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곤충에서 영감을 받은 마이크

09.05.2023

곤충은 무엇을 들을 수 있습니까? 이상하게도 꽤 많이. 작고 단순하지만 청각 시스템은 매우 효과적입니다. 예를 들어, 2밀리미터에 불과한 막으로 Desert Locust는 인간의 능력에 필적하는 주파수를 분해할 수 있습니다. 곤충이 소리를 인식하는 방법을 이해하고 3D 프린팅 기술을 사용하여 특수 재료를 만들면 생명 공학에서 영감을 얻은 소형 마이크를 설계할 수 있습니다.

영국 Strathclyde 대학의 Andrew Reid는 낮은 전력 소비로 음향 데이터를 자율적으로 수집할 수 있는 마이크에 대한 그의 연구를 발표했습니다. 그의 프리젠테이션 "부자연스러운 청각 - 생명공학에서 영감을 받은 마이크 설계의 경로로서의 기능적 폴리머의 3D 프린팅"은 10월 184일 수요일, XNUMX회 미국 음향학회 회의의 일환으로 열렸습니다.

"곤충 귀는 에너지 및 데이터 비용을 줄이고 센서 크기를 줄이며 데이터 처리를 제거하기 위한 이상적인 템플릿입니다."라고 Reid는 말했습니다.

Reid의 팀은 곤충의 귀에서 다양한 방식으로 영감을 얻습니다. 화학적 및 구조적 수준에서 연구원들은 3D 프린팅 기술을 사용하여 곤충 막을 모방하는 특수 재료를 제작하고 있습니다. 이러한 합성 멤브레인은 음향 센서로서 매우 민감하고 효과적입니다. 3D 프린팅이 없으면 기존 실리콘 마이크는 유연성과 사용자 정의가 부족합니다.

"이미지에서 우리의 마이크는 다른 마이크처럼 보입니다. 기계적 요소는 단순한 다이어프램으로 약간 특이한 타원체 또는 직사각형 모양일 수 있습니다."라고 Reid는 말했습니다. "두께와 다공성의 작은 변화가 있는 마이크로 스케일과 연성 및 재료 밀도와 같은 재료 특성의 변화가 있는 나노 스케일에서 흥미로운 세부 사항이 발생합니다."

단순한 재료 이상으로 전체 데이터 수집 프로세스는 생물학적 시스템에서 영감을 받았습니다. 다양한 정보를 수집하는 기존 마이크와 달리 이 마이크는 특정 신호를 감지하도록 설계되었습니다. 이 단순화된 프로세스는 신경 종말이 신호를 감지하고 전송하는 방법과 유사합니다. 센서의 특수화를 통해 많은 전력을 소비하거나 감독할 필요 없이 트리거를 빠르게 인식할 수 있습니다.

작은 크기, 독립적인 기능 및 낮은 전력 소비를 특징으로 하는 바이오 기반 센서는 구조물 또는 인체 내부에 내장된 위치를 포함하여 위험하거나 도달하기 어려운 응용 분야에 이상적입니다.

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세계 최고 높이 천문대 개관 04.05.2024

우주와 그 신비를 탐험하는 것은 전 세계 천문학자들의 관심을 끄는 과제입니다. 도시의 빛 공해에서 멀리 떨어진 높은 산의 신선한 공기 속에서 별과 행성은 자신의 비밀을 더욱 선명하게 드러냅니다. 세계 최고 높이의 천문대인 도쿄대학 아타카마 천문대가 개관하면서 천문학 역사의 새로운 페이지가 열렸습니다. 해발 5640m 고도에 위치한 아타카마 천문대는 우주 연구에서 천문학자들에게 새로운 기회를 열어줍니다. 이 장소는 지상 망원경의 가장 높은 위치가 되었으며, 연구자에게 우주의 적외선을 연구하기 위한 독특한 도구를 제공합니다. 고도가 높아서 하늘이 더 맑고 대기의 간섭이 적지만, 높은 산에 천문대를 짓는 것은 엄청난 어려움과 도전을 안겨줍니다. 그러나 어려움에도 불구하고 새로운 천문대는 천문학자들에게 연구에 대한 광범위한 전망을 열어줍니다. ...>>

기류를 이용한 물체 제어 04.05.2024

로봇 공학의 발전은 다양한 물체의 자동화 및 제어 분야에서 우리에게 새로운 전망을 계속 열어주고 있습니다. 최근 핀란드 과학자들은 기류를 사용하여 휴머노이드 로봇을 제어하는 혁신적인 접근 방식을 제시했습니다. 이 방법은 물체를 조작하는 방식에 혁명을 일으키고 로봇 공학 분야의 새로운 지평을 열 것입니다. 기류를 이용하여 물체를 제어한다는 아이디어는 새로운 것이 아니지만, 최근까지도 이러한 개념을 구현하는 것은 어려운 과제로 남아 있었습니다. 핀란드 연구자들은 로봇이 특수 에어 제트를 '에어 핑거'로 사용하여 물체를 조작할 수 있는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 전문가 팀이 개발한 공기 흐름 제어 알고리즘은 공기 흐름 내 물체의 움직임에 대한 철저한 연구를 기반으로 합니다. 특수 모터를 사용하여 수행되는 에어 제트 제어 시스템을 사용하면 물리적인 힘에 의지하지 않고 물체를 조종할 수 있습니다. ...>>

순종 개는 순종 개보다 더 자주 아프지 않습니다. 03.05.2024

애완동물의 건강을 돌보는 것은 모든 개 주인의 삶의 중요한 측면입니다. 그러나 순종견이 잡종견에 비해 질병에 더 취약하다는 일반적인 가정이 있습니다. 텍사스 수의과대학 및 생물의학대학 연구원들이 주도한 새로운 연구는 이 질문에 대한 새로운 관점을 제시합니다. DAP(Dog Aging Project)가 27마리 이상의 반려견을 대상으로 실시한 연구에 따르면 순종견과 잡종견은 일반적으로 다양한 질병을 경험할 가능성이 동등하게 높은 것으로 나타났습니다. 일부 품종은 특정 질병에 더 취약할 수 있지만 전체 진단율은 두 그룹 간에 사실상 동일합니다. 개 노화 프로젝트(Dog Aging Project)의 수석 수의사인 키스 크리비(Keith Creevy) 박사는 특정 개 품종에서 더 흔한 몇 가지 잘 알려진 질병이 있다고 지적하며, 이는 순종 개가 질병에 더 취약하다는 개념을 뒷받침합니다. ...>>

재활용 가능한 인쇄 회로 기판 03.05.2024

전자 제품은 오늘날 세계에서 중요한 역할을 하지만 그에 따른 전자 폐기물의 증가로 인해 환경이 위험에 빠지고 있습니다. 이 문제에 대응하여 워싱턴 대학의 연구원들은 회로 기판 재활용에 대한 기존 통념을 바꿀 수 있는 혁신적인 기술을 개발했습니다. 워싱턴 대학의 과학자들이 이끄는 팀이 여러 번 재활용할 수 있는 독특한 능력을 가진 비트리머 인쇄 회로 기판을 만들었습니다. 연구진은 첨단 친환경 고분자를 이용해 특수 용매를 사용하면 젤리 같은 물질로 변할 수 있는 소재를 개발했다. 이는 심각한 품질 저하 없이 PCB를 재사용하고 재활용할 수 있는 길을 열어줍니다. Vitrimer 인쇄 회로 기판(vPCB)은 환경 지속 가능성에 있어 상당한 발전을 보여줍니다. 반복적인 재활용 과정에서 분해되기 쉬운 기존 플라스틱과 달리 젤리 형태의 비트리머는 ...>>

정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

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비디오 카메라는 범죄를 감지합니다 12.11.2012

미국 펜실베니아주 카네기멜론 대학의 과학자들이 범죄의 순간을 실시간으로 감지할 수 있는 영상 감시 시스템용 소프트웨어 개발에 대해 보고했다. 이에 대한 설명은 지능, 방위 및 보안을 위한 시맨틱 기술 컨퍼런스에서 발표되었습니다.

대중 교통 정류장이나 공항에서 사용되는 개발된 솔루션은 사람이 의심스러울 정도로 오랫동안 가방을 두고 왔을 때 문제를 해결할 수 있다고 저자 중 한 명인 Christian Lebiere가 예로 들었습니다. 그는 결국 새로운 소프트웨어가 범죄를 예측할 수 있게 될 것이라고 덧붙였습니다. 즉, 아직 발생하지 않은 불법 행위를 예측하는 것입니다. 이러한 능력은 공상과학 소설에서만 찾을 수 있다고 CNet은 지적합니다.

이 솔루션은 고정된 물체와 움직이는 물체를 인식하고 물체의 속성을 결정하는 머신 비전 기술을 기반으로 합니다. 지난 수십 년 동안 과학자들은 이 분야에서 상당한 발전을 이루었고 오늘날 이 기술은 소셜 네트워킹 사이트인 Facebook을 비롯한 많은 상용 제품에 사용됩니다. 머신 비전은 또한 Google의 무인 자동차 프로젝트의 중추입니다.

범죄 자동 탐지 기능을 갖춘 비디오 감시 시스템은 유형별로 물체를 구별하고 어떤 유형의 물체가 특정 행동을 수행할 수 있고 서로 상호 작용하는 방법을 "알고" 있습니다. 결과적으로 과학자 Kris Kitani가 이끄는 팀이 아직 실험 중이고 개발 중인 범죄 예측 기능은 사람들의 가장 인기 있는 경로를 "알고 있습니다". 궤적이 평소와 의심스러울 정도로 달라지기 시작하면 시스템이 경보를 켭니다. 오퍼레이터는 이미 이 신호에 응답할 수 있습니다.

이 프로젝트는 미국 국방부 산하 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)가 후원합니다. 이러한 소프트웨어가 장착된 비디오 감시 시스템은 결국 운영자 없이 수행할 수 있거나 어떤 경우에도 수를 줄이고 모니터링 순서의 효율성을 높일 수 있다고 믿습니다. 이러한 시스템은 절대 잠들지 않으며 휴식이 필요하지 않습니다. 그들은 민간 및 군사 목적으로 사용될 계획입니다.

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