Agencija američkog Ministarstva obrane DARPA, odgovorna za razvoj novih tehnologija, razvija globalnu bežičnu mrežu za prijenos energije pomoću laserskih zraka kako bi omogućila gotovo neprekinutu opskrbu električnom energijom oko planeta. Uspiju li ostvariti više od stotinu godina staru zamisao Nikole Tesle, ova tehnologija "trajnog optičkog bežičnog energetskog releja", prikladno nazvana POWER (Persistent Optical Wireless Energy Relay), smanjila bi ovisnost o tekućem gorivu i dalekovodima.

POWER je program za emitiranje optičke energije, a DARPA namjerava istražiti i druge potencijalne načine emitiranja energije, poput mikrovalova. Ključni dio slagalice bit će pouzdani releji koji bi postojećim tehnologijama trebali omogućiti da se učinkovito spoje kako bi formirale otpornu, prilagodljivu, višestruku bežičnu energetsku mrežu, kažu istraživači.

Iako ga razvija vojska, projekt bi se paralelno trebao i komercijalizirati za opskrbu energijom udaljenih zajednica. 

Vraćanje genetskog sata

Na Kalifornijskom sveučilištu u San Diegu (UCSD) razvili su "biosintetski genetski sat"  koji značajno produljuje životni vijek stanice, javlja časopis Science. Studija je uključivala ponovno genetsko ožičenje regulacijskog kruga gena koji kontrolira starenje stanica, pretvarajući ga iz prekidača u uređaj nalik na sat ili genski oscilator. Ovaj oscilator povremeno prebacuje stanicu između dva stanja starosti i tako usporava degeneracija stanice. 

Istraživači su u svojoj studiji koristili stanice kvasca i pomoću oscilatora produljili njihov životni vijek za 82%. Ovo istraživanje, potkrijepljeno računalnim simulacijama i sintetičkom biologijom, moglo bi revolucionirati znanstvene pristupe odgodi starenja, nadilazeći sve dosadašnje pokušaje umjetnog vraćanja stanica u stanje "mladosti". Na kvascu se neće stati i istraživanje se proširuje na starenje različitih vrsta ljudskih stanica, uključujući matične stanice i neurone.

Suptilne vibracije za napajanje IoT uređaja

Inženjeri kanadskih Sveučilišta Waterloo i Sveučilišta u Torontu stvorili su novi materijal koji suptilne mehaničke vibracije pretvara u električnu energiju koja bi se mogla koristiti za napajanje uređaja poput srčanih stimulatora ili čak svemirskih letjelica. Novi sustav generiranja istovremeno je kompaktan, pouzdan, jeftin i ekološki prihvatljiv.

Sustav, opisan u časopisu Nature Communications, temelji se na piezoelektričnom učinku koji stvara električnu struju primjenom pritiska, poput mehaničkih vibracija, na odgovarajuću tvar. Visoko piezoelektrični materijal iskorišten je za izradu nanogeneratora "s rekordnom gustoćom snage koji mogu prikupiti male mehaničke vibracije u svim dinamičkim okolnostima, od ljudskog kretanja do automobilskih vozila" u procesu koji ne zahtijeva ni olovo ni neobnovljivu energiju.

Robotska ruka radi i u mraku

Istraživači Columbia Engineeringa demonstrirali su vrlo spretnu robotsku ruku koja napredni osjet dodira kombinira s algoritmima motoričkog učenja kako bi manipulirala objektima bez oslanjanja na vid.

Kako je objašnjenu u radu, pohranjenom na arXiv, ruka manipulira predmetima bez pomoći vanjskih kamera pa je otporna na osvjetljenje, okluziju i slične probleme. A činjenica da se ruka prilikom manipuliranja predmetima ne oslanja na vid znači da to može činiti i u vrlo teškim uvjetima koji obično zbunjuju algoritme temeljene na vidu pa radi čak i u mraku.

Prilikom uvježbavanja robotske ruke korištena je metoda dubokog potkrepljenog učenja pojačana novim algoritmima za učinkovito istraživanje mogućih motoričkih strategija. Tako je robot u samo sat vremena svladao vještine za koje bi inače trebalo otprilike godinu dana prakse.

Atomski tanki tranzistori

Istraživači MIT-a razvili su proces rasta na niskim temperaturama za izravnu integraciju 2D materijala na silikonske čipove, omogućujući gušće i snažnije poluvodiče. Ova tehnologija zaobilazi prethodne izazove povezane s visokim temperaturama i nesavršenostima u prijenosu materijala.

Nova tehnologija, opisana u časopisu Nature Nanotechnology, značajno smanjuje vrijeme potrebno za uzgoj ovih materijala. Dok je prethodnim pristupima bilo potrebno više od jednog dana za uzgoj jednog sloja 2D materijala, sad se jednolični sloj TMD materijala preko cijelih 8-inčnih pločica može uzgojiti za manje od sata.

Istraživači sad žele fino podesiti svoju tehniku ​​i upotrijebiti je za uzgoj više naslaganih slojeva 2D tranzistora. Uz to, namjeravaju istražiti korištenje procesa rasta na niskim temperaturama za fleksibilne površine, poput polimera, tekstila ili čak papira. To bi pak omogućilo integraciju poluvodiča na svakodnevne predmete poput odjeće ili prijenosnih računala.

Refleksna robotska hvataljka 

Većina konvencionalnih modernih robotskih hvataljki oslanja se na vizualne podatke, obično iz kamera. To može uzrokovati kašnjenje u vremenu reakcije robota, posebno kada pokušaj hvatanja ne uspije, a robot prije novog pokušaja mora iznova proučiti podatke s kamera. No sad su inženjeri MIT-a razvili hvataljku koja predmete hvata zahvaljujući refleksu.  

Refleksivna i reaktivna platforma, predstavljena na arXivu, koristeći brze i osjetljive aktuatore dizajnirane za mini geparda, četveronožnog robota koji trči, skače i prilagođava se različitim terenima.

Uređaj se sastoji od brze ruke i dva lagana prsta s više zglobova. Algoritam usmjerava robota da brzo aktivira manevar hvatanja kao odgovor na mjerenja u stvarnom vremenu na dohvat ruke bez uključivanja planera na visokoj razini. Umjesto toga, niža razina odlučivanja brine o refleksima, simulirajući instinkt.

Nešto poput analognog delegiranja zadataka odjelima na nižim razinama u tvrtki, umjesto da izvršni direktor mikroupravlja svakim detaljem, karikiraju istraživači koji će svoj rad predstaviti na Međunarodnoj konferenciji o robotici i automatizaciji (ICRA) u Londonu.

Platforma otvorenog koda simulira divlje životinje

Otkako je 2008. godine usvojen izraz "meka robotika", inženjeri izrađuju različite prikaze fleksibilnih strojeva korisnih u istraživanju, kretanju, rehabilitaciji, pa čak i svemiru. Inspiraciju pritom često pronalaze u načinu na koji se životinje kreću u divljini. Tako je nastala i biologijom inspirirana platforma SoftZoo. Platforma sadrži 3-D modele životinja kao što su medvjedi pande, ribe, morski psi i gusjenice koji mogu simulirati zadatke meke robotike poput kretanja, agilnog okretanja i praćenja putanje u različitim okruženjima, od snijega i pijeska, do mekane zemlje ili vode. 

SoftZoo modelira kretanje koje reagira na fizičke značajke različitih bioma, a diferencijabilni multifizički motor omogućuje simulaciju nekoliko aspekata fizičkog sustava u isto vrijeme. SoftZoo dizajnerima mekih robota i njihovih "mozgova" (kontrolera) nudi simulaciju otvorenog koda, što otvara vrata brzoj izradi prilagođenih strojeva, dizajnirani za određeni zadatak.

Duži životni vijek baterija

Pasivacijski sloj na površini anode (SEI) ključan je za elektrokemijski kapacitet i životni vijek litij-ionske baterije jer je pod velikim opterećenjem sa svakim ciklusom punjenja. Kada se SEI razbije tijekom ovog procesa, elektrolit se dalje razgrađuje i kapacitet baterije se smanjuje; riječ je o procesu koji određuje životni vijek baterije. No sada su istraživači Instituta za nanotehnologiju KIT (INT) uspjeli okarakterizirati formiranje SEI-a i tako riješiti jednu od velikih misterija vezanih uz kapacitet baterija s tekućim elektrolitom, posebno litij-ionskih baterija.

Istraživači su naime otkrili da se međufaza čvrstog elektrolita ne formira izravno na elektrodi, već se nakuplja u otopini i o tome izvijestili u časopisu Advanced Energy Materials. Njihovi nalazi utiru put optimizaciji performansi i životnog vijeka budućih baterija. 

Mirisanje cvijeća u virtualnoj stvarnosti

Sučelja čovjek-stroj simuliraju vida, zvuka i dodira, ali dizajniranje sustava za miris dosad je ostalo u povojima. Trenutačni dizajni mirisnih sučelja glomazni su i koriste bočice tekućeg parfema ili nepraktične žičane, krute VR naglavnike. O nosivim, laganim, fleksibilnim, bežičnim  generatorima mirisa, opremljenim širokim izborom i intenzitetom mirisa dosad se samomoglo maštati. 

No, sad su istraživači Gradskog sveučilišta u Hong Kongu (CityU) dizajnirali dva nosiva formata bežičnog mirisnog sučelja. Pomoću generatora mirisa milimetarske skale, prvi se izravno pričvršćuje na kožu ispod nosa s dvije opcije mirisa, a drugi je mekana maska ​​koja može generirati devet različitih mirisa, uključujući ananas, đumbir, zeleni čaj, karamelu i slatkiše. Sićušni generatori mirisa sadrže mirisni parafinski vosak koji se može zagrijati kako bi se brzo, za samo 1,44 sekunde, oslobodili specifični mirisi.