Supercomputer deckt Gefahr für Flugzeuge auf

Turbulenzen entstehen, wenn schnelle Luft (rot) langsame mitreißt (Illustration: Ryoichi Yoshimura)

Flugkapitäne können künftig vor einer der tückischsten Gefahren gewarnt werden, die die fast unberechenbare Atmosphäre für Personal und Fluggäste bereithält: Schwere Turbulenzen, die bei wolkenlosem Himmel auftreten und bisher nicht vorhergesagt werden können. Clear air turbulence (CAT) nennen es die Flieger. Eine Forschungsgruppe der Universität Nagoya hat das Warnsystem entwickelt und dabei mit Japans schnellstem Supercomputer Fugaku die Luftturbulenzen an klaren Tagen rund um Tokio genau simuliert.

Der Chamaleon-Effekt

3D-gedrucktes Empa-Logo aus dem neuartigen HPC-Gemisch wechselt Farbe, wenn es sich erwärmt (Bild: Empa)

Mittels 3D-Druck biologisch abbaubare Sensoren und Displays herstellen - ein Material, mit dem genau dies möglich ist, haben Forschende aus dem Schweizer Empa-Labor "Cellulose & Wood Materials" auf Basis von Cellulose und Kohlenstoff-Nanoröhrchen entwickelt. Das Gemisch aus Hydroxpropyl-Cellulose, Wasser, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Cellulose-Nanofasern verändert je nach Temperatur und Dehnung seine Farbe – und dies ganz ohne Zusatz von Pigmenten.

Künstliche Intelligenz enthüllt Herzfehler

Das Röntgenbild des Brustkorbs wird aussagekräftiger (Foto: pixabay.com, oracast)

Forscher der Osaka Metropolitan University haben mit einem Deep-Learning-KI-Modell das Röntgenbild in ein leistungsfähiges Werkzeug zur Diagnose von Herzproblemen verwandelt. Damit lässt sich die Herzfunktion schnell und genau überprüfen, so die Entwickler. Gebrochene Rippen erkennt bislang sogar ein Laie auf einem Röntgenbild des Brustkorbs, ansonsten bleibt jedoch viel verborgen. Vor allem der Zustand des Herzens lässt sich kaum erkennen. Die Forschungsergebnisse erschienen kürzlich in "The Lancet Digital Health".

Metalle in 3D drucken bei Raumtemperatur

3D-gedruckte 'Spinne' aus metallischer Legierung (Foto: North Carolina State University)

Metalle drei-oder gar vierdimensional drucken – die vierte Dimension ist die Zeit, die Formänderungen bringen kann – klappt problemlos bei hohen Temperaturen. Die Metalle müssen flüssig sein, um per Druck in Form gebracht zu werden. Forschern der North Carolina State University ist es nun erstmals gelungen, metallische Gebilde bei Raumtemperatur zu drucken – ein grosser Fortschritt, wenn es um die Integration von wärmeempfindlichen Bauteilen wie Mikroelektronik geht. Erstes Produkt ist eine filigran aufgebaute Phantasiefigur, die einer Spinne ähnelt.

Diagramme: Trainierte KI zaubert Beschriftungen

Vistext: maßgeschneidertes maschinelles Lernmodell (Bild: Jose-Luis Olivares, mit.edu)

Für bessere, qualitativ hochwertige Beschriftungen von Diagrammen haben Forscher des Massachusetts Institute for Technology (MIT) einen Datensatz entwickelt, der automatische Beschriftungssysteme verbessert. Mit dem Tool namens "Vistext" haben die Forscher einem maschinellen Lernmodell antrainiert, den Grad der Komplexität und die Art des Inhalts in einer Diagrammunterschrift je nach Bedürfnissen der Benutzer zu variieren.

Robo-Handschuh ermöglicht Klavierspiel nach Schlaganfall

Robo-Handschuh am Piano (Foto: M Lin, R Paul, M Abd, J Jones, D Dieujuste, H Chim, E Engeberg)

Ein neuartiger weicher Robo-Handschuh kann Schlaganfall-Patienten helfen, das Musizieren wieder zu erlernen. Forscher um Maohua Lin von der Florida Atlantic University (FAU) haben ein "intelligentes Hand-Exoskelett" in Form eines mehrschichtigen, flexiblen 3D-gedruckten Roboter-Handschuhs entwickelt und getestet, der nur 191 Gramm wiegt. Seine Handfläche und der Handgelenksbereich sind weich und flexibel. Die Form kann individuell an die Anatomie des Trägers angepasst werden. Ihre Studie ist in "Frontiers in Robotics and AI" erschienen.

Augenreflexionen liefern geheime Bilder in 3D

Rekonstruktion des Strahlungsfeldes anhand von Augenreflexionen (Bild: arXiv, 2023)

Forscher der Universität Maryland haben 3D-Bilder aus Augenreflexionen mittels "NeRF" gerendert. Sie fangen dabei das reflektierte Licht ein und erstellen ein 3D-Modell der Umgebung. Auf dem Preprint-Server "Arxiv" schildern die Forscher unter dem Titel "Seeing the World through Your Eyes" die Methoden, mit denen sie die Augenreflexionen erfassen und in kohärente 3D-Renderings umwandeln.

Robo "Pleobot" navigiert wie Krill unter Wasser

Pleobot: Roboterplattform ahmt krillähnliches Schwimmen nach (Foto: brown.edu, Wilhelmus Lab)

Ein Forscher-Team unter Leitung der Brown University hat erste Schritte zum Bau eines Unterwasser-Navigationsroboters präsentiert, der nach Krill-Manier schwimmt. In der kürzlich in "Scientific Reports" veröffentlichten Studie skizzieren sie das Design der kleinen Roboterplattform "Pleobot". Sie dient sowohl dem Verständnis der krillähnlichen Schwimmmethode als auch als Basis zum Bau manövrierfähiger Unterwasserroboter.

MIT-Forscher kreieren neue Quantenlichtquelle

Gleichmäßssge Grösse der Perowskit-Nanokristalle (Bilder: mit.edu)

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein Gerät als neue Quelle für Quantenlicht entwickelt. Es sendet einen Strom einzelner Photonen aus und könnte die Basis für optische Quantencomputer bilden. Mithilfe neuartiger Materialien, die als potenzielle neue Solar-Photovoltaik umfassend analysiert worden sind, zeigen die Wissenschaftler, dass Nanopartikel aus diesen Materialien einen Strom einzelner, identischer Photonen aussenden können. Die Ergebnisse sind in "Nature Photonics" erschienen.

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