方法，可以生产出主要基于天然材料的可持续显示器。使用后，这些显示器不是电子报废；它们可以堆肥。结合回收和再利用，这有助于最大限度地减少或完全防止电子废料对环境的一些影响。 该显示器基于初始有机材料的电致变色效应。当施加电压时，光吸收会改变，材料会改变颜色。与 LED、LCD 和电子纸等市售显示器相比，电致变色显示器具有低能耗和简单的组件架构。另一个优点是这些显示器可以通过喷墨打印以定制、廉价和节省材料的方式生产。此外，此过

Aresearch 团队开发了一种具有皮肤可比特性的软触觉传感器。安装在指尖的传感器的机器人夹持器可以完成具有挑战性的任务，例如稳定地抓取易碎物体和穿线。 人体皮肤的一个主要特征是它能够感知剪切力——当两个物体接触时，这种力会使两个物体相互滑动或滑动。通过感知剪切力的大小、方向和细微的变化，人体皮肤可以作为反馈，让我们调整手和手指如何稳定地握住物体，或者我们应该抓紧物体。 为了模仿人体皮肤的这一特性，柔软的触觉传感器被集成到类似于人体皮肤的多层结构中，并包括一个约 0.5 毫米薄的柔性和特殊磁化薄膜作为顶层。当对其施加外力时，它可以检测到由于薄膜变形而引起的磁场变化。更重要的是，它可以自动

增材制造提供了巨大的优势，但批量生产的 3D 打印零件的一致性和准确性可能是一个问题。与任何生产技术一样，制造的零件应尽可能接近相同，无论是 10 个零件还是 1000 万个零件。 研究人员开发了一个广义线性模型 (GLM) 来模拟可变性并预测缺陷。该框架可以扩展以分析其他机器和工艺参数，并提供一种实用工具来解释增材制造生产环境中的制造可变性。 该软件允许对增材制造零件进行快速和自动测量——这一过程通常既耗时又昂贵。该软件有助于确保生产的一致性、准确性和成本效益。 该软件跟踪增材制造零件的准确性如何取决于制造该零件的打印机以及该零件在打印机中的位置。该过程通过使用光学扫描技术测量零件并分

工程师们创造了一个不需要任何电子设备就能工作的四足软机器人。机器人的所有功能（包括其控制和运动系统）只需要一个恒定的加压空气源。应用包括可以在电子设备无法运行的环境中运行的机器人，例如 MRI 机器或矿井。软机器人特别受关注，因为它们很容易适应环境并在人类附近安全运行。 大多数软机器人由加压空气提供动力，并由电子电路控制。但这种方法需要复杂的组件，如电路板、阀门和泵，通常在机器人身体之外。这些构成机器人大脑和神经系统的组件通常体积庞大且价格昂贵。相比之下，新机器人由轻型、低成本的气动回路系统控制，该系统由机器人本身的管道和软阀组成。机器人可以根据指令行走，也可以响应从环境中感知到的信号。 阅

研究人员已经用 1,000 多个有机电化学晶体管打印了完整的集成电路。印刷线宽约为 100 微米的电子电路对印刷技术提出了很高的要求。为了解决这个问题，该团队开发了带有网格的丝网印刷框架，可以打印出极细的线条和具有正确属性的印刷油墨。所用材料为聚合物PEDOT:PSS。 至少解决了三个挑战：减小电路尺寸，提高质量，使电路中所有晶体管工作的概率尽可能接近 100%，以及解决与处理信号所需的硅基电路的集成问题并与周围环境交流。 印刷电路用于创建与传统​​硅基电子元件的接口。建立了几种基于有机电化学晶体管的印刷电路。其中之一是移位寄存器，它可以形成接口并处理硅基电路与传感器和显示器等其他电子元件

一个功能齐全的纳米级机器人需要电子电路、光伏、传感器和天线。但如果机器人需要移动，它必须能够弯曲。研究人员创造了微米级的形状记忆致动器，使原子级薄的二维材料能够将自身折叠成 3D 配置。他们所需要的只是一个快速的电压波动。并且一旦材料弯曲，即使移除电压，它也能保持其形状。 想象一下，一百万个制造的微型机器人从晶片中释放出来，它们将自己折叠成形状，自由爬行，执行任务，甚至组装成更复杂的结构。机器人的形状记忆执行器可以带电压驱动并保持弯曲形状。 致动器可以以小于一微米的曲率半径弯曲——任何电压驱动致动器的最高曲率一个数量级。这种灵活性很重要，因为微型机器人制造的基本原则之一是机器人尺寸取决于

壁虎和许多其他动物的头部太小，无法像人类那样对噪音的位置进行三角测量：耳朵间距很大。相反，他们的头上有一条小隧道，可以测量传入的声波反弹的方式，以确定它们来自哪个方向。 开发了一种用于检测入射光角度的类似系统，该系统可以让微型相机检测光的来源，但不需要大镜头的体积，这是确定光方向的典型方法。这些微型探测器可以记录光的特性，例如颜色、极性和光的角度。更详细的光检测可以支持无镜头相机、增强现实和机器人视觉的进步，这对自动驾驶汽车很重要。 如果声音不是直接从壁虎的头顶发出，那么一个耳膜实际上会窃取一些原本会通过隧道传到另一个耳膜的声波能量。这种推断有助于壁虎了解声音的来源。这种结构在光电探测器中

对于遥感光谱仪，波长扫描激光发射用于捕获目标的吸收光谱，以执行土壤和/或气体的测量。以前完成这些测量的技术涉及组合多个固定波长激光来检测单一物种，限制了仪器的范围和有效性。 美国宇航局戈达德开发了一种用于激光光谱仪的更快且可广泛调谐的单片光学参量振荡器。该技术提供了跨越任何目标的连续可调光谱，增加了整个仪器的灵活性。此外，仅使用了一个非线性晶体和振荡器泵浦源，大大简化了光谱仪系统。该技术提供了一种更简单、更快速的可调谐激光器而不会丢失对准。 NASA 正在积极寻求被许可方将这项技术商业化。请通过以下方式联系 NASA 的许可礼宾部 此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 Ja

机器人学家旨在模仿自然生物实体所取得的成就——如移动、适应环境或感知等动作。除了传统的刚性机器人之外，软机器人领域最近出现了使用柔顺、灵活的材料，这些材料能够比刚性机器人更有效地适应环境。考虑到这一目标，科学家们一直在生物混合机器人或生物机器人领域工作。这些通常由肌肉组织（心脏或骨骼）和可以实现爬行、抓握或游泳的人造支架组成。不幸的是，目前的生物机器人在机动性和强度方面无法模仿自然实体的表现。 研究人员通过使用生物工程工具克服了这两个挑战。他们将 3D 生物打印和工程设计应用于厘米范围内的生物机器人的开发，这些生物机器人可以像鱼一样以前所未有的速度游泳和滑行。关键是利用肌肉细胞基材料的自发收

德克萨斯大学达拉斯分校的 David Lary 博士正在领导一个研究小组，该小组开发了一个自主机器人设备团队，可用于危险或难以到达的地点进行调查和收集数据——提供更多、更快的洞察力远超人类所能提供的。 技术简介： 是什么促使您使用多个自主设备来收集整体环境数据集？ 博士。大卫·拉里： 好吧，这段旅程有两个部分。首先是驱动我的热情。我非常渴望拥有全面的整体感知，以使人们免受伤害，以便能够获得适当的可操作的洞察力来做出及时的决定。这是我的动力，但对我来说，真正的旅程始于几年前——嗯，差不多 30 年前。 当我在剑桥攻读博士学位时，真正在附近发现臭氧空洞的人是一个名叫乔·法曼的人。因此，在

如果你告诉人们灭虫员使用温度传感器来消灭臭虫，它会提示问题，人们想知道更多。当您提到垃圾填埋场、昆虫学实验室和香蕉成熟管理人员使用传感器数据来自动化和优化他们的运营时，您会得到同样的反应。 当您谈论传感器及其在其中发挥作用的整个应用范围时，情况就是如此——从分析 COVID-19 疫苗储存温度到监测外来养鱼场的水温。这些有时听起来很奇怪的传感器应用之所以能取得成功，很大程度上要归功于使物联网 (IoT) 得以实现的人们。 不要错过快速发展的物联网传感器应用 从工程师到业务经理再到生产线工人，每个人都可以将他们创新的传感器应用理念转化为强大的物联网解决方案。许多物联网技术很容易被忽视，因为它