Czy podczas pracy z robotami czas płynie szybciej?

W ramach wspieranego przez UE badania przyjrzano się, w jaki sposób zachowanie robotów wpływa na nasze postrzeganie czasu.

W przyszłości wielkoskalowe systemy składające się z wielu robotów zrewolucjonizują takie dziedziny, jak rolnictwo precyzyjne, monitorowanie środowiska, przemysł i gaszenie pożarów. Jednak w miarę ułatwiania kolejnych obszarów naszego życia, wiele z tych robotów nadal będzie wymagało podczas pracy udziału człowieka.

W jaki sposób taka interakcja wpłynie na ludzkich operatorów? Naukowcy wspierani przez finansowany ze środków UE projekt http://www.chronopilot.eu/ (ChronoPilot) skupili się na jednym, często pomijanym aspekcie – wpływie zachowania robotów na postrzeganie czasu przez ludzi. Ich http://zenodo.org/record/7763233/files/Efects%20of%20Human-Swarm%20Interaction%20on%20Subjective%20Time%20Perception%20%7C%20Swarm%20Size%20and%20Speed%20-%20HRI23%20-%20Kaduk%20et%20al%20-%202023.pdf?download=1 (badanie) dostępne jest w otwartym repozytorium danych „Zenodo”.

„Postrzeganie przez nas upływu czasu wpływa na niemal wszystkie aspekty naszego życia, na przykład nasze samopoczucie, sposób wykonywania zadań, a także interakcje z innymi ludźmi”, wyjaśnia główny autor badania Julian Kaduk, doktorant z Uniwersytetu w Konstancji (Niemcy), w http://dl.acm.org/action/downloadSupplement?doi=10.1145%2F3568162.3578626&file=HRI23-fp1216.mp4 (materiale wideo) prezentującym badanie. „Postrzeganie to jest wysoce subiektywne – zmienia się w zależności od sytuacji, ale może być również modulowane przez szereg różnych bodźców… Na przykład są momenty, w których czujemy, że czas płynie bardzo szybko, z kolei inne wydają się ciągnąć w nieskończoność”.

Istnieją różne sposoby kwantyfikacji postrzegania czasu. Na potrzeby badania zespół naukowców skupił się na upływie czasu (czyli wrażeniu szybkości jego przemijania) i ocenie czasu trwania (szacunkowym czasie trwania interwału). Poprzez serię prostych eksperymentów interakcji człowieka z robotami badacze analizowali, czy na postrzeganie czasu przez ludzkich operatorów wpływają zmiany w liczbie (1, 5 lub 15) lub prędkości (0,04 lub 0,2 metra na sekundę) robotów.

Na podstawie zebranych danych naukowcy odkryli, że na postrzegany przez operatorów upływ czasu wpływa zarówno liczba robotów, jak i ich prędkość. Praca z większym rojem robotów skraca postrzegany czas, z kolei spadek prędkości wpływa na spowolnienie postrzeganego upływu czasu. Co ciekawe, na ocenę czasu trwania wpływa wyłącznie liczba robotów. Ponadto wiele wskazuje na to, że istnieje ścisła korelacja między postrzeganym upływem a biegiem czasu – stanem psychicznym, w którym osoba wykonująca jakąś czynność jest w pełni pochłonięta tym, co robi.

W filmie Kaduk omawia możliwości przyszłego wykorzystania wyników badania ChronoPilot (Modulating Human Subjective Time Experience): „Wyobrażamy sobie przyszłość, w której roboty mają świadomość postrzegania czasu przez swoich współpracowników i mogą być aktywnie modulowane, aby dostosowywać swoje zachowanie odpowiednio do sytuacji. Celem jest nie tylko uzyskanie bardziej zintegrowanego i naturalnego poziomu współpracy, ale także ewentualna poprawa wydajności realizacji zadań i dobrego samopoczucia poprzez wprowadzenie użytkownika w stan optymalnego przepływu poznawczego […] Ponadto możemy dostrzec korzyści w realizacji zadań planowania, w których czas ma kluczowe znaczenie, i sytuacjach, w których liczy się czas reakcji użytkownika […] Wpływając na postrzeganie czasu przez użytkownika, możemy kierować decyzjami dotyczącymi czasu w celu uzyskania optymalnej wydajności”.

Więcej informacji:
http://www.chronopilot.eu/ (strona projektu ChronoPilot)

ChronoPilot, robot, rój robotów, czas, pomiar czasu, postrzeganie czasu, przepływ poznawczy

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Postępy naukowe

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Rozwijanie inteligentnych autonomicznych systemów cyberfizycznych

Włoska firma staje się pionierem ruchu prowadzącego do powstania autonomicznych systemów cyberfizycznych nowej generacji, a wszystko za sprawą nowego pakietu metod i narzędzi projektowych.

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Bezpieczeństwo

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inteligentne miasto

/inżynieria i technologia/inżynieria lądowa/inżynieria miejska/inteligentne miasto

internet rzeczy

model biznesowy

/nauki społeczne/ekonomia i biznes/biznes i zarządzanie/model biznesowy

drony

/inżynieria i technologia/inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna/inżynieria elektroniczna/robotyka/roboty autonomiczne/drony

robotyka ławicy

/inżynieria i technologia/inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna/inżynieria elektroniczna/robotyka/robotyka ławicy

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Hurtownia danych naukowych BRT

Technologia blockchain jako podstawa zabezpieczeń ławic robotów

Finansowany ze środków UE projekt pokazał, jak połączenie technologii blockchain i rozproszonych systemów robotycznych może przyczynić się do powstania bezpiecznych, niezawodnych i wiarygodnych rozwiązań opartych na koncepcji ławicy.

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Projekt

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pojazd autonomiczny

/inżynieria i technologia/przemysł maszynowy/inżynieria pojazdów/inżynieria motoryzacyjna/pojazd autonomiczny

inteligentne miasto

kryptografia

drony

robotyka ławicy

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Co nowego w projekcie Skyx: Rewolucja w branży rolniczej dzięki nowej technologii oprysków

Dzięki realizacji projektu Skyx w 2019 roku powstała technologia umożliwiająca prowadzenie oprysków pól uprawnych przez roje autonomicznych dronów wysyłanych do akcji poprzez wciśnięcie jednego guzika. Od tamtej pory minęły trzy lata, a w tym czasie innowacyjne rozwiązanie szturmem zdobyło rynek Stanów Zjednoczonych i wszystko wskazuje na to, że po zakończeniu drugiego etapu finansowania odpowiedzialny za jego stworzenie start-up może stać się światowym liderem w dziedzinie oprysków rolniczych.

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Żywność i zasoby naturalne

Wiadomości

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drony

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/nauki rolnicze/rolnictwo, leśnictwo i rybołówstwo/rolnictwo

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Jak pszczoły miodne mogą pomóc ławicom robotów – i ludziom – podejmować lepsze decyzje

Zgodnie z najnowszymi badaniami podstawowe zasady podejmowania decyzji są zachowane tak w przypadku jednostek, jak i grup oraz superorganizmów takich jak roje owadów.

Badania podstawowe

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Projekt

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ekologia

apiologia

neuronauka obliczeniowa

/nauki przyrodnicze/nauki biologiczne/neurobiologia/neuronauka obliczeniowa

uczenie maszynowe

/nauki przyrodnicze/informatyka/sztuczna inteligencja/uczenie maszynowe

oprogramowanie symulacyjne

/nauki przyrodnicze/informatyka/oprogramowanie/aplikacje komputerowe/oprogramowanie symulacyjne

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Projekt

Karty informacji o projektach

psychologia

rolnictwo

rzeczywistość wirtualna

/nauki przyrodnicze/informatyka/oprogramowanie/aplikacje komputerowe/rzeczywistość wirtualna

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DOSKONAŁA BAZA NAUKOWA - Przyszłe i Powstające Technologie (FET)

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FET Open

Podstawa prawna

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Czy system robotyczny jest w stanie uratować pszczoły?

Nowy system robotyczny modulujący temperaturę ujawnia nieznane wcześniej zbiorowe zachowanie pszczół miodnych, otwierając przed pszczelarzami nowe możliwości pomagania pszczołom w przetrwaniu w zmieniającym się klimacie.

W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu http://www.hiveopolis.eu/ (HIVEOPOLIS) opracowano system robotyczny, który jest w stanie nawiązywać interakcje z kolonią pszczół miodnych. Nieinwazyjny system wbudowany w ramę standardowego ula dokonuje pomiarów i wpływa na zachowanie pszczół miodnych, dostosowując temperaturę ula.

Rozwiązanie to, http://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.add7385 (opisane) w czasopiśmie „Science Robotics”, składa się z czujników termicznych i siłowników, dzięki którym umożliwia dalsze badanie zbiorowych zachowań zwierząt, a także sposobów pomagania pszczołom miodnym w przetrwaniu presji zmian klimatycznych. „Wiele zasad funkcjonowania społeczeństwa pszczół – od zbiorowych i indywidualnych interakcji po hodowlę zdrowego czerwiu – jest regulowanych przez temperaturę, wykorzystaliśmy więc ten czynnik w badaniu”, wyjaśnia doktorant Rafael Barmak, współautor badania ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Lozannie (EPFL), będącego partnerem projektu HIVEOPOLIS, w http://actu.epfl.ch/news/robotic-system-offers-hidden-window-into-collectiv/ (komunikacie prasowym) opublikowanym na stronie internetowej uniwersytetu. „Czujniki termiczne tworzą migawkę zbiorowego zachowania pszczół, podczas gdy siłowniki pozwalają nam wpływać na ich ruch poprzez modulowanie pól termicznych”.

Kolonie pszczół są wrażliwe na zimno, a otwieranie uli zimą w celu zbadania osobników może wpłynąć na ich zachowanie, nie wspominając o wyrządzeniu im krzywdy. Biokompatybilny system robotyczny pozwala uniezależnić obecne badanie od manipulowania temperaturami zewnętrznymi, dzięki czemu umożliwia obserwację zachowania pszczół w zimie, jak opowiada doktorant Martin Stefanec, drugi współautor badania, z Uniwersytetu w Grazu w Austrii. „Dzięki naszemu robotycznemu systemowi możemy zmieniać temperaturę wewnątrz ula, naśladując zachowanie pszczół rdzeniowych podczas ogrzewania, a także badać, w jaki sposób zimowy ul aktywnie reguluje swoją temperaturę”.

Robotyczny system opracowany przez zespół badawczy sprawił, że możliwe stało się badanie zimą trzech eksperymentalnych uli na Uniwersytecie w Grazu i zdalne sterowanie nimi z EPFL. System składa się z centralnego procesora, który koordynuje czujniki, wysyła polecenia do siłowników i przesyła dane do naukowców, a wszystko to bez użycia inwazyjnych kamer.

„Zbierając dane na temat pozycji pszczół i tworząc cieplejsze obszary w ulu, byliśmy w stanie zachęcić je do poruszania się w sposób, w jaki nigdy by tego nie robiły w warunkach naturalnych, zimą, kiedy to mają tendencję do gromadzenia się razem, by oszczędzać energię”, stwierdza kolejny współautor, dr Francesco Mondada, również z EPFL. „Daje nam to możliwość działania na rzecz kolonii, na przykład poprzez kierowanie jej w stronę źródła pożywienia lub zniechęcanie jej do dzielenia się na zbyt małe grupy, co może zagrozić jej przetrwaniu”.

Korzystając z systemu robotycznego w trybie, który badacze określają jako „tryb podtrzymywania życia” (energia cieplna jest rozprowadzana za pośrednictwem siłowników termicznych), zespół był również w stanie przedłużyć przetrwanie kolonii po śmierci jej królowej. Zdolność ta może pomóc zwiększyć przeżywalność pszczół w obliczu malejącej populacji zapylaczy na całym świecie.

Dzięki systemowi zaobserwowano również nowe zachowania pszczół miodnych. „Lokalne bodźce termalne wytwarzane przez nasz system ujawniły nieopisywaną wcześniej dynamikę, która przyczynia się do powstawania ekscytujących nowych pytań i hipotez”, zauważa doktor z EPFL i starszy autor badania, Rob Mills. „Na przykład obecnie żaden model nie jest w stanie wyjaśnić, dlaczego udało nam się zachęcić pszczoły do przekroczenia niektórych «dolin» niskich temperatur w ulu”.

Naukowcy wspierani przez projekt HIVEOPOLIS (FUTURISTIC BEEHIVES FOR A SMART METROPOLIS) planują w przyszłości wykorzystać system do badania zachowania pszczół miodnych w okresie letnim.

Więcej informacji można znaleźć na stronie:
http://www.hiveopolis.eu/ (strona projektu HIVEOPOLIS)

Na podstawie informacji uzyskanych z projektu i komunikatów prasowych

HIVEOPOLIS, pszczoła, pszczoła miodna, ul, temperatura, klimat

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Zmiana klimatu i środowisko

Wiadomości

Artykuł: wiadomości

Postępy naukowe

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Technika laserowa zapewnia bezpieczną i skuteczną metodę usuwania pszczelich pasożytów z rodzaju Varroa

Jako zapylacze, pszczoły mają kluczowe znaczenie dla środowiska i gospodarki. Za sprawą szybkiego spadku ich liczebności rozpoczął się wyścig o zatrzymanie tego procesu. V-Laser może być odpowiedzią na tę sytuację.

Żywność i zasoby naturalne

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Projekt

Karty informacji o projektach

rozpoznawanie obrazów

/nauki przyrodnicze/informatyka/sztuczna inteligencja/rozpoznawanie obrazów

apiologia

zanieczyszczenie

/nauki przyrodnicze/nauki o Ziemi i pokrewne nauki o środowisku/nauki o środowisku/zanieczyszczenie

ekosystemy

fizyka laserów

/nauki przyrodnicze/nauki fizyczne/optyka/fizyka laserów

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Co mówią jelita: jak na zachowanie pszczół wpływają jeszcze mniejsze stworzenia

Chociaż powszechnie wiadomo, że mikrobiom jelitowy może mieć duży wpływ na zachowanie gospodarza, wiedza na temat tej zależności u ludzi i zwierząt społecznych takich jak pszczoły jest nadal bardzo ograniczona.

Żywność i zasoby naturalne

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Projekt

Karty informacji o projektach

bakteriologia

mikroskopia

apiologia

zależności międzygatunkowe

/nauki przyrodnicze/nauki biologiczne/biologiczne nauki behawioralne/etologia/zależności międzygatunkowe

ekologia behawioralna

/nauki przyrodnicze/nauki biologiczne/biologiczne nauki behawioralne/ekologia behawioralna

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Podłączenie rolników i pszczelarzy do internetu pszczół

Inteligentny system, który słucha bzyczenia kolonii, może pomóc pszczelarzom zachować zdrowie i produktywność pszczół.

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Żywność i zasoby naturalne

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Artykuł: typowe i pogłębione

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Projekt

Karty informacji o projektach

internet rzeczy

apiologia

produktywność

/nauki społeczne/ekonomia i biznes/ekonomia/ekonomia produkcji/produktywność

czujniki

/inżynieria i technologia/inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna/inżynieria elektroniczna/czujniki

pszczelarstwo

/nauki rolnicze/nauki o zwierzętach i mleczarstwo/pszczelarstwo

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Innowacyjne czujniki monitorują zagrożenia środowiskowe dla pszczół

Na całym świecie drastycznie spada liczebność populacji pszczół. Dlaczego tak się dzieje? Jest to pytanie, na które koniecznie musimy znaleźć odpowiedź. Pomóc w tym mogą dwa innowacyjne czujniki środowiskowe.

Zmiana klimatu i środowisko

Żywność i zasoby naturalne

Wynik w skrócie

Artykuł: typowe i pogłębione

Redakcja CORDIS

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Projekt

Karty informacji o projektach

internet rzeczy

śmiertelność

apiologia

zatrudnienie

/nauki społeczne/ekonomia i biznes/biznes i zarządzanie/zatrudnienie

pszczelarstwo

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Projekt

Karty informacji o projektach

inteligentne miasto

/inżynieria i technologia/inżynieria lądowa/inżynieria miejska/inteligentne miasto

internet

technika satelitarna

/inżynieria i technologia/przemysł maszynowy/inżynieria pojazdów/inżynieria lotnicza i kosmiczna/technika satelitarna

apiologia

ekosystemy

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Podstawa prawna

Program: podstawa prawna finansowania badań

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FET Proactive

Podstawa prawna

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Temat

Program: część programu prac Komisji wdrażającego podstawę prawną

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Aggiornamento su EVO-NANO: una piattaforma di intelligenza artificiale fornirà terapie antitumorali su misura

Al momento della sua conclusione, a marzo 2022, il progetto EVO-NANO aveva sviluppato una piattaforma all’avanguardia in grado di far crescere e trattare tumori virtuali. Dopo quasi un anno, la piattaforma è attualmente in fase di aggiornamento al fine di ampliare il suo utilizzo.

La piattaforma computazionale costruita dal progetto EVO-NANO (Evolvable platform for programmable nanoparticle-based cancer therapies), finanziato dall’UE, include un motore di apprendimento automatico che ottimizza automaticamente la progettazione di nanoparticelle per il trattamento antitumorale. Le nanoparticelle sono promettenti per la ricerca sul cancro, poiché rendono le diagnosi più accurate. Possono inoltre essere utilizzate per somministrare farmaci nelle cellule tumorali.

«Le simulazioni ci consentono di testare molto rapidamente numerosi trattamenti e per un’ampia varietà di tumori», commenta il coordinatore del progetto, il dott. Igor Balaz dell’Università di Novi Sad in Serbia. «A differenza di altre soluzioni di IA, siamo in grado di fornire una spiegazione del perché assistiamo all’effetto osservato.»

Dopo lo sviluppo iniziale, il team di EVO-NANO si è concentrato sulla standardizzazione della piattaforma. Inizialmente era destinata esclusivamente alle nanoparticelle, ma adesso è in grado di simulare l’effetto di qualsiasi entità chimica su un tumore. «Questo rende più potente la piattaforma e apre molte opportunità per applicazioni commerciali», afferma Balaz. «Dopo un intenso confronto con molte aziende farmaceutiche e diversi ospedali, ci siamo resi conto che la migliore strategia da seguire era quella di concentrarci sull’uso della nostra piattaforma per ottimizzare le sperimentazioni cliniche.»

L’obiettivo finale è quello di usare la piattaforma nella medicina personalizzata. Balaz immagina la creazione di una piattaforma di simulazione, destinata ai medici, per valutare in modo rapido e affidabile l’efficacia del trattamento farmacologico in singoli pazienti oncologici utilizzando prove di alta qualità. Come spiega: «Di conseguenza, i medici saranno in grado di raccomandare non solo quale farmaco potrebbe funzionare per un gruppo di pazienti, ma anche esattamente quale farmaco funzionerebbe su un paziente preciso in un dato momento, in quale sequenza e in quale dose, davvero su misura per ogni paziente.»

Il finanziamento dell’UE è stato essenziale non solo per creare la piattaforma iniziale, ma anche per l’ampia convalida sperimentale dei risultati delle sue simulazioni. «La convalida sperimentale ci ha fornito davvero un ottimo punto di partenza per costruire un prodotto commerciale», conclude Balaz. «Ciò non sarebbe possibile senza il contributo dell’UE.»

Come prosecuzione di EVO-NANO, Balaz fa ora parte di un consorzio che sta preparando una proposta per il piano Transizione del Consiglio europeo per l’innovazione (CEI) che porta tecnologie innovative dal laboratorio al mercato. Per apprendere di più su trasferimento tecnologico e imprenditorialità, i membri del consorzio hanno partecipato a diversi corsi e formazioni organizzati dal CEI.

Sulla base di informazioni relative ai progetti

EVO-NANO, cancro, nanoparticella, tumore, farmaco, paziente, medico, trattamento, piattaforma IA

Salute

Notizie

Articolo: notizie

In seguito...

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Progetto

Schede informative dei progetti

nanomedicina

/scienze mediche e della salute/biotecnologia medica/nanomedicina

cellule staminali

/scienze mediche e della salute/biotecnologia medica/tecnologie cellulari/cellule staminali

tumore del colon-retto

/scienze mediche e della salute/medicina clinica/oncologia/tumore del colon-retto

nanomateriali

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Magazzino dati della ricerca RTS

ECCELLENZA SCIENTIFICA - Tecnologie emergenti future (TEF)

Base giuridica

Programma: Base giuridica per il finanziamento della ricerca

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TEF aperte

Base giuridica

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Redatto da CORDIS

Argomento

Programma: Parte del programma di lavoro della Commissione per l'attuazione della base giuridica

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Magazzino dati della ricerca RTS


Webinare über Hochleistungsrechnen zugunsten von Forschung und Industrie in Europa und Lateinamerika

Ein von der EU unterstütztes Projekt hat eine Reihe von Webinaren über Systeme und Werkzeuge der Hochleistungsrechentechnik organisiert, die sich an Forschende, Innovierende und andere relevante Zielgruppen in Europa und Lateinamerika richten.

Dank künstlicher Intelligenz (KI) und dem Internet der Dinge hat sich das Hochleistungsrechnen auf die Industrie, das Gesundheitswesen und die Wirtschaft ausgeweitet. Für alle Regionen ist es unerlässlich, stark in Hochleistungsrechentechnik zu investieren, um deren weitreichende Vorteile optimal zu nutzen und auf der globalen Bühne wettbewerbsfähig zu sein. Die Koordinierung und gemeinsame Nutzung von Kapazitäten trägt zu diesem Ziel bei.

Eine dieser Synergien betrifft die europäischen und lateinamerikanischen Forschungs- und Industriegemeinschaften, wobei der Schwerpunkt auf Hochleistungsrechenanwendungen und der Einführung der entsprechenden Infrastruktur liegt. Das EU-finanzierte Projekt RISC2 fördert den Austausch bewährter Verfahren im Hochleistungsrechnen. Außerdem wird über das Projekt die Hochleistungsrechentechnik in Lateinamerika gefördert und die Interaktion zwischen Forschenden und Innovierenden in beiden Regionen angeregt, die Zugang zu Wissen und Werkzeugen für die Entwicklung und Nutzung auf Hochleistungsrechnen basierter Dienste haben. Zu diesem Zweck wurden acht wichtige europäische Beteiligte aus dem Hochleistungsrechnen mit den führenden Interessengruppen aus Argentinien, Brasilien, Chile, Kolumbien, Costa Rica, Mexiko und Uruguay zusammengebracht.

Die Ausbildung und den Zugang zu Infrastrukturen und Werkzeugen im Hochleistungsrechnen fördern

RISC2 hat eine kostenlose https://www.risc2-project.eu/2022/07/26/1st-webinar-series-hpc-system-tools/ (Webinar-Reihe zum Hochleistungsrechnen) gestartet, um die neuesten Techniken und Werkzeuge für die Installation und Wartung entsprechender Hardware- und Software-Infrastrukturen vorzustellen. „Im Rahmen von RISC2 erzielen wir bereits gute Fortschritte beim Austausch von Erfahrungen und Wissen zu diesem Thema zwischen Lateinamerika und der EU“, kommentiert Fabrizio Gagliardi, leitender Strategieberater beim Projektkoordinator Barcelona Supercomputing Center, in einer auf „HPCwire“ veröffentlichten https://www.hpcwire.com/off-the-wire/risc2-project-hosts-hpc-webinars-for-europe-and-latin-america/ (Pressemitteilung). „Diese Webinare bieten die Möglichkeit, unser kollektives Wissen und unsere Kompetenzen auf beiden Seiten des Atlantiks zu erweitern.“

Jedes Webinar dauert etwa 30-40 Minuten, gefolgt von einer moderierten Diskussion mit dem Publikum, die bis zu 15 Minuten in Anspruch nimmt. Für jede Sitzung ist eine Anmeldung erforderlich. Bei den Vortragenden und Moderierenden handelt es sich um weltweite Fachleute im Hochleistungsrechnen. Alle Aufzeichnungen und zugehörigen Materialien sind auf der RISC2-Website abrufbar.

Das erste Webinar https://www.risc2-project.eu/events/1st-webinar-series-hpc-system-tools/ („Getting Scientific Software Installed: From EasyBuild to EESSI“) (Wissenschaftliche Software installieren: Von EasyBuild bis EESSI) fand am 24. August statt. Von September bis Dezember sind bereits drei weitere Webinare geplant: https://www.risc2-project.eu/events/webinar-2-interactive-high-performance-computing-with-jupyterlab/ („Interactive High-Performance Computing with JupyterLab“) (Interaktives Hochleistungsrechnen mit JupyterLab) (21. September), https://www.risc2-project.eu/events/webinar-3-application-benchmarking-with-jube-lessons-learned/ („Application Benchmarking with JUBE: Lessons Learned“) (Anwendungs-Benchmarks mit JUBE: Erfahrungswerte) (19. Oktober) und https://www.risc2-project.eu/events/webinar-4-hpc-system-and-job-monitoring-with-llview/ („HPC system and job monitoring with LLview“) (Hochleistungsrechensystem- und Auftragsüberwachung mit LLview) (7. Dezember). Für das Jahr 2023 sind weitere Webinare vorgesehen.

RISC2 (A network for supporting the coordination of High-Performance Computing research between Europe and Latin America) baut ein Netzwerk auf, damit Europa und Lateinamerika die Erforschung der Hochleistungsrechentechnik untereinander besser koordinieren können. Ziele sind eine langfristige koordinierte Politik und ein konkreter Fahrplan. Das Projekt endet im Juni 2023.

Weitere Informationen:
https://www.risc2-project.eu/ (RISC2-Projektwebsite)

Gestützt auf Projektinformationen und Medienberichte

RISC2, Hochleistungsrechnen, Hochleistungsrechentechnik, HPC, Lateinamerika, Webinar

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Wissenschaftliche Fortschritte

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Steigerung des Forschungs- und Innovationspotenzials der EU durch ein hochmodernes Rechner-Ökosystem

Mehrere wissenschaftliche Projekte, die von der Seismologie bis zur Kryptographie reichen, feiern durch den Zugriff auf erstklassigeHochleistungsrechensysteme in Europa große Erfolge.

Digitale Wirtschaft

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Wissenschaftliche Fortschritte

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Projektinformationen

Ökosystem

Supercomputer

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/Elektrotechnik/Hardware/Supercomputer

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RTD-Forschungsdaten-Warehouse

Sehen Sie sich als eine der zukünftigen führenden Fachkräfte für Hochleistungsrechnen in Europa?

Sind Sie daran interessiert, einen erstklassigen Masterabschluss im Hochleistungsrechnen (HPC) zu erreichen? Ein EU-unterstütztes Projekt hat soeben eine Aufforderung zur Einreichung von Bewerbungen veröffentlicht.

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Wissenschaftliche Fortschritte

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Innovationen im Hochleistungsrechnen in europäischen KMU fördern

Wie kann die Wettbewerbsfähigkeit europäischer KMU erhöht werden? Die zweite Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen im Rahmen eines EU-finanzierten Projekts bietet innovativen KMU die Möglichkeit, Zugang zu Technologien im Bereich des Hochleistungsrechnens (HPC) zu erhalten.

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Projektinformationen

Ökosystem

Supercomputer

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RTD-Forschungsdaten-Warehouse

Entwicklung eines neuartigen Systems zur vollen Ausnutzung des Potentials von Supercomputern

In einer EU-Initiative wurde eine Computerplattform auf Basis einer neuen Speichertechnologie konzipiert und entwickelt. Sie wird dazu beitragen, die E/A-Leistung (Eingabe/Ausgabe) von Hochleistungsrechnern zu verbessern.

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Projektinformationen

Betriebssystem

Architekturentwurf

Big Data

/Naturwissenschaften/Informatik und Informationswissenschaften/Datenwissenschaften/Big Data

Supercomputer

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RTD-Forschungsdaten-Warehouse

Projekt

Projektinformationen

Hardware

CORDA

RTD-Forschungsdaten-Warehouse

WISSENSCHAFTSEXZELLENZ - Künftige und neu entstehende Technologien (FET)

Rechtsgrundlage

Programm: Rechtsgrundlage für die Forschungsfinanzierung

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FET – proaktiver Bereich

Rechtsgrundlage

CORDIS Redaktion

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Thema

Programm: Teil des Arbeitsprogramms der Kommission zur Durchführung der Rechtsgrundlage

CORDA

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Przeskok kwantowy do diod nadprzewodnikowych

Naukowcy znaleźli sposób na tworzenie diod z nadprzewodników. Te nowe urządzenia, działające w znacznie niższych temperaturach niż diody półprzewodnikowe, mogą znaleźć zastosowanie w technologiach kwantowych.

Międzynarodowy zespół naukowców wykazał, że heterostrukturę składającą się z nadprzewodników i magnesów można wykorzystać do wytworzenia prądu płynącego tylko w jednym kierunku, tak jak w diodach półprzewodnikowych. W swoim http://www.nature.com/articles/s41467-022-29990-2 (badaniu) wspieranym przez finansowane ze środków UE projekty SUPERTED, TERASEC, SuperGate i SuperCONtacts naukowcy wykazali, że nowe diody nadprzewodnikowe działają w znacznie niższych temperaturach niż ich półprzewodnikowe odpowiedniki, co czyni je przydatnymi w technologiach kwantowych.

Diody to elementy elektroniczne, które umożliwiają przepływ prądu elektrycznego tylko w jednym kierunku, jednocześnie blokując go w kierunku przeciwnym. Można je znaleźć w wielu używanych obecnie urządzeniach, takich jak odbiorniki radiowe, czujniki temperatury i ogniwa fotowoltaiczne. Diody takie wykorzystują właściwości elektroniczne układów półprzewodnikowych. Jednak ze względu na dużą przerwę energetyczną półprzewodniki nie działają w ekstremalnie niskich temperaturach poniżej zera bezwzględnego, które są wymagane w elektronice kriogenicznej i detekcji ultraczułej, czyli w przyszłych technologiach kwantowych.

Przerwa energetyczna półprzewodnika to minimalna energia potrzebna do wzbudzenia elektronu tkwiącego w stanie związanym (czyli związanego z atomem) do stanu swobodnego, tak aby mógł on przewodzić prąd elektryczny. W porównaniu z półprzewodnikami nadprzewodniki wyróżniają się mniejszą przerwą energetyczną. To, oraz ich wewnętrznie niska impedancja, czyni nadprzewodniki idealnymi kandydatami do zastosowania w diodach kriogenicznych.

Jednakże, jak czytamy w http://www.miragenews.com/scientists-manage-to-form-diodes-from-779950/ (artykule) zamieszczonym na stronie „Mirage News”, chociaż naukowcy wiedzieli o istnieniu takiej przerwy od dziesięcioleci, wcześniej nie zaobserwowali tej cechy przypominającej działanie diody. Dzieje się tak dlatego, że stworzenie diody nadprzewodnikowej wymaga przełamania tzw. symetrii dziury elektronowej – zazwyczaj stabilnej symetrii charakteryzującej właściwości prądowo-napięciowe metalowego styku nadprzewodnika.

Naukowcy pokazują teraz, jak można przełamać tę symetrię za pomocą izolatora ferromagnetycznego odpowiednio umieszczonego w złączu. Umożliwia to rozwój technologii kwantowych opartych na materiałach nadprzewodzących działających w bardzo niskich temperaturach. „Uważam, że to odkrycie jest obiecujące pod kątem szeregu zadań w dziedzinie technologii kwantowej, takich jak prostowanie lub ograniczanie prądu”, zauważa starszy autor badania dr Francesco Giazotto z Narodowego Ośrodka Badawczego (wł. Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR) we Włoszech, będącego gospodarzem i koordynatorem projektów TERASEC i SuperCONtacts oraz partnerem projektów SUPERTED i SuperGate. Dr Giazotto jest pracownikiem naukowym Instytutu Nanonauki (wł. Istituto Nanoscienze, NANO) w CNR.

Pierwsza autorka badania, dr Elia Strambini, również z NANO CNR, opisuje odkrycie funkcji diody jako „miłą niespodziankę, będącą konsekwencją dokładnej charakterystyki próbek w ramach projektu SUPERTED”. To ona dokonała tego pierwszego odkrycia.

„To odkrycie pokazało siłę współpracy między badaczami różnych dziedzin, od materiałoznawstwa po elektronikę i teorię nadprzewodnictwa”, zauważa prof. Tero Heikkilä z finlandzkiego Uniwersytetu Jyväskylä, koordynującego projekt SUPERTED (Thermoelectric detector based on superconductor-ferromagnet heterostructures). „Bez unijnego wsparcia taka współpraca nie miałaby miejsca”.

Chociaż badanie było wspierane głównie przez projekt SUPERTED, częściowo udało się je sfinansować również w ramach projektów TERASEC (THz imaging technology for public security), SuperGate (Gate Tuneable Superconducting Quantum Electronics.) i SuperCONtacts (Solid state diffusion for atomically sharp interfaces in semiconductor-superconductor hybrid structures). Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications”.

Więcej informacji:
http://superted-project.eu/ (strona projektu SUPERTED)
http://cordis.europa.eu/project/id/899315/pl (projekt TERASEC)
http://cordis.europa.eu/project/id/964398/pl (projekt SuperGate)
http://cordis.europa.eu/project/id/101022473/pl (projekt SuperCONtacts)

SUPERTED, TERASEC, SuperGate, SuperCONtacts, nadprzewodnik, dioda, kwant, półprzewodnik, prąd

Badania podstawowe

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Artykuł: wiadomości

Postępy naukowe

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Promowanie doskonałych badań i innowacji w technologiach kwantowych

Inicjatywa QuantERA ogłosiła 24 zwycięzców zaproszenia do składania wniosków w 2023 r., którzy otrzymają fundusze na badania nad technologiami kwantowymi.

Gospodarka cyfrowa

Technologie przemysłowe

Wiadomości

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Postępy naukowe

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Projekt

Karty informacji o projektach

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Prace nad stworzeniem urządzenia wykorzystującego fazy kwantowe

Grupa młodych naukowców w Holandii pracuje nad wykorzystaniem kontrolowanego przejścia faz kwantowych w urządzeniach elektronicznych.

Badania podstawowe

Wynik w skrócie

Artykuł: typowe i pogłębione

Redakcja CORDIS

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grafen

/inżynieria i technologia/nanotechnologia/nanomateriały/nanostruktury dwuwymiarowe/grafen

urządzenie półprzewodnikowe

/nauki przyrodnicze/nauki fizyczne/elektromagnetyzm i elektronika/urządzenie półprzewodnikowe

nadprzewodnik

/nauki przyrodnicze/nauki fizyczne/elektromagnetyzm i elektronika/nadprzewodnik

fotony

/nauki przyrodnicze/nauki fizyczne/fizyka teoretyczna/fizyka cząstek elementarnych/fotony

CORDA

Hurtownia danych naukowych BRT

Bardzo czułe nanodruty do wykrywania wiązek jonów

Naukowcy wspierani przez Unię Europejską pokazują, w jaki sposób czujniki wykonane z nadprzewodzących nanodrutów mogą skutecznie wykrywać pojedyncze jony białkowe przy niskich energiach uderzenia.

Technologie przemysłowe

Badania podstawowe

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Artykuł: wiadomości

Postępy naukowe

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Projekt

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białka

kalorymetria

/nauki przyrodnicze/nauki chemiczne/chemia analityczna/kalorymetria

spektrometria mas

/nauki przyrodnicze/nauki chemiczne/chemia analityczna/spektrometria mas

nadprzewodnik

spektroskopia

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Karty informacji o projektach

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WYZNACZANIE TRENDÓW W NAUCE: Pierwszy na świecie nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej opracowany po przeszło stu latach badań

Naukowcy odkryli pierwszy nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej.

Badania podstawowe

Wiadomości

Artykuł: wiadomości

Wyznaczanie trendów w nauce

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Prawdziwy żółty laser rewolucjonizuje leczenie chorób oczu i skóry

Finansowany przez Unię Europejską zespół naukowców opracował pierwszy w historii laser półprzewodnikowy wytwarzający żółte światło, charakteryzujący się wysoką mocą wyjściową, jakością wiązki oraz efektywnością energetyczną. Nowa klasa laserów półprzewodnikowych pomoże w skuteczniejszym leczeniu różnorodnych chorób okulistycznych i dermatologicznych.

Technologie przemysłowe

Wynik w skrócie

Artykuł: typowe i pogłębione

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Projekt

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włókna

/inżynieria i technologia/inżynieria materiałowa/włókna

dermatologia

/medycyna i nauki o zdrowiu/medycyna kliniczna/dermatologia

okulistyka

/medycyna i nauki o zdrowiu/medycyna kliniczna/okulistyka

urządzenie półprzewodnikowe

fizyka laserów

/nauki przyrodnicze/nauki fizyczne/optyka/fizyka laserów

CORDA

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Innowacyjne diody OLED zapowiadają branży elektronicznej świetlaną przyszłość

Uzyskanie wysoce wydajnego niebieskiego materiału do produkcji organicznych diod elektroluminescencyjnych, a także nowe ulepszenia procesowe mogą zrewolucjonizować produkcję nowoczesnej elektroniki.

Technologie przemysłowe

Wynik w skrócie

Artykuł: typowe i pogłębione

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Projekt

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inżynieria materiałowa

CORDA

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Z jaką jasnością zaświeci nowa perowskitowa dioda elektroluminescencyjna?

Dzięki wysiłkom badaczy skupionych wokół projektu ULTRA-LUX powstał nowy rodzaj diod elektroluminescencyjnych (LED) opartych na materiałach perowskitowych, które mogą świecić światłem o sile tysiąckrotnie przekraczającej możliwości konwencjonalnych organicznych odpowiedników.

Technologie przemysłowe

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Postępy naukowe

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Projekt

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urządzenie półprzewodnikowe

fizyka laserów

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Projekt

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optoelektronika

/nauki przyrodnicze/nauki fizyczne/elektromagnetyzm i elektronika/optoelektronika

urządzenie półprzewodnikowe

fizyka laserów

nadprzewodnik

fotony

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DOSKONAŁA BAZA NAUKOWA - Działania „Maria Skłodowska-Curie”

Podstawa prawna

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Sprzyjanie najwyższej jakości poprzez transgraniczną i międzysektorową mobilność

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Projekt

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czujniki

/inżynieria i technologia/inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna/inżynieria elektroniczna/czujniki

nadprzewodnik

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DOSKONAŁA BAZA NAUKOWA - Europejska Rada ds. Badań Naukowych (ERBN)

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Projekt

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czujniki

nadprzewodnik

spektroskopia

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DOSKONAŁA BAZA NAUKOWA - Przyszłe i Powstające Technologie (FET)

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geometria

superkomputer

/inżynieria i technologia/inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna/inżynieria elektroniczna/sprzęt komputerowy/superkomputer

nadprzewodnik

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FET Open

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Un système robotique pour sauver les abeilles?

Un nouveau système robotique de modulation de la température permet de découvrir un comportement collectif des abeilles jusqu’alors inconnu, ouvrant la voie à de nouvelles solutions pour les aider à survivre dans un climat en pleine évolution.

Le projet http://www.hiveopolis.eu/ (HIVEOPOLIS), financé par l’UE, a développé un système robotique capable d’interagir avec une colonie d’abeilles. Intégré dans une ruche standard, ce système discret mesure et influence le comportement des abeilles en adaptant la température de la ruche.

http://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.add7385 (Décrit) dans la revue «Science Robotics», le système composé de capteurs thermiques et d’actionneurs permet de mieux étudier les comportements collectifs des abeilles ainsi que les moyens de les aider à survivre aux pressions exercées par le changement climatique. «De nombreuses règles de la société apicole, depuis les interactions collectives et individuelles à l’élevage d’un couvain sain, sont régies par les températures. Nous avons donc exploité ce facteur dans notre étude», explique son coauteur, Rafael Barmak, doctorant à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, partenaire du projet HIVEOPOLIS, dans un http://actu.epfl.ch/news/robotic-system-offers-hidden-window-into-collectiv/ (article) publié sur le site web de l’université. «Les capteurs thermiques offrent un instantané du comportement collectif des abeilles, tandis que les actionneurs nous permettent d’influencer leur mouvement en modulant les champs thermiques.»

Les colonies d’abeilles sont sensibles au froid, et le fait d’ouvrir leurs ruches en hiver pour les étudier risque de perturber leur comportement, en plus de leur nuire. Le système robotique biocompatible élimine la nécessité des études précédentes de manipuler les températures extérieures afin d’observer leur comportement en hiver, selon Martin Stefanec, doctorant et coauteur, de l’université de Graz, en Autriche, coordinatrice du projet HIVEOPOLIS. «Notre système robotique nous permet de modifier la température depuis l’intérieur de la grappe, émulant ainsi le comportement de chauffage des abeilles centrales, ce qui nous aide à examiner la manière dont la grappe hivernale régule activement sa température.»

Grâce au système robotique de l’équipe de recherche, trois ruches expérimentales situées à l’université de Graz ont pu être étudiées en hiver et contrôlées à distance depuis l’EPFL. Le système est composé d’un processeur central qui coordonne les capteurs, envoie des commandes aux actionneurs, et transmet les données aux scientifiques, et ce, sans recourir à des caméras intrusives.

«En recueillant des données sur la position des abeilles et en créant des zones plus chaudes dans la ruche, nous avons pu les encourager à se déplacer comme elles ne le feraient jamais dans la nature durant l’hiver, lorsqu’elles ont tendance à se blottir les unes contre les autres pour conserver leur énergie», explique le Dr Francesco Mondada, également de l’EPFL, et coauteur de l’étude. «Nous pouvons ainsi agir au nom d’une colonie, que ce soit en l’orientant vers une source de nourriture ou en la dissuadant de se diviser en trop petits groupes, ce qui pourrait compromettre sa survie.»

En utilisant le système robotique dans ce que l’étude qualifie de mode de «survie», lors duquel l’énergie thermique est distribuée par ses actionneurs thermiques, l’équipe est également parvenue à prolonger la survie d’une colonie après la mort de sa reine. Cette capacité pourrait améliorer la survie des abeilles face au déclin des populations de pollinisateurs dans le monde.

Ce système a également permis d’observer de nouveaux comportements chez les abeilles. «Les stimuli thermiques locaux induits par notre système ont révélé des dynamiques inédites qui entraînent de nouvelles questions et hypothèses passionnantes», remarque le Dr Rob Mills, chercheur post-doctoral à l’EPFL et auteur principal de l’étude. «Pour l’heure, aucun modèle ne peut, par exemple, expliquer pourquoi nous sommes parvenus à encourager les abeilles à traverser certaines “vallées” de températures froides dans la ruche.»

Les chercheurs soutenus par HIVEOPOLIS (FUTURISTIC BEEHIVES FOR A SMART METROPOLIS) envisagent d’utiliser le système pour étudier le comportement des abeilles en été.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
http://www.hiveopolis.eu/ (site web du projet HIVEOPOLIS)

D’après des informations communiquées par le projet et des communiqués de presse

HIVEOPOLIS, abeille, ruche, température, climat

Économie numérique

Changement climatique et Environnement

Actualités

Article: actualités

Progrès scientifiques

Éditorial CORDIS

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Une technique laser pour une lutte sûre et efficace contre la varroase des abeilles

En tant que pollinisateurs, les abeilles sont d’une importance cruciale pour l’environnement et l’économie. Leur nombre diminuant rapidement, la course est engagée pour stopper ce déclin. Le «V-Laser» pourrait apporter la solution tant attendue.

Alimentation et Ressources naturelles

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Éditorial CORDIS

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Projet

Fiches d'information du projet

vision par ordinateur

/sciences naturelles/informatique et science de l'information/intelligence artificielle/vision par ordinateur

apidologie

pollution

/sciences naturelles/sciences de la Terre et sciences connexes de l'environnement/sciences de l'environnement/pollution

écosystème

physique des lasers

/sciences naturelles/sciences physiques/optique/physique des lasers

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Instinct intestinal: comment les actions des abeilles sont influencées par des créatures encore plus petites

Le microbiome de l’intestin peut avoir un effet important sur le comportement, mais on connait mal la façon dont cela se manifeste chez les animaux sociaux tels que les abeilles, sans parler des humains.

Alimentation et Ressources naturelles

Résultat en bref

Article: classique et amélioré

Éditorial CORDIS

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Projet

Fiches d'information du projet

bactériologie

microscopie

apidologie

interaction biologique

/sciences naturelles/sciences biologiques/sciences biologiques du comportement/éthologie/interaction biologique

écologie comportementale

/sciences naturelles/sciences biologiques/sciences biologiques du comportement/écologie comportementale

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Connecter les agriculteurs et les apiculteurs à l’Internet des abeilles

Un système intelligent qui écoute le bourdonnement d’une colonie pourrait aider les apiculteurs à conserver des ruches saines et productives.

Économie numérique

Alimentation et Ressources naturelles

Résultat en bref

Article: classique et amélioré

Éditorial CORDIS

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Projet

Fiches d'information du projet

internet des objets

/sciences naturelles/informatique et science de l'information/internet/internet des objets

apidologie

productivité

/sciences sociales/économie et affaires/économie/économie de la production/productivité

capteurs

/ingénierie et technologie/génie électrique, génie électronique, génie de l’information/ingénierie électronique/capteurs

apiculture

/sciences agricoles/sciences animales et liées à l'industrie laitière/apiculture

CORDA

Centrale de données de la recherche RTD

Des capteurs innovants surveillent les menaces environnementales sur les abeilles

Les populations d’abeilles font l’objet d’un déclin considérable, et nous devons découvrir pourquoi. Deux nouveaux capteurs environnementaux aident à combler ces lacunes en termes de connaissances.

Changement climatique et Environnement

Alimentation et Ressources naturelles

Résultat en bref

Article: classique et amélioré

Éditorial CORDIS

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Projet

Fiches d'information du projet

internet des objets

mortalité

apidologie

emploi

/sciences sociales/économie et affaires/entreprise et gestion/emploi

apiculture

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Centrale de données de la recherche RTD

Projet

Fiches d'information du projet

ville intelligente

/ingénierie et technologie/génie civil/ingénierie urbaine/ville intelligente

internet

technologie satellitaire

/ingénierie et technologie/génie mécanique/génie automobile/génie aérospatial/technologie satellitaire

apidologie

écosystème

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Centrale de données de la recherche RTD

EXCELLENCE SCIENTIFIQUE - Technologies futures et émergentes (FET)

Base juridique

Programme: Base juridique pour le financement de la recherche

Éditorial CORDIS

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FET Proactive

Base juridique

Éditorial CORDIS

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Thème

Programme: Partie du programme de travail de la Commission mettant en œuvre la base juridique

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Centrale de données de la recherche RTD


Neues von EVO-NANO: Eine KI-Plattform für die personalisierte Krebstherapie

Zu seinem Abschluss im März 2022 hatte das Projekt EVO-NANO eine hochmoderne Plattform entwickelt, die virtuelle Tumoren züchten und behandeln kann. Rund ein Jahr später erfolgt nun eine Aufrüstung der Plattform, um ihre Einsatzzwecke zu erweitern.

Die computergestützte Plattform, die vom Projekt EVO-NANO (Evolvable platform for programmable nanoparticle-based cancer therapies) entwickelt wurde, umfasst eine Engine für maschinelles Lernen, mit der sich die Entwicklung von Nanopartikeln für die Krebsbehandlung automatisch optimieren lässt. Nanopartikel sind ein vielversprechender Ansatz in der Krebsforschung, da sie eine genauere Diagnostik ermöglichen. Zudem eignen sie sich zur Abgabe von Arzneimitteln in Krebszellen.

„Durch die Simulationen haben wir die Möglichkeit, viele Behandlungen binnen kurzer Zeit und für eine Vielzahl verschiedener Tumoren zu testen“, bemerkt Projektkoordinator Dr. Igor Balaz von der Universität Novi Sad in Serbien. „Anders als bei anderen KI-Lösungen können wir erklären, warum eine beobachtete Wirkung auftritt.“

Nach der Erstentwicklung ging das Team von EVO-NANO dazu über, die Plattform zu standardisieren. War sie anfangs noch ausschließlich auf Nanopartikel ausgelegt, kann sie nun die Wirkung jeder beliebigen chemischen Substanz auf einen Tumor simulieren. „Das macht die Plattform noch leistungsfähiger und eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für kommerzielle Anwendungen“, so Dr. Balaz. „Nach ausführlichen Gesprächen mit mehreren Pharmaunternehmen und Krankenhäusern wurde uns klar, dass wir den Einsatz unserer Plattform am besten auf die Optimierung von klinischen Prüfungen konzentrieren sollten.“

Das letztendliche Ziel besteht darin, die Plattform in der personalisierten Medizin zur Anwendung zu bringen. Dr. Balaz schwebt die Entwicklung einer Simulationsplattform vor, die es der Ärzteschaft ermöglicht, die individuelle Wirksamkeit einer medikamentösen Behandlung bei Krebskranken anhand von aussagekräftigen Nachweisen schnell und zuverlässig zu bewerten. Dazu erklärt er weiter: „So lässt sich von ärztlicher Seite aus nicht nur bestimmen, welches Medikament für eine bestimmte Gruppe von Betroffenen wirksam sein könnte, sondern sogar, welches Medikament zu welchem Zeitpunkt, in welcher Sequenz und mit welcher Dosis für eine bestimmte Person geeignet wäre – also ganz individuell auf jeden Menschen abgestimmt.“

Die EU-Finanzmittel waren nicht nur für die Entwicklung der ursprünglichen Plattform von wesentlicher Bedeutung, sondern auch für die umfangreiche experimentelle Validierung ihrer Simulationsergebnisse. „Die experimentelle Validierung versetzte uns in eine sehr günstige Ausgangsposition, um ein kommerzielles Produkt zu entwickeln“, sagt Dr. Balaz abschließend. „Ohne die Unterstützung der EU wäre all das nie möglich gewesen.“

Dr. Balaz knüpft an EVO-NANO nun mit der Arbeit in einem Konsortium an. Dieses wird einen Vorschlag für das Überleitungsprogramm des Europäischen Innovationsrates (EIC) ausarbeiten, das den Entwicklungsweg bahnbrechender Technologien vom Labor bis zur Marktfähigkeit unterstützt. Um sich umfassender über den Technologietransfer und die unternehmerischen Aspekte zu informieren, nahmen die Konsortiumsmitglieder an mehreren Schulungen und Trainingsveranstaltungen unter der Organisation des EIC teil.

EVO-NANO, Krebs, Nanopartikel, Tumor, Arzneimittel, Medikament, Patientin, Patient, Ärztin, Arzt, Ärzteschaft, Behandlung, KI-Plattform

Gesundheit

Nachrichten

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Projekt

Projektinformationen

Nanomedizin

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Medizinische Biotechnologie/Nanomedizin

Stammzelle

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Medizinische Biotechnologie/Zelltechnik/Stammzelle

Darmkrebs

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Klinische Medizin/Onkologie/Darmkrebs

Nanomaterialien

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WISSENSCHAFTSEXZELLENZ - Künftige und neu entstehende Technologien (FET)

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FET – offener Bereich

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Thema

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Dem Unsichtbaren auf der Spur: Forschung findet Weg, um Infrarotlicht zu sehen

Ein neuartiges Konzept eröffnet den Weg zu einer neuen, kostengünstigen Sensortechnologie. Es zeigt, wie Infrarotlicht in sichtbares Licht umgewandelt werden kann.

Eine kürzlich in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte http://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2593 (Studie) hat einen neuen Ansatz zur Erkennung von normalerweise unsichtbarem Infrarotlicht vorgestellt. Die im Rahmen der EU-finanzierten Projekte THOR, POSEIDON, PICOFORCE und BioNet unterstützte Forschung bereitet nun kosteneffizienten, groß angelegten Infrarotdetektoren und spektroskopischen Verfahren zur Überwachung von Treibhausgasemissionen, zur Früherkennung von Krebserkrankungen und zur Fernerkundung des Weltalls den Weg.

Infrarotwellen sind der letzte Bandbereich des elektromagnetischen Spektrums, bevor das sichtbare Licht beginnt. Auch wenn Infrarotlicht für das menschliche Auge in den meisten Fällen unsichtbar bleibt, ist es als Wärme zu spüren. Mittleres Infrarot, der Bereich in der Mitte des infraroten Spektralbereichs, liegt im Frequenzbereich von 20 bis 215 Terahertz und strahlt im Vergleich zum nahen und fernen Infrarot nur mäßige Wärme ab.

Um dieses schwache Licht im mittleren Infrarotbereich zu erfassen, verwendet die Wissenschaft gegenwärtig teure und energieintensive Geräte, die auf sehr niedrige Temperaturen gekühlt werden müssen. Das von der EU unterstützte Forschungsteam hat zur Lösung dieses Problems nun eine Möglichkeit gefunden, das Licht in sichtbare Frequenzen umzuwandeln, damit es einfach und effizient erfasst und gemessen werden kann.

Mithilfe einer einzigen Lage aus Molekülen fing das Team die verschiedenen Frequenzen des Lichts im mittleren Infrarotbereich innerhalb ihrer schwingenden chemischen Bindungen ein. Wie in einer http://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211202141433.htm (Pressemitteilung) auf „ScienceDaily“ berichtet wird, geben die schwingenden Moleküle ihre Energie an das sichtbare Licht ab, auf das sie treffen, und wandeln die Frequenz der Photonen im mittleren Infrarotbereich in eine höhere Frequenz um. Diese Hochkonversion erzeugt Lichtemissionen, die problemlos von den heute üblichen Kameras für sichtbares Licht abgebildet werden können.

Die Herausforderung bestand darin, dafür zu sorgen, dass die schwingenden Moleküle schnell genug auf das sichtbare Licht trafen, heißt es in der Pressemitteilung. „Das bedeutete, dass wir das Licht in großer Nähe zu den Molekülen einfangen mussten, indem wir es in goldumsäumte Spalten zwängten“, erklärt der Erstautor der Studie, Dr. Angelos Xomalis von der Universität Cambridge, die Partnerin der Projekte THOR und POSEIDON ist und das Projekt PICOFORCE koordiniert.

Die Forschenden schichteten einzelne Moleküllagen zwischen einen Spiegel und winzige Goldstückchen. „Es war schwierig, diese verschiedenen Lichtfarben gleichzeitig einzufangen, aber wir wollten eine Variante finden, die nicht teuer ist und mit der sich auf einfache Weise praktische Bauelemente herstellen lassen“, erklärt der Mitautor der Studie, Dr. Rohit Chikkaraddy, ebenfalls von der Universität Cambridge, in derselben Pressemitteilung. Dadurch, dass es dem Team gelang, die Möglichkeit nachzuweisen, derartige Infrarotdetektoren auf Siliziumwafern unterzubringen, wurden die ersten erfolgreichen Bauelemente in dem aufstrebenden neuen Gebiet der molekularen Optomechanik erschaffen.

Jeremy Baumberg, Professor an der Universität Cambridge und korrespondierender Autor der Studie, beschreibt die Errungenschaft mit den folgenden Worten: „Es ist so, als würde man langsam dahinwogende Erdbebenwellen hören, indem man sie mit einer Geigensaite kollidieren lässt, um einen hohen Pfeifton zu erhalten, der problemlos hörbar ist, aber ohne die Geige zu zerbrechen.“ Das Projekt THOR (TeraHertz detection enabled by mOleculaR optomechanics) endet im August 2022. POSEIDON (NanoPhOtonic devices applying SElf-assembled colloIDs for novel ON-chip light sources) und BioNet (Dynamical Redesign of Biomolecular Networks) werden 2023 enden, während PICOFORCE (Pico-Photonic Forces at the Atomic Scale) 2025 abgeschlossen wird.

Weitere Informationen:
http://h2020thor.eu/ (THOR-Projektwebsite)
http://poseidon-fet.eu/ (POSEIDON-Projektwebsite)
https://cordis.europa.eu/project/id/883703/de (Projekt PICOFORCE)
http://cordis.europa.eu/project/id/757850/de (Projekt BioNet)

THOR, POSEIDON, PICOFORCE, BioNet, Licht, Infrarot, sichtbares Licht, Moleküle, mittlerer Infrarotbereich, Sensorik

Grundlagenforschung

Nachrichten

Artikel: Nachrichten

Wissenschaftliche Fortschritte

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Neue optische Gasdetektion zur Erkennung diffuser Emissionen

In einem EU-finanzierten Projekt wurde eine fortschrittliche Infrarot-Gasdetektionstechnologie vorgestellt, die speziell für die Erkennung flüchtiger Emissionen in der Chemie-, Gas- und Ölindustrie entwickelt wurde.

Industrielle Technologien

Ergebnisse in Kürze

Artikel: Klassisch und erweitert

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Projekt

Projektinformationen

elektrische Energie

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/elektrotechnische Industrie/elektrische Energie

optische Sensoren

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/Elektrotechnik/Sensoren/optische Sensoren

Kohle

/Technik und Technologie/Umwelttechnik/Energie und Kraftstoffe/fossile Energie/Kohle

Erdgas

/Technik und Technologie/Umwelttechnik/Energie und Kraftstoffe/fossile Energie/Erdgas

Drohne

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/Elektrotechnik/Robotertechnik/autonome Roboter/Drohne

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Neue Teleskope verstärken die Suche nach bewohnbaren Welten in der Nähe von kühlen Sternen

Eine neue Anlage mit drei Teleskopen in der chilenischen Wüste wird bald auf der Suche nach kalten Objekten sein, wie z B. erdgroße Planeten in der Nähe roter Zwergsterne. Das innovative Design und die infrarotempfindlichen „Augen“ werden bei der Entdeckung potentiell bewohnbarer Welten helfen.

Grundlagenforschung

Weltraum

Ergebnisse in Kürze

Artikel: Klassisch und erweitert

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Projekt

Projektinformationen

Riesenplaneten

Exoplanetologie

Spektroskopie

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RTD-Forschungsdaten-Warehouse

Infrarotsensor dient als neues Instrument für die Entdeckung von Wirkstoffen

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, mit der analysiert werden soll, wie sich Wirkstoffe auf ein bestimmtes Protein auswirken, das für das Zellüberleben von zentraler Bedeutung ist. Ihre Forschung könnte bei der schnellen Entwicklung von Medikamenten mit weniger Nebenwirkungen behilflich sein.

Gesundheit

Nachrichten

Artikel: Nachrichten

Wissenschaftliche Fortschritte

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Projektinformationen

Arzneimittelforschung

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Grundlagenmedizin/Pharmakologie und Pharmazie/Arzneimittelforschung

Proteine

Energie und Kraftstoffe

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Kostengünstige miniaturisierte Sensoren „sehen“ Spurengase

Ein EU-finanziertes Projekt entwickelte neuartige Komponenten für miniaturisierte Sensoren zur Detektion schädlicher Gase und bietet damit eine kostengünstige, praktischere Alternative zu herkömmlichen Technologien, die im infraroten Lichtspektrum arbeiten. Diese revolutionäre Technologie könnte Sicherheit für den industriellen, zivilen und militärischen Bereich erschwinglich machen.

Industrielle Technologien

Ergebnisse in Kürze

Artikel: Klassisch und erweitert

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Projekt

Projektinformationen

Sensoren

aliphatische Verbindungen

Laserphysik

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Projekt

Projektinformationen

optische Sensoren

Physik der weichen Materie

/Naturwissenschaften/Naturwissenschaften/Physik der kondensierten Materie/Physik der weichen Materie

Halbleiterbauelement

Metalloide

Nanophotonik

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RTD-Forschungsdaten-Warehouse

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Basta una sola molecola per fare un interruttore

Alcuni ricercatori hanno utilizzato gli impulsi laser per far sì che una speciale molecola di carbonio commuti il percorso di un elettrone in modo prevedibile.

Per la prima volta in assoluto, un gruppo di ricerca internazionale ha dimostrato un interruttore realizzato con una singola molecola chiamata fullerene. I ricercatori, sostenuti in parte dal progetto PETACom, finanziato dall’UE, sono riusciti a usare il fullerene per commutare il percorso di un elettrone in entrata in modo prevedibile. La loro http://journals.aps.org/prl/accepted/c607bYabG5e13784f19161f878cb957c762bf19f8 (ricerca) è stata pubblicata sulla rivista «Physical Review Letters».

Che cosa significa tutto ciò in termini di applicazioni reali? Come descritto in un http://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00282.html (comunicato stampa) pubblicato dall’Università di Tokyo (Giappone), il processo di commutazione – aiutato da un impulso laser accuratamente sintonizzato – può essere fra i tre e i sei ordini di grandezza più veloce degli interruttori nei microchip. La velocità effettiva dipende dagli impulsi laser utilizzati: ciò significa che, se gli attuali switch di rete fossero sostituiti da interruttori in fullerene, si potrebbero ottenere computer con capacità di gran lunga superiori a quelle dei transistor elettronici, nonché dispositivi di imaging microscopici con livelli di risoluzione senza precedenti.

«Quello che siamo riusciti a fare è controllare il modo in cui una molecola dirige il percorso di un elettrone in entrata utilizzando un brevissimo impulso di luce laser rossa», afferma nel comunicato stampa il primo autore dello studio, il dott. Hirofumi Yanagisawa dell’Istituto di Fisica dello stato solido dell’Università di Tokyo. «A seconda dell’impulso di luce, l’elettrone può rimanere sul suo percorso predefinito o essere reindirizzato in modo prevedibile. Funziona un po’ come i punti di commutazione di un binario ferroviario o di un transistor elettronico, ma molto più velocemente. Pensiamo, infatti, di poter raggiungere una velocità di commutazione superiore a quella di un transistor classico di 1 milione di volte e ciò potrebbe tradursi in prestazioni reali nel mondo dell’informatica. Altrettanto importante è quanto segue: se riuscissimo a sintonizzare il laser per indurre la molecola di fullerene a commutare in più modi allo stesso tempo, sarebbe come avere più transistor microscopici in una singola molecola, aumentando così la complessità di un sistema senza aumentarne la dimensione fisica.»

La molecola di fullerene è composta da una serie di atomi di carbonio che formano una sfera. Quando sono posizionati su un punto metallico, i fullereni si orientano in un modo specifico che consente loro di dirigere gli elettroni in modo prevedibile. Gli impulsi laser emessi a quadrilioni o addirittura a quintilioni di secondo verso le molecole di fullerene innescano l’emissione di elettroni.

«Questa tecnica è simile al modo in cui un microscopio a emissione di fotoelettroni produce immagini», spiega il dott. Yanagisawa, «che tuttavia possono raggiungere risoluzioni al massimo intorno ai 10 nanometri, ossia dieci miliardesimi di metro. Il nostro interruttore in fullerene migliora questo aspetto e consente risoluzioni di circa 300 picometri, ossia trecentomila miliardesimi di metro».

I risultati ottenuti grazie al sostegno del progetto PETACom (Petahertz Quantum Optoelectronic Communication) aprono la strada a interruttori in grado di eseguire compiti di calcolo molto più velocemente degli attuali microchip. Sono ancora molti, però, gli ostacoli da superare prima di vedere la tecnologia basata sugli interruttori in fullerene nei nostri dispositivi informatici.

Per maggiori informazioni, consultare:
http://petacom.bitrix24.site/ (pagina web del progetto PETACom)

Sulla base di informazioni relative al progetto e segnalazioni dei media

PETACom, fullerene, molecola, carbonio, elettrone, interruttore, laser, computer

Economia digitale

Ricerca di base

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Progressi scientifici

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Aiutare i COP a sfruttare appieno il loro potenziale al ritmo dell’optoelettronica

Un modo rapido e semplice di modulare fotoluminescenza e conducibilità elettrica dei promettenti polimeri organici apre la porta a ogni tipo di applicazione ottica, elettronica e optoelettronica.

Tecnologie industriali

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/scienze naturali/scienze chimiche/chimica organica/acidi organici

scienze dei polimeri

/scienze naturali/scienze chimiche/scienze dei polimeri

alogeni

/scienze naturali/scienze chimiche/chimica inorganica/alogeni

metalloidi

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modello matematico

/scienze naturali/matematica/matematica applicata/modello matematico

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Magazzino dati della ricerca RTS

Scoperta una fonte efficace di elettroni a bassa energia

Alcuni scienziati finanziati dall’UE osservano per la prima volta il processo di formazione e decadimento del dielettrone solvatato.

Ricerca di base

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Articolo: notizie

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/scienze naturali/scienze fisiche/fisica teoretica/fisica delle particelle/fotoni

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Magazzino dati della ricerca RTS

Sottrarre il calore dai sistemi fotonici

Miniaturizzare componenti optoelettronici affinché siano compatibili con dispositivi insilicio richiede la gestione del calore che essi generano. Un progetto finanziato dall’UE ha dimostrato nuovi sistemi intelligenti in grado di risolvere i problemi termici che accompagnano questa intensa integrazione.

Economia digitale

Tecnologie industriali

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/scienze naturali/scienze fisiche/elettromagnetismo ed elettronica/optoelettronica

ingegneria termodinamica

/ingegneria e tecnologia/ingegneria meccanica/ingegneria termodinamica

rivestimenti e pellicole

/ingegneria e tecnologia/ingegneria dei materiali/rivestimenti e pellicole

sensori

/ingegneria e tecnologia/ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica/ingegneria elettronica/sensori

metalloidi

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Magazzino dati della ricerca RTS

© ECS Journal of Solid State Science and Technology

Semiconduttori di prossima generazione destinati a rivoluzionare fotovoltaico e illuminazione

Un team di scienziati ha svelato le originali proprietà quantistiche di una nuova classe di materiali ibridi. Il loro studio potrebbe aprire la strada a un’ampia gamma di nuove applicazioni dei dispositivi.

Energia

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/scienze naturali/scienze fisiche/ottica/fisica dei laser

fotoni

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La tecnologia del fotovoltaico organico nel radar dell’eccellenza UE

Tre innovazioni sviluppate con il supporto dell’UE sono state riconosciute dall’iniziativa europea Innovation Radar. Tali innovazioni stanno ampliando i limiti dei risultati attuali raggiunti nella tecnologia del fotovoltaico organico (OPV).

Tecnologie industriali

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/ingegneria e tecnologia/ingegneria meccanica/ingegnerizzazione dei prodotti

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optoelettronica

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ECCELLENZA SCIENTIFICA - Tecnologie emergenti future (TEF)

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Un bond en avant vers les diodes supraconductrices

Des chercheurs ont trouvé un moyen de former des diodes à partir de supraconducteurs. Fonctionnant à des températures beaucoup plus basses que les diodes à semi-conducteurs, ces nouveaux dispositifs pourraient être utilisés dans les technologies quantiques.

Une équipe internationale de chercheurs a montré comment une hétérostructure composée de supraconducteurs et d’aimants peut être utilisée pour créer un courant qui ne circule que dans un sens, comme celui que l’on trouve dans les diodes à semi-conducteurs. Dans leur http://www.nature.com/articles/s41467-022-29990-2 (étude) soutenue par les projets SUPERTED, TERASEC, SuperGate et SuperCONtacts financés par l’UE, les scientifiques ont démontré que les nouvelles diodes supraconductrices fonctionnent à des températures nettement inférieures à celles de leurs homologues à semi-conducteurs, ce qui les rend utiles pour une application dans les technologies quantiques.

Les diodes sont des composants électroniques qui permettent à un courant électrique de circuler uniquement dans un sens, tout en le bloquant dans le sens inverse. On les trouve dans de nombreux dispositifs contemporains, comme les récepteurs radio, les capteurs de température et les cellules photovoltaïques. Ces diodes reposent sur les propriétés électroniques des systèmes semi-conducteurs. Toutefois, en raison de leur écart énergétique élevé, les semi-conducteurs ne fonctionnent pas aux températures sub-Kelvin extrêmement basses requises pour l’électronique cryogénique et la détection ultrasensible, en d’autres termes, pour les technologies quantiques de demain.

L’écart énergétique d’un semi-conducteur désigne l’énergie minimale requise pour exciter un électron bloqué dans son état lié (c’est-à-dire lié à un atome) dans un état libre, afin qu’il puisse conduire un courant électrique. Par rapport aux semi-conducteurs, les supraconducteurs présentent un écart énergétique plus faible. Cette caractéristique, ainsi que leur faible impédance intrinsèque, font des supraconducteurs des candidats idéaux pour les diodes cryogéniques.

Toutefois, comme l’indique un http://www.miragenews.com/scientists-manage-to-form-diodes-from-779950/ (article) publié sur «Mirage News», alors que les scientifiques connaissent l’existence d’un tel écart depuis des décennies, ils n’avaient pas encore observé «la caractéristique de type diode». En effet, pour créer une diode supraconductrice, il faut briser ce que l’on appelle la symétrie électron-trou: la symétrie habituellement robuste qui caractérise les caractéristiques courant-tension du contact métallique du supraconducteur.

Les chercheurs démontrent à présent comment cette symétrie peut être brisée à l’aide d’un isolant ferromagnétique placé de manière appropriée dans la jonction. Cela ouvre la voie à des technologies quantiques basées sur des matériaux supraconducteurs fonctionnant à des températures ultra-basses. «Je pense que cette découverte est prometteuse pour plusieurs tâches de la technologie quantique, comme la rectification ou la limitation du courant», observe l’auteur principal de l’étude, le Dr Francesco Giazotto, hôte et coordinateur des projets TERASEC et SuperCONtacts et partenaire des projets SUPERTED et SuperGate du Conseil national de la recherche (CNR), en Italie. Francesco Giazotto est chercheur à l’Istituto Nanoscienze (NANO) du CNR.

Le Dr Elia Strambini, auteur principal, également du CNR NANO, décrit la découverte de la fonctionnalité de la diode comme «une agréable surprise, une conséquence de la caractérisation approfondie des échantillons SUPERTED». C’est le chercheur qui a fait la découverte initiale.

«Cette découverte a montré le pouvoir de la collaboration entre différents types de chercheurs, de la science des matériaux à l’électronique supraconductrice, en passant par la théorie», remarque le professeur Tero Heikkilä, coauteur, rattaché à l’université de Jyväskylä, en Finlande, l’hôte du projet SUPERTED (Thermoelectric detector based on superconductor-ferromagnet heterostructures). «L’absence de soutien européen aurait empêché une telle collaboration.»

Bien que principalement soutenue par SUPERTED, la recherche a également été partiellement financée par les projets TERASEC (THz imaging technology for public security), SuperGate (Gate Tuneable Superconducting Quantum Electronics.) et SuperCONtacts (Solid state diffusion for atomically sharp interfaces in semiconductor-superconductor hybrid structures). L’étude a été publiée dans la revue «Nature Communications».

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
http://superted-project.eu/ (site web du projet SUPERTED)
https://cordis.europa.eu/project/id/899315/fr (projet TERASEC)
https://cordis.europa.eu/project/id/964398/fr (projet SuperGate)
https://cordis.europa.eu/project/id/101022473/fr (projet SuperCONtacts)

SUPERTED, TERASEC, SuperGate, SuperCONtacts, supraconducteur, diode, quantique, semi-conducteur, courant

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Progrès scientifiques

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Promouvoir l’excellence de la recherche et de l’innovation dans les technologies quantiques

L’initiative QuantERA annonce les 24 lauréats de l’appel à propositions 2023 qui bénéficieront d’un financement pour leurs recherches sur les technologies quantiques.

Économie numérique

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Faire du dispositif à phase quantique une réalité

Aux Pays-Bas, un groupe de jeunes chercheurs travaille à la maîtrise de la phase quantique de transition dans les appareils électroniques.

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graphène

/ingénierie et technologie/nanotechnologie/nanomatériaux/nanostructures bidimensionnelles/graphène

dispositif à semiconducteur

/sciences naturelles/sciences physiques/électromagnétisme et électronique/dispositif à semiconducteur

superconducteur

/sciences naturelles/sciences physiques/électromagnétisme et électronique/superconducteur

photons

/sciences naturelles/sciences physiques/physique théorique/physique des particules/photons

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Des nanofils très sensibles pour détecter les faisceaux d’ions

Des chercheurs soutenus par l’UE montrent comment des détecteurs à nanofils supraconducteurs peuvent détecter efficacement des ions de protéines uniques à des énergies à faible impact.

Technologies industrielles

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calorimétrie

/sciences naturelles/sciences chimiques/chimie analytique/calorimétrie

spectrométrie de masse

/sciences naturelles/sciences chimiques/chimie analytique/spectrométrie de masse

superconducteur

spectroscopie

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TENDANCES SCIENTIFIQUES: Le premier supraconducteur à température ambiante au monde arrive après plus d’un siècle d’attente

Les scientifiques ont découvert le premier supraconducteur fonctionnant à température ambiante.

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Tendances scientifiques

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Le laser jaune révolutionne le traitement des maladies des yeux et de la peau

Des scientifiques financés par l’UE ont mis au point le premier laser à semi-conducteur qui produit une lumière jaune à haute puissance, est doté d’un faisceau de qualité et reste économe en énergie. Cette nouvelle classe de laser à semi-conducteur permettra de traiter plus efficacement diverses maladies ophtalmologiques et dermatologiques.

Technologies industrielles

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fibres

/ingénierie et technologie/ingénierie des materiaux/fibres

dermatologie

/sciences médicales et de la santé/médecine clinique/dermatologie

ophtalmologie

/sciences médicales et de la santé/médecine clinique/ophtalmologie

dispositif à semiconducteur

physique des lasers

/sciences naturelles/sciences physiques/optique/physique des lasers

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L’innovation OLED offre un bel avenir pour l’électronique

Le développement d’une diode électroluminescente organique bleue hautement efficace – ainsi que de nouvelles informations de traitement – pourrait transformer la fabrication des produits électroniques modernes.

Technologies industrielles

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Quelle est la luminosité de la nouvelle diode électroluminescente à base de pérovskite?

Le projet ULTRA-LUX a mis au point un nouveau type de diode électroluminescente (LED pour «light-emitting diode») à base de pérovskite. Elle peut émettre une lumière 1 000 fois plus brillante que les LED organiques ordinaires.

Technologies industrielles

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dispositif à semiconducteur

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/sciences naturelles/sciences physiques/électromagnétisme et électronique/optoélectronique

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EXCELLENCE SCIENTIFIQUE - Actions Marie Skłodowska-Curie

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Cultiver l'excellence par la mobilité transfrontalière et intersectorielle

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/ingénierie et technologie/génie électrique, génie électronique, génie de l’information/ingénierie électronique/capteurs

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EXCELLENCE SCIENTIFIQUE - Conseil européen de la recherche (CER)

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capteurs

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EXCELLENCE SCIENTIFIQUE - Technologies futures et émergentes (FET)

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Erforschung besserer Implantate zur Behandlung von Epilepsie

Forschende testen drei alte und ein neues Material als mögliche Beschichtungen für Sonden, die in weiches Hirngewebe implantiert werden.

In einem kürzlich von der schottischen Universität Glasgow veröffentlichten http://www.gla.ac.uk/news/headline_972292_en.html (Nachrichtenartikel) wird über bahnbrechende Forschungsergebnisse zu Materialien berichtet, mit deren Hilfe neuartige Sonden sicher in das Gehirn implantiert werden könnten. Mit Unterstützung der EU-finanzierten Projekte http://hermes-fet.eu/welcome (HERMES) und http://www.intuitive-itn.eu/ (INTUITIVE) hat die Forschung das Potenzial, uns der Heilung einer Form von Epilepsie einen Schritt näher zu bringen.

In ihrer in der Zeitschrift „Advanced NanoBiomed Research“ veröffentlichten http://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anbr.202200117 (Studie) untersuchten die Forschenden aus Glasgow und ihre Kollegen der Universität Modena und Reggio Emilia und dem Italienischen Institut der Technologie neue auflösbare Beschichtungen, die bei der sicheren Einführung von flexiblen Implantaten in Gehirne helfen könnten. Sollte dies gelingen, könnten die Sonden die Schläfenlappenepilepsie regulieren, eine Erkrankung, die sich einer medikamentösen Behandlung widersetzen kann.

Der Meldung zufolge sind neuronale Sonden, die eine tiefe Hirnstimulation ermöglichen, eine vielversprechende Behandlung für diese Art Epilepsie. Derzeit werden Sonden für die Tiefenhirnstimulation aus Silizium hergestellt. Dies führt an der Implantationsstelle der Sonde zu einer Narbenbildung, „weil die Steifigkeit der künstlichen Materialien nicht mit dem weichen Gewebe des Gehirns übereinstimmt“.

Flexible Sonden aus neuen, biegsamen Materialien könnten sich besser für die Implantation in das weiche Hirngewebe eignen. Eine größere Flexibilität kann jedoch zu einem höheren Risiko führen, dass sich die Sonden bei der Einführung ins Gehirngewebe verbiegen oder brechen. Daher muss dieses Problem gelöst werden, bevor sie als Implantate verwendet werden können.

Das Team untersuchte daher vier verschiedene biologische Materialien als Versteifungsbeschichtungen für flexible neuronale Sonden: Saccharose, Maltose und Seidenfibroin, die bereits in früheren Forschungsarbeiten getestet worden waren, sowie Alginat, ein natürlich in braunen Algen vorkommendes Polysaccharid. Diese temporären Versteifungen könnten es den Sonden ermöglichen, ihr Ziel ohne Verbiegen und Brechen zu erreichen. Nach Abschluss der Implantation würden sich die Versteifungen wieder auflösen.

Von den vier Materialien schnitt Seidenfibroin am besten ab. Es erhöhte die Knickkraft der Sonde beim Einführen in das Hirngewebe von 0,31 Millinewton (mN) – bei einer unbeschichteten Sonde – auf 75,99 mN. Danach folgte Alginat, das die Knickkraft auf bis zu 15 mN erhöhte, während Saccharose und Maltose keinen signifikanten Anstieg der Knickkraft zeigten.

Es wurden auch Tests zur benötigten Dauer der Beschichtungen durchgeführt, um sich unter hirnähnlichen Bedingungen aufzulösen. Die Seidenfibroin- und Alginatmaterialien hielten länger als die beiden anderen Materialien, bevor sie sich auflösten, was in der Praxis den neurochirurgischen Fachkräften mehr Zeit für die Implantation der Sonden geben könnte. Anschließend testete das Team die Seidenfibroin-Materialien in Gehirnproben von Lämmern und Ratten, um mehr Informationen darüber zu erhalten, wie sie sich in menschenähnlichen Gehirnen verhalten würden.

„Die von uns durchgeführten Tests zeigen vielversprechende Ergebnisse für die Entwicklung von Beschichtungen für künftige flexible neuronale Sonden. Diese könnten dazu beitragen, die Sonden sicher zu ihren Zielen im Gehirn zu führen,“ erklärt die Hauptautorin der Studie, Maria Cerezo-Sanchez von der Universität Glasgow. „Das ist ein aufregender Schritt nach vorn. Wir erforschen weiterhin das Potenzial dieser Materialien für den Einsatz in neuralen Implantationsverfahren.“ Sowohl HERMES (Hybrid Enhanced Regenerative Medicine Systems) als auch INTUITIVE (INnovative Network for Training in ToUch InteracTIVE Interfaces) enden im Jahr 2024.

Weitere Informationen finden Sie unter:
http://hermes-fet.eu/welcome (Website des Projekts HERMES)
http://www.intuitive-itn.eu/ (Website des Projekts INTUITIVE)

Auf der Grundlage von Projektinformationen und Medienberichten

HERMES, INTUITIV, Epilepsie, Gehirn, Implantat, Hirngewebe, neuronale Sonde, Beschichtung, Seidenfibroin

Gesundheit

Nachrichten

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Wissenschaftliche Fortschritte

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Dank Patienten mit interkraniellen Implantaten die Bildung von Erinnerungen erforschen

Es ist nur sehr wenig darüber bekannt, wie das Gehirn Informationen für den späteren Abruf und Gebrauch speichert, obwohl diese von entscheidender Bedeutung für die kognitive Funktion sind. Ein besseres Verständnis des Prozesses könnte zur fundierten Erforschung von Gedächtnisstörungen bei degenerativen Erkrankungen wie etwa altersbedingten Demenzen beitragen.

Gesundheit

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Datenwissenschaften

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kognitive Neurowissenschaft

Demenz

maschinelles Lernen

/Naturwissenschaften/Informatik und Informationswissenschaften/künstliche Intelligenz/maschinelles Lernen

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Wegbereiter für drahtlose Neuroimplantate der Zukunft

Im EU-finanzierten Projekt IoN wurde die kleinste drahtlose Energieversorgungstechnologie mit dem geringsten Stromverbrauch auf Ultraschallbasis für medizinische Implantate entwickelt.

Industrielle Technologien

Gesundheit

Nachrichten

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Wissenschaftliche Fortschritte

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kognitive Neurowissenschaft

Chirurgie

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Klinische Medizin/Chirurgie

Sensoren

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/Elektrotechnik/Sensoren

Funktechnologie

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/Informationstechnik/Telekommunikation/Funktechnologie

CORDA

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Innovativer Wirkstofftransport könnte Behandlung von MS erleichtern

Mit einem Nasen-Hirn-Pflaster könnten sich Therapeutika gegen Multiple Sklerose zielgenauer und effektiver anwenden lassen, was die Lebensqualität von tausenden Betroffenen verbessern würde.

Gesundheit

Ergebnisse in Kürze

Artikel: Klassisch und erweitert

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Projekt

Projektinformationen

Multiple Sklerose

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Grundlagenmedizin/Neurologie/Multiple Sklerose

Arzneimittel

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Grundlagenmedizin/Pharmakologie und Pharmazie/Arzneimittel

Pharmakokinetik

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Grundlagenmedizin/Pharmakologie und Pharmazie/Pharmakokinetik

Schlaganfall

Implantate

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Medizinische Biotechnologie/Implantate

CORDA

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Fortschrittliches digitales Instrument unterstützt Entscheidungen bei Epilepsiechirurgie

Forschende des Human Brain Project haben ein computergestütztes Instrument entwickelt, um bei Personen mit Epilepsie die betroffenen Hirnregionen genauer zu lokalisieren. Jetzt setzt das Team eine neue Forschungsinfrastruktur namens EBRAINS ein, um die Genauigkeit des Instruments zu erhöhen.

Gesundheit

Nachrichten

Artikel: Nachrichten

Wissenschaftliche Fortschritte

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kognitive Neurowissenschaft

Datenbank

Revolutionen

computergestützte Neurowissenschaft

Robotertechnik

/Technik und Technologie/Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik/Elektrotechnik/Robotertechnik

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Neue, Ultraschall-durchlässige Prothese eröffnet neue Möglichkeiten zur Behandlung von Gehirntumoren

Das EU-finanzierte Projekt INTRA entwickelte die erste Ultraschall-durchlässige implantierbare Prothese für neurochirurgische Eingriffe.

Gesundheit

Ergebnisse in Kürze

Artikel: Klassisch und erweitert

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Onkologie

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Klinische Medizin/Onkologie

Pathologie

Immuntherapie

Implantate

Ultraschall

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HIV

Epilepsie

öffentliche Gesundheit

/Medizin- und Gesundheitswissenschaften/Gesundheitswissenschaften/öffentliche Gesundheit

Onkologie

Philosophie

/Geisteswissenschaften/Philosophie, Ethik und Religion/Philosophie

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WISSENSCHAFTSEXZELLENZ - Künftige und neu entstehende Technologien (FET)

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FET – proaktiver Bereich

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Biophysik

Robotertechnik

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WISSENSCHAFTSEXZELLENZ- Marie Skłodowska-Curie Maßnahmen

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Förderung neuer Fähigkeiten durch eine exzellente Erstausbildung von Forschern

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Impression 3D de muscles artificiels en une seule étape

Des chercheurs fabriquent une main artificielle pneumatique à l’aide d’une imprimante 3D disponible dans le commerce.

Bien que les progrès technologiques aient permis de contracter des muscles artificiels de la même manière que les muscles humains, ils n’ont tout simplement pas été en mesure d’égaler la polyvalence et la grâce des mouvements que permettent ces derniers. Des chercheurs soutenus par le projet PROBOSCIS, financé par l’UE, se sont rapprochés de cet objectif grâce à la conception innovante de muscles artificiels pneumatiques imprimés en 3D. Leur http://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abn4155 (travail) a été publié dans la revue «Science Robotics».

Baptisées GRACE pour GeometRy-based Actuators that Contract and Elongate (en français Actionneurs basés sur la géométrie qui se contractent et s’allongent), les structures musculaires créées par les chercheurs peuvent s’étendre et se contracter selon les besoins, simplement grâce à leur forme géométrique qui ressemble à un fuseau avec des plis. Comme le mentionne un http://innovationorigins.com/en/it-only-takes-a-3d-printer-to-make-pneumatic-muscles/ (article) publié sur «Innovation Origins», le nombre et le type de GRACE utilisés peuvent être déterminés par un modèle mathématique, en fonction de ce que le muscle doit exécuter et du mouvement requis.

«Les muscles artificiels modernes sont efficaces, le problème consiste à les assembler et à les personnaliser. Le dispositif que nous avons créé propose un haut degré de flexibilité dans la mesure où la contraction et l’extension peuvent être personnalisées. En outre, les GRACE permettent également au muscle de s’étirer», déclare dans l’article l’auteur principal de l’étude, le doctorant Corrado De Pascali, coordinateur du projet PROBOSCIS, de l’Istituto Italiano di Tecnologia.

Les GRACE peuvent être fabriqués sous différentes tailles et en utilisant différents matériaux, ce qui permet un large éventail de mouvements réalistes. «Leur taille n’est limitée que par la technologie de fabrication utilisée», fait remarquer le chercheur, cette fois dans un http://www.eurekalert.org/news-releases/963161 (communiqué de presse sur «EurekAlert!»). «Ils peuvent être construits en différentes tailles, et nous pouvons faire varier leurs performances, tant en termes de déformation que de résistance, et les fabriquer en utilisant divers matériaux et technologies, même déjà intégrés dans les structures à fabriquer.» Cela permet un prototypage et une fabrication plus rapides et plus simples des dispositifs pneumatiques à base de muscles artificiels.

L’équipe du projet a démontré la polyvalence de ses actionneurs via une main pneumatique qui a été imprimée en 3D en une seule étape à l’aide d’une imprimante 3D disponible dans le commerce. Pesant environ 100 grammes et d’une taille similaire à celle d’une main humaine, la main artificielle se compose de 18 GRACE de formes et de tailles différentes. Chaque doigt est composé de trois petits GRACE. Comme décrit dans l’article publié sur «Innovation Origins», lorsque les muscles pneumatiques sont gonflés, ils tirent sur les tendons, permettant aux doigts de s’ouvrir et de se fermer. Comme les doigts possèdent chacun une ligne pneumatique autonome, ils peuvent être désactivés séparément. En outre, le poignet est composé de quatre GRACE plus grands — deux de chaque côté. Grâce à cette disposition, une pression de seulement quelques dixièmes de bar suffit à plier les doigts, à faire tourner le poignet ou à tordre la paume.

Le matériau choisi pour la main est une résine souple. Dans l’article publié sur «Innovation Origins», Corrado De Pascali explique en quoi le choix du matériau affecte l’actionneur: «Le choix d’un filament plutôt qu’un autre modifie les forces qu’un GRACE peut exercer. Un matériau plus rigide peut supporter des pressions plus élevées qu’un matériau plus souple, il peut donc soulever des charges plus élevées, allant jusqu’à plus de 1 000 fois son poids.»

Dans le cadre du projet PROBOSCIS (Proboscidean sensitive soft robot for versatile gripping), l’équipe développe un bras robotique inspiré de la trompe d’un éléphant. Selon le chercheur, le bras «sera constitué de milliers de GRACE, tous imprimés en une seule fois

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
http://proboscis.eu/ (site Web du projet PROBOSCIS)

PROBOSCIS, imprimé en 3D, muscle, pneumatique, muscle artificiel, actionneur, main, robot

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