Tecnologia

La ricerca sulla visione artificiale ispirata alla biologia ha portato a sistemi di visione robotica innovativi con bassa aberrazione ottica, ampio campo visivo e fattore di forma compatto. Tuttavia, persistono sfide nel rilevamento e nel riconoscimento di oggetti su sfondi complessi e illuminazione varia. I sistemi autonomi come i droni, le auto a guida autonoma e i robot stanno diventando sempre più integrati nella vita quotidiana, ma spesso hanno difficoltà a “vedere” chiaramente in diverse condizioni, che si tratti di luce solare intensa, scarsa illuminazione o sfondi complessi e affollati.

Trasformare l'aria intorno a noi in acqua potabile è sembrata a lungo una meraviglia, più vicina alla fantascienza che alla realtà, soprattutto quando si tratta di catturare una quantità sostenibile da ambienti secchi e a bassa umidità. Tuttavia, nel contesto di un peggioramento della mega-siccità che colpisce le riserve idriche in tutto il sud-ovest, i ricercatori dell’University of Nevada, Las Vegas (UNLV) hanno sviluppato una tecnologia innovativa in grado di estrarre quantità significative di acqua anche dall’aria arida.

La luce incidente sui materiali può indurre cambiamenti nella loro conduttività elettrica, un fenomeno denominato fotoresistenza. Nei semiconduttori, la fotoresistenza è negativa, poiché la promozione degli elettroni indotta dalla luce attraverso la banda proibita aumenta il numero di portatori di carica che partecipano al trasporto. Nei superconduttori e nei metalli normali, la fotoresistenza è positiva a causa rispettivamente della distruzione dello stato superconduttore e dell'aumento della dispersione di rilassamento della quantità di moto.

L’elaborazione delle informazioni nel dominio ottico promette vantaggi sia in termini di velocità che di efficienza energetica rispetto all’hardware digitale esistente per una varietà di applicazioni emergenti nell’intelligenza artificiale e nell’apprendimento automatico. Un approccio tipico all'elaborazione fotonica consiste nel moltiplicare un vettore di input ottico che cambia rapidamente con una matrice di pesi ottici fissi. Tuttavia, la codifica di questi pesi su chip utilizzando una serie di celle di memoria fotoniche è attualmente limitata da un’ampia gamma di problemi a livello di materiale e dispositivo

L'effetto fotovoltaico può verificarsi senza interfacce metallo/semiconduttore o semiconduttore/semiconduttore in materiali con polarizzazione elettrica spontanea a causa della mancanza di simmetria di inversione spaziale. Questo fenomeno anomalo è noto come effetto bulk fotovoltaico (BPV) dovuto allo spostamento della corrente, che facilita la conversione fotoelettrica. Il seleniuro di indio fase alfa (a-In₂Se₃) è un semiconduttore ferroelettrico con polarizzazione elettrica spontanea.

I gas dei composti organici volatili esistono come indicatori importanti in vari processi come il respiro umano, il deterioramento degli alimenti, le malattie delle piante e la produzione industriale, il che rende il loro rilevamento un promettente metodo preventivo non distruttivo. I nasi elettronici abilitati ai nanomateriali stanno guadagnando sempre più attenzione per la loro eccezionale capacità di distinguere una gamma sempre più ampia di composti organici volatili. Per raggiungere questo obiettivo, più sensori con nanomateriali distinti sono cruciali per fornire una diversità sufficiente per una discriminazione efficace.

L'autoscarica e gli effetti meccanici indotti chimicamente degradano il calendario e la vita del ciclo nei dispositivi di accumulo di energia elettrocromica ed elettrochimica basati sull'intercalazione. Nelle batterie ricaricabili agli ioni di litio, l'autoscarica nei catodi provoca nel tempo una perdita di tensione e capacità. Il modello prevalente di autoscarica è incentrato sulla diffusione degli ioni di litio dall'elettrolita al catodo. Le batterie perdono capacità nel tempo, motivo per cui i vecchi cellulari si scaricano più rapidamente.

In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications (1), i ricercatori guidati dal dottor Reza Moini (2), professore associato di ingegneria civile e ambientale a Princeton, descrivono come i loro progetti abbiano aumentato la resistenza alle crepe fino al 63% rispetto al calcestruzzo gettato in opera convenzionale. I ricercatori si sono ispirati alle strutture a doppia elica che compongono le squame di un'antica stirpe di pesci chiamati celacanti (pronunciati see-luh-kanth).

Nei test sugli animali, le ferite trattate con queste bende elettriche sono guarite il 30% più velocemente rispetto alle ferite trattate con bende convenzionali. Le ferite croniche sono ferite aperte che guariscono lentamente, se guariscono del tutto. Ad esempio, le piaghe che si verificano in alcuni pazienti con diabete sono ferite croniche. Queste ferite sono particolarmente problematiche perché spesso si ripresentano dopo il trattamento e aumentano significativamente il rischio di amputazione e morte.

Le comunicazioni terahertz rappresentano la prossima frontiera della tecnologia wireless, promettendo velocità di trasmissione dati di gran lunga superiori a quelle dei sistemi attuali. Operando a frequenze terahertz, questi sistemi possono supportare una larghezza di banda senza precedenti, consentendo comunicazioni wireless ultraveloci e trasferimento dati. Tuttavia, una delle sfide significative nelle comunicazioni terahertz è la gestione e l'utilizzo efficaci dello spettro disponibile.