Istraživači Sveučilišta Linköping i švedskog Kraljevskog instituta za tehnologiju KTH izradili su prvi tranzistor od drva. Njihova studija, objavljena u časopisu PNAS, utire put daljnjem razvoju elektronike na bazi drva i upravljanja elektroničkim postrojenjima.

U prethodnim ispitivanjima tranzistori napravljeni od drva mogli su regulirati samo transport iona. A kad iona nestane, tranzistor prestaje raditi. Međutim, tranzistor koji su razvili istraživači iz Linköpinga može kontinuirano funkcionirati i regulirati protok električne energije.

"Došli smo do principa bez presedana. Da, drveni tranzistor je spor i glomazan, ali radi i ima ogroman razvojni potencijal", kažu istraživači koji su za izradu svog tranzistora koristili ravnomjerno strukturirano drvo balze. Uklonili su lignin i ostavili samo duga celulozna vlakna, a prazne kanale ispunili vodljivom plastikom, polimerom PEDOT:PSS.

Tako su dobili električno vodljivi drveni materijal koji može regulirati električnu struju i osigurati kontinuirano funkcioniranje na odabranoj izlaznoj razini. Također je mogao uključiti i isključiti napajanje, s određenim kašnjenjem: isključivanje je trajalo oko sekunde, a uključenje oko pet sekundi.

Sjajni predmeti kao kamere

Novi sustav računalnog vida pretvara svaki sjajni predmet u svojevrsnu kameru, omogućujući promatraču da vidi iza uglova ili iza prepreka. Metoda koju su razvili istraživači MIT-a i Sveučilišta Rice koristi refleksije za pretvaranje sjajnih predmeta u "kamere". To korisniku omogućuje da vidi svijet kao da gleda kroz "leće" svakodnevnih predmeta poput keramičke šalice za kavu ili metalnog utega za papir.   

Ova bi metoda, opisana na arXivu, mogla biti posebno korisna u autonomnim vozilima i mogla bi omogućiti samovozećem automobilu da koristi refleksije objekata pored kojih prolazi, poput rasvjetnih stupova ili zgrada, kako bi "vidio" oko parkiranog kamiona. Istraživači ovu tehniku žele primijeniti i ​​na snimanje dronovima i poboljšati je tako da može koristiti sjene, rekonstruirati skrivene informacije i kombiniranjem refleksija dvaju objekata davati prikaze novih dijelova scene.

Origami robot

Robotičari UCLA-e primijenili su metodu tradicionalne japanske umjetnosti savijanja papira kako bi izradili autonomne strojeve od tankih, savitljivih listova. Ovi lagani roboti, nazvani OrigaMechs (Origami MechanoBots), jednostavni su i isplativi za proizvodnju, a njihov kompaktniji oblik čini ih praktičnima za skladištenje i transport. Studija o sklopivim robotima koji mogu obavljati niz složenih zadataka bez oslanjanja na poluvodiče objavljena je u časopisu Nature Communications.

Ugradnjom fleksibilnih i električno vodljivih materijala u prethodno izrezanu tanku poliestersku foliju, istraživači su stvorili sustav jedinica za obradu informacija ili tranzistora koji se mogu integrirati sa senzorima i aktuatorima. List su programirali jednostavnim računalnim analognim funkcijama koje oponašaju one poluvodiča. Izrezan, presavijen i sastavljen, list se transformirao u autonomnog robota koji može osjetiti, analizirati i djelovati kao odgovor na svoje okruženje.

Samopopravljiva odjeća

Istraživači britanskih Sveučilišta Newcastle i Sveučilišta Northumbria otkrili su da se tanke niti koje proizvode mnoge gljive mogu koristiti kao biorazgradivi, nosivi materijali koji se također mogu sami popraviti. U svojim su se ispitivanjima usredotočili na gljivicu Ganoderma lucidum koja proizvodi kožu od razgranatih niti poznatih kao hife, koje zajedno tkaju u strukturu zvanu micelij. 

Materijali na bazi micelija već se koriste u raznim područjima, od građevinarstva do tekstila. Ova zamjenska koža, predstavljena u časopisu Advanced Functional Materials, zadovoljava veganske, ekološke i modne ukuse, a sposobnost ovog regenerativnog materijala da iscjeljuje otvara mogućnost primjene u izradi namještaja, automobilskih sjedala i modne odjeće.

AMaLiS 2.0: novi koncept litij-zračnih baterija

Litij-zračne baterije, poznate i kao litij-kisikove baterije, kandidati su za sljedeću generaciju uređaja za pohranu električne energije. Njihov teoretski kapacitet pohrane energije deset je puta veći od konvencionalnih litij-ionskih baterija iste težine, ali zasad još nisu dovoljno kemijski stabilne da bi bile pouzdane. Istraživački projekt AMaLiS 2.0 u kojem sudjeluju kemičari njemačkih sveučilišta i istraživačkih centara ovih dana testiraju novi koncept za produljenje vijeka ovih baterijskih ćelija.

Istraživači žele dizajnirati membranu koja odvaja pozitivnu od negativne elektrode, čime bi se omogućilo korištenje različitih elektrolita s obje strane. testira se i nova vrsta plinske difuzijske elektrode, izrađene od nanostrukturiranog titanijevog karbida. Ona bi u kombinaciji s posebnom membranom sprečavala ulazak ugljičnog dioksida ili vodene pare u stanicu.

Nova tehnologija na mikročipu

Kombinirajući dvije Nobelom nagrađene metode, fizičari Tehnološkog sveučilišta u Delftu razvili su novu tehnologiju na mikročipu. Ovaj mikročip bi mogao mjeriti udaljenosti u materijalima s velikom preciznošću, a budući da koristi zvučne vibracije umjesto svjetlosti, tehnologija je idealna za visoko precizna mjerenja položaja u neprozirnim materijalima. Instrument bi mogao dovesti do novih načina praćenja Zemljine klime i zdravlja ljudi. 

Mikročip, opisan u časopisu Nature Communications, sastoji se od tanke keramičke ploče, tisuću puta tanje od ljudske kose, oblikovane poput trampolina. Ploča je rupičasta kako bi se poboljšala interakcija s laserima. Senzor ne zahtijeva nikakav precizan hardver pa ga je lako proizvesti. Nema potrebe za složenim petljama povratnih informacija niti za podešavanjem parametara

"To je čini vrlo jednostavnom tehnologijom niske potrošnje koju je mnogo lakše minijaturizirati na mikročipu”, kažu istraživači. "Kad se to dogodi, ove senzore s mikročipovima mogli bismo postaviti bilo gdje, s obzirom na njihovu malu veličinu."

Robot gusjenica

Državno sveučilišta Sjeverne Karoline predstavilo je mekanog robota koji se može kretati naprijed, nazad i provlačiti kroz uske prostore. Kretanje ovog robota inspiriranog gusjenicom pokreće jedinstveni uzorak srebrnih nanožica koje koriste toplinu za reguliranje svog savijanja, nudeći mogućnost usmjeravanja robota u bilo kojem željenom smjeru.

Gusjenica se sastoji od dva sloja polimera koji različito reagiraju kad su izloženi toplini: donji sloj se skuplja ili kontrahira, a gornji širi. Uzorak srebrnih nanožica ugrađen je u ekspandirajući sloj polimera i sadrži više točaka na kojima se može primijeniti električna struja te tako kontrolirati količinu topline, a time i smjer i brzina kretanja.

Ovaj pristup energetski je učinkovit, a istraživači sad ispituju načine na koji bi se njihov mekani robot, opisan u Science Advances, mogao povezati sa senzorima i drugim tehnologijama kako bi se koristio uređajima za traganje i spašavanje.

Nosivi ultrazvučni flasteri

Nano inženjeri Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu izradili su rastezljiv ultrazvučni niz koji može izvoditi neinvazivno, serijsko 3D snimanje tkiva do 4 centimetra ispod površine ljudske kože uz prostornu rezoluciju od 0,5 milimetara.

Studija, objavljena u časopisu Nature Biomedical Engineering, detaljno opisuje kako su istraživači niz ultrazvučnih elemenata integrirali u meku elastomernu matricu. Za povezivanje elemenata koristili su valovite zmijolike rastezljive elektrode, što uređaju omogućuje da se prilagodi ljudskoj koži i serijski procjenjuje krutost tkiva.

Sustav za praćenje elastografije može pružiti serijsko, neinvazivno i trodimenzionalno mapiranje mehaničkih svojstava dubokih tkiva i koristiti u medicinskim istraživanjima: On može pružiti ključne informacije o napredovanju bolesti kao što je rak, pomoći u dijagnosticiranju i liječenju sportskih ozljeda i izboru tretmana za razne jetrene i kardiovaskularne bolesti.

Memorija temeljena na magnetima

Inženjeri Sveučilišta Stanford pronašli su metalni spoj za izradu učinkovitije računalne memorije koja će smanjiti ugljični otisak računalstva, omogućiti bržu obradu i dopustiti da se obuka umjetne inteligencije odvija na pojedinačnim uređajima umjesto na udaljenim serverima. 

U radu, objavljenom u časopisu Nature Materials, istraživači su pokazali da tanki sloj mangan paladija III ima potrebna svojstva za omogućavanje oblika radne memorije koja pohranjuje podatke u smjeru vrtnje elektrona (SOT-MRAM). Ovaj materijal može generirati spinove u bilo kojoj orijentaciji i preživjeti i zadržati svoja svojstva kroz proces naknadnog žarenja kroz koji treba proći elektronika.

BacterAI: UI sustav za masovne eksperimente

Sustav umjetne inteligencije, nazvan BacterAI, mogao bi značajno ubrzati tempo otkrića u nizu područja kao što su medicina, poljoprivreda i znanost o okolišu. Studija Sveučilišta u Michiganu, objavljena u časopisu Nature Microbiology, otkriva kako je BacterAI uspješno iskorišten za mapiranje metaboličkih procesa dvaju mikroba povezanih s oralnim zdravljem.

Platforma koristi rezultate prethodnih ispitivanja kako bi dala predviđanja o eksperimentima koji mogu pružiti najveću količinu informacija. S manje od 4000 eksperimenata, BacterAI je točno otkrio većinu pravila za hranjenje bakterija. A kad se poveže s robotima koji su u stanju provesti do 10.000 eksperimenata dnevno, potencijal platforme za ubrzavanje otkrića bit će golem.

Hlađenje gljivama umjesto suhim ledom

Gljive i gljivice, uključujući kvasac i plijesan, ostaju hladnije od svoje okoline. One sadrže mnogo vode i postupno je otpuštaju znojenjem koje snižava njihovu temperaturu, izvijestili su mikrobiolozi Sveučilišta Johns Hopkins u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. Složene strukture škrga na donjoj strani klobuka gljive povećavaju površinu namijenjenu hlađenju. Na sličan način hlade se i listovi biljaka, ispuštajući vodu kroz pore, ali njihova metoda obično nije toliko učinkovita.

Istraživači su pola kilograma šampinjona stavili u kutiju od stiropora iz koje je zrak isisavan malim ventilatorom u veću kutiju. S uključenim ventilatorom, temperatura većeg spremnika je za 40 minuta pala za 10 Celzijevih stupnjeva i ostala niža dobrih pola sata. To dakako nije dostatno da bi se zamrznula voda, kažu istraživači, ali dovoljno da se nekoliko piva i hrana očuvaju hladnim za piknik. A i gljive pritom može pojesti.