August 14th, 2020

Создан робот, восстанавливающий желудок биопечатью изнутри



Китайские ученые предприняли первые шаги по созданию нового метода лечения повреждений стенок желудка при помощи неинвазивной биопечати. Микроробот вводится через эндоскоп и печатает живые клетки прямо на ране. Технология прошла первые успешные испытания.

Повреждения желудочных стенок — распространенная проблема, в той или иной степени от нее страдает 12% населения мира. Биопечать — доставка новых клеток прямо к поврежденному месту — может стать новым, более эффективным методом лечения патологий желудочно-кишечного тракта, считают ученые из Университета Цинхуа.

«Проблема в том, что современная технология биопечати сосредоточилась на внешней стороне. Биопринтеры обычно довольно большие, и их нельзя использовать для починки внутренних тканей без инвазивной хирургии. Для того чтобы преодолеть эту проблему, мы разработали микроробота, который проникает в тело через эндоскоп и чинит ткани внутри организма», — рассказал профессор Сюй Тао.

Микроробот Delta состоит из основания, подвижной платформы и трех идентичных кинематических цепей. Он сделан насколько возможно неинвазивным и может складываться перед проникновением в тело человека, а потом разворачиваться и приступать к печати биологических тканей, сообщает Science Daily.

Ученые протестировали систему двумя способами. Во-первых, с помощью биологической модели человеческого желудка и энедоскопа они проверили, как робот движется внутри желудка и печатает. Во-вторых, они испытали эффективность нанесения жизнеспособных клеток на поврежденный участок.

Оба теста показали обнадеживающие результаты. Десятидневная клеточная культура показала, что напечатанные клетки оставались живыми и готовыми к размножению. Этот результат позволяет надеяться на возможность печати жизнеспособных клеточных каркасов, пригодных для лечения повреждений стенок желудка.

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…

Слух улучшил восприятие окружающего мира роботом



Ученые из США обучили робота слуху и обнаружили, что эффективность его работы выросла практически в два раза. Он смог предсказывать физические свойства предметов только на основе звуков.

Исследователи Университета Карнеги-Меллона (CMU) обнаружили, что восприятие робота может заметно улучшиться, если добавить устройству слух.

В первом крупномасштабном исследовании взаимодействия звука и действий робота, проведенном в Институте робототехники CMU, исследователи обнаружили, что звуки могут помочь роботу отличить даже такие похожие объекты, как металлическая отвертка и металлический ключ. Слух также может помочь роботам определить, какие действия должен вызвать звук, и использовать их для прогнозирования физических свойств новых объектов. Исследователи отметили, что скорость работы выросла в два раза, а устройства начали классифицировать объекты только на слух в 76% случаев.

Для проведения своих исследований ученые создали большой набор данных, записывая видео и аудио 60 распространенных предметов — игрушек, ручных инструментов, обуви, яблок, теннисных мячиков. К каждому из этих предметов записали целый набор звуков — как они скользили, скатывались или врезались друг в друга. После этого робот проанализировал этот набор данных и научился обращаться с ним.

Это самый большой набор звуковых данных, на которых тренировались роботы. Исследователи были удивлены, насколько выросла эффективность работы устройств. Они обнаружили, например, что робот может использовать то, что он узнал о звуке одного набора объектов, чтобы сделать прогнозы о физических свойствах других предметов, которых он никогда не видел и не трогал.

Физики научили кота Шредингера исправлять ошибки квантовых вычислений



Квантовые компьютеры способны трансформировать различные отрасли промышленности от фармацевтики до финансовых услуг, обеспечивая на порядки более высокую скорость вычислений, чем современные суперкомпьютеры. Однако, они больше подвержены ошибкам, чем традционные. Йельские физики создали исправляющего ошибки кота — новое устройство, сочетающее в себе идею суперпозиции кота Шредингера со способностью корректировать самые сложные ошибки в квантовых вычислениях.

Ученые из Университета Йеля совершили прорыв в попытке овладеть важным для работы квантовых компьютеров процессом: коррекцией потока ошибок, которые иногда обнаруживаются среди хрупких битов квантовой информации — кубитов — во время выполнения задач.

У традиционных компьютеров вся информация кодируется либо как 0, либо как 1. Единственная ошибка, которая может вкрасться в эти вычисления, это bit-flip (смена бита), когда бит информации случайно меняет свое значение. Это можно исправить, заложив устойчивость: три «физических» бита страхуют один несущий информацию бит.
Collapse )

Фундаментально новая технология УЗИ в тысячу раз дешевле



Американские инженеры разработали и продемонстрировали новый подход к производству аппаратов ультразвукового исследования. Их метод проще традиционного и может снизить себестоимость приборов ультразвуковой диагностики на порядки.

Традиционные аппараты УЗИ состоят из генератора ультразвуковых волн и приемника, который обнаруживает их и превращает в электрический сигнал. Компьютер преобразует его в изображение. Специалисты из Северо-Западного университета создали устройство, которое полностью устраняет этап обработки электрического сигнала.

Инженеры разработали приемник, состоящий из пьезоэлектрического кристалла и органического светодиода. Когда ультразвуковая волна достигает кристалла, он вырабатывает напряжение, и лампочка загорается. Другими словами, изображение появляется на OLED-экране, который встроен в сам приемник, пишет Science Daily.

Пока прототип находится на стадии доказательства жизнеспособности идеи, так что у него крошечный экран с разрешением 10×10 пикселей. Однако, разработчики утверждают, что технология легко позволяет изготовить экран 500×500 пикселей.

«Обычные аппараты УЗИ могут стоить до $100 000, потому что состоят из тысяч матриц первичных преобразователей, которые повышают расходы на производство, — сказал Фрэнки Со, соавтор исследования. — Мы можем сделать ультразвуковой приемник-экран за $100 или около того».

ИИ может определять жесты благодаря зрению и сенсорам на руках



Появилась система ИИ, которая может определять жесты с точностью в 95%. При этом она работает даже в плохих условиях — результаты не становятся хуже даже в темноте.

Ученые из Наньянгского технологического университета в Сингапуре представили систему искусственного интеллекта (ИИ), которая распознает жесты рук благодаря электрическим чипам и компьютерному зрению. Этот метод можно использовать в высокоточных хирургических операциях, которые будет проводить робот, и игровых системах.

Для того, чтобы увеличить точность распознавания жестов, команда ученых создала «биоиндуцированную» систему слияния данных, которая использует похожие на кожу растягиваемые датчики, изготовленные из одностенных углеродных нанотрубок. В этом случае ИИ обрабатывает данные с кожи и зрения в едином месте.

Так появилась система, которая объединяет в себе три нейросетевых подхода: ученые использовали «конволюционную нейронную сеть», которая представляет собой метод машинного обучения для ранней визуальной обработки, многослойную нейронную сеть для ранней обработки соматосенсорной информации и «разреженную нейронную сеть» для слияния зрительной и соматосенсорной информации вместе.

Результатом является система, которая может распознавать жесты более точно и эффективно, чем существующие методы. Она может определять более 95% жестов. Команда, состоящая из ученых из Сингапура и Сиднейского технологического университета (UTS), опубликовала свои результаты в научном журнале Nature Electronics.

Высокая точность сохранилась и при тестировании новой системы ИИ в неблагоприятных условиях, включая шум и неблагоприятное освещение. Система ИИ эффективно работала в темноте, достигнув точности распознавания в более 96,7%.