مواد و ساخت پیشرفته

نانو فلزی، متشکل از چند صد اتم فلزی ( به‌عنوان مثال طلا، نقره، مس و پلاتین)، یک کلاس جدید از واسطه بین اتم‌های فلزی و نانوذرات هستند. ازآنجاکه اندازه آن‌ها (کمتر از 2 نانومتر) در محدوده طول موج الکترون‌های Fermi است، نانو خوشه‌های فلزی دارای تابش نوری قوی در مقایسه با نانو ذرات فلزی بزرگ (بزرگ‌تر از 2 نانومتر) هستند. این، همراه با انتشار فلورسانس قابل تنظیم، مقاومت در برابر نور زیاد، بازده کوانتومی و سنتز خوب، آن‌ها را برای برچسب‌های عالی برای کاربردهای پزشکی تبدیل می‌کند.

محققین دانشگاه واشینگتن درحال‌توسعه تکنیک تشخیص الگو (PR) بر پایه یادگیری ماشین برای مقطع‌نگاری همدوس نوری (OCT) هستند که قادر خواهد بود به‌صورت خودکار پردازش تصاویر را انجام داده و به‌صورت دقیق و با کمک کامپیوتر سرطان روده را تشخیص دهد. این تکنیک OCT و یادگیری ماشین را به‌منظور تشخیص الگوها در بافت سالم و غیرسالم تلفیق می‌کند.

تحقیقات کنونی بر توسعه پوست الکترونیکی پیشرفته‌تر (e-skin) متمرکز شده است که سنسورها و مدارها را در هم می‌آمیزد. به طور دقیق‌تر، تیم وی در تلاش است تا سنسورهای الکترونیک خود را با مغز و سیستم گوارش به هم پیوند دهد، به این امید که روزی دستگاه های پوست الکترونیکی آزمایشگاه او با زندگی روزمره هماهنگ شوند.

رباتیک‌های نرم، قابلیت ایجاد تحول در مراقبت‌های پزشکی دارد. میکروذرات رباتیک نرم ممکن است روزی بتوانند از طریق جریان خون به یک مکان موردنظر حرکت کنند و سپس به‌عنوان یک استنت عمل کنند و رگ‌های خونی را گسترش دهند.

یک دستگاه عکسبرداری جدید برای طیف‌های گسترده بر روی یک تراشه واحد در دانشگاه دوک تهیه شده است. این آشکارساز نوری طیف وسیعی از فرکانس های نور را با استفاده از فیلترهای طیفی که روی تراشه ایجاد شده آشکار می‌کند. فناوری این دوربین مبتنی بر پلاسمونیک است.

یک گروه به سرپرستی پروفسور Rolf Mulhaupt در حال تولید کامپوزیت‌های تک پلیمری هستند که می‌توانند از مواد اولیه فسیلی و تجدیدپذیر تولید شوند و بعدا بدون پسماند بازیافت شوند.

محققان ETH زوریخ اکنون از تکنیک جدیدی برای تولید اشیاء شیشه‌ای پیچیده با چاپ سه‌بعدی استفاده کرده‌اند. این روش بر اساس استریولیتوگرافی، یکی از اولین تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی است که در دهه 1980 توسعه‌یافته است.

مسواک برقی، پیچ گوشی های بی سیم و تلفن های همراه: به نظر می رسد باتری ها زندگی ما را تغذیه می کنند. مسلما، ما هنوز در ابتدای راه الکتریسیته تحرک هستیم، اما تقاضا برای چنین محصولاتی در حال حاضر بسیار زیاد است و به صورت تصاعدی در حال افزایش است.

در یک طرح تحقیقاتی، دو محقق از دانشگاه قاهره در مصر 32 نمونه استخوان و دو نمونه خاک را برای مطالعه با استفاده از تکنیک اشعه ایکس و مادون قرمز در منبع نور پیشرفته آزمایشگاه برکلی (ALS) مورد بررسی قرار دادند. ALS طول موج های مختلفی از نور را تولید می کند که می تواند برای تحقیقات در شیمی، ساختار و سایر خواص نمونه ها استفاده شود.

مطالعات نشان داده است که هیبریدهای فلزی- هیدروژلی برای هم‌افزایی مواد مورد استفاده در پوشش‌های هیدروژلی، حسگرها و روبات‌های نرم استفاده می‌شوند. به‌هرحال این کار ساده‌ای نیست و پیوند سخت بین مواد کاملاً متفاوت، هنوز یک چالش است.