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ブレインコンピューターインターフェース用マイクロアンテナ

29.08.2017

ボストン (米国) のノースイースタン大学の科学者であり、エンジニアであり材料科学者である Nian Sun が率いる研究チームは、従来のアンテナよりも数桁小さく効率的なマイクロアンテナを作成しました。

アンテナは電磁波の形で情報を受信し、それを交流電圧に変換します。物理法則によれば、アンテナのサイズは電磁波の長さにほぼ対応している必要があります。つまり、アンテナは非常に大きくなければなりません。一方、アンテナは、長さがはるかに短い同じ周波数の音波に応答して共振することもあります。 Sun と彼の同僚が使用したのは、この「抜け穴」でした。

彼らが発明したアンテナは、磁場の状態に応じて伸縮するピエゾ磁性材料の層で外側がコーティングされています。したがって、電磁振動を音に変換します。次に、圧電材料の次の層がこれらの振動を交流電流に変換します。シグナルを送信するときは、すべて逆の順序で行われます。したがって、アンテナは実際に音の振動を受信して送信するため、従来のアンテナよりも約 1000 分の XNUMX に小型化できます。

この記事の著者は、この原理に基づいて 2,5 種類のアンテナを作成しました。 100つ目は、円形のメンブレンを使用し、ギガヘルツ範囲で動作します。これは、とりわけWi-Fiテクノロジーによって使用されます。 XNUMX つ目は長方形の膜で、テレビやラジオで使用されるメガヘルツ範囲用です。新しいアンテナを使った実験では、従来のアンテナの約 XNUMX 万倍の効率で XNUMX GHz の周波数の信号を送受信しました。

研究の筆頭著者によると、主な設計課題は、適切な特性を持つピエゾ磁性材料を見つけることであり、最終的には、鉄、ガリウム、ホウ素のセットが選択され、適切な品質でそれを製造することでした.

開発は少なくとも、携帯電話から衛星まで、よりコンパクトで強力なデバイスの作成への道を開くことができます。将来的には、急速に発展する「モノのインターネット」で新しい小型送信機を使用することも可能です。医療には幅広い展望が開かれています。小型送信機は、その場でデータを取得して医師に送信するために、組織や血管を貫通することができます。理論的には、脳インプラントは、脳とコンピューターのインターフェースを作成することも可能です。つまり、思考の力で物事を直接制御できるようになります。

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庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

地球磁場に対するスペースデブリの脅威 01.05.2024

地球を取り囲むスペースデブリの量が増加しているという話を聞くことがますます増えています。しかし、この問題の原因となるのは、現役の衛星や宇宙船だけではなく、古いミッションからの破片も含まれます。 SpaceX のような企業によって打ち上げられる衛星の数が増えると、インターネットの発展の機会が生まれるだけでなく、宇宙の安全保障に対する深刻な脅威も生まれます。専門家たちは現在、地球の磁場に対する潜在的な影響に注目している。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのジョナサン・マクダウェル博士は、企業は急速に衛星群を配備しており、今後100年間で衛星の数は000万基に増加する可能性があると強調する。これらの宇宙艦隊の衛星の急速な発展は、地球のプラズマ環境を危険な破片で汚染し、磁気圏の安定性を脅かす可能性があります。使用済みロケットからの金属破片は、電離層や磁気圏を破壊する可能性があります。これらのシステムは両方とも、大気の保護と維持において重要な役割を果たします。 ... >>

バルク物質の固化 30.04.2024

科学の世界には数多くの謎が存在しますが、その一つにバルク物質の奇妙な挙動があります。それらは固体のように振る舞うかもしれませんが、突然流れる液体に変わります。この現象は多くの研究者の注目を集めており、いよいよこの謎の解明に近づいているのかもしれません。砂時計の中の砂を想像してください。通常は自由に流れますが、場合によっては粒子が詰まり始め、液体から固体に変わります。この移行は、医薬品生産から建設に至るまで、多くの分野に重要な影響を及ぼします。米国の研究者は、この現象を説明し、理解に近づけようと試みました。この研究では、科学者たちはポリスチレンビーズの袋からのデータを使用して実験室でシミュレーションを実施しました。彼らは、これらのセット内の振動が特定の周波数を持っていること、つまり特定の種類の振動のみが材料を通過できることを発見しました。受け取った ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

ウェアラブル電子機器向けの高速で柔軟な電気回路 04.06.2016

ウィスコンシン大学マディソン校 (米国) のエンジニアは、これまでで最大の柔軟性と速度を備えた電気回路を作成しました。これは、ウェアラブルエレクトロニクスとモノのインターネットの開発に必要です。

試作品は、40 本の非常に細い絡み合った S 字型の導電線で構成されており、この形状により、導電特性を損なうことなく引き伸ばすことができます。同時に、回路は外部干渉から保護されます。現時点では、この回路は最大 XNUMX GHz の無線周波数範囲で動作できます。

この場合、幅が最大 0,64 mm の他のフレキシブル伝送線路とは異なり、新しい開発ではわずか 0,025 mm の幅にすることができます。このような寸法により、特に表皮電子システムの作成、つまり皮膚表面からインジケーターを読み取るデバイスでの効果的な使用が可能になります。

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