L'avenç en el disseny dels circuits fa que l'electrònica sigui més resistent als danys i defectes

La gent és cada vegada més dependent del telèfon mòbil, tauleta i d'altres dispositius portàtils que els ajuden a navegar en la vida quotidiana. Però aquests artefactes són propensos a la fallada, sovint causats per petits defectes en la seva complexa electrònica, que poden derivar d'un ús regular.
La publicació Nature Electronics detalla una innovació dels investigadors del Centre de Recerca en Ciències Avançades (ASRC) del Centre de Postgrau de The City University of New York que proporciona una protecció sòlida contra el dany de les xarxes que afecten la transmissió del senyal.

El descobriment es va fer al laboratori d'Andrea Alù, director de la Iniciativa Fotònica de l'ASRC. Alù i els seus col·legues del The City College de Nova York, la Universitat de Texas, a Austin i la Universitat de Tel Aviv, es van inspirar en el treball de tres investigadors britànics que van guanyar el Premi Noble de Física 2016, van provar que propietats particulars de la matèria (com la conductivitat elèctrica) es pot conservar en certs materials malgrat els canvis continus en la forma o forma de la matèria. Aquest concepte s'associa a la topologia: una branca de la matemàtica que estudia les propietats de l'espai que es conserven sota deformacions contínues.
En els últims anys, hi ha hagut un gran interès a traduir aquest concepte de topologia de la matèria des de la ciència material, s'ha aconseguit dos objectius amb aquest projecte: En primer lloc, es va mostrar que es pot utilitzar la ciència de la topologia per facilitar la propagació d'ona electromagnètica robusta en components electrònics i de circuits. En segon lloc, es va mostrar que la robustesa inherent associada amb aquests fenomens topològics pot ser induït pels propis senyals que viatgen al circuit, i que podem aconseguir aquesta robustesa utilitzant línies no traçades adequadament en circuits.

Per aconseguir els objectius, l'equip va utilitzar ressonadors no lineals per modelar un diagrama de bandes de la matriu de circuits. La matriu es va dissenyar perquè un canvi en la intensitat del senyal pogués induir un canvi en la topologia del diagrama de banda. Per a baixes intensitats de senyal, el circuit electrònic s'ha dissenyat per suportar una topologia trivial i, per tant, no protegeix els defectes. En aquest cas, a mesura que es van introduir defectes en la matriu, la transmissió del senyal i la funcionalitat del circuit es van veure negativament afectades.
A mesura que la tensió s'incrementa més enllà d'un llindar específic, no obstant això, la topologia del diagrama de banda es va modificar automàticament, i la transmissió del senyal no va ser obstaculitzada per defectes arbitraris introduïts en la matriu del circuit. Això va proporcionar evidència directa d'una transició topològica en els circuits que es va traduir en una robustesa induïda per ells mateixos contra els defectes i el desordre.

A mesura que s'aplica el senyal de major voltatge, el sistema es reconfigura en si mateix, induint una topologia que es va propagar a tota la cadena de ressonadors que permetia que el senyal es transmetés sense cap problema. Com que el sistema no és lineal, és capaç d'experimentar una transició inusual que fa que la transmissió del senyal sigui robusta, fins i tot quan hi hagi defectes o danys en els circuits.
Aquestes idees obren oportunitats per a l'electrònica inherentment robusta i mostren com conceptes complexos en matemàtiques, com el de la topologia, poden tenir impactes reals en els dispositius electrònics comuns. Es poden aplicar idees similars als circuits òptics no lineals i als metamaterials lineals i no lineals de dos o tres dimensions.

Font: CUNY Advanced Science Research

Un estudi demostra l'increïblement fàcil que és manipular els records

En l'era de les fake news i els titulars tendenciosos, val la pena repassar la feina de la psicòloga Elizabeth Loftus sobre com el llenguatge pot influir en els records de les persones. Tot es redueix a dues preguntes: A quina velocitat anaven els vehicles quan van xocar? Has vist vidres trencats?
Són les dues preguntes en què es basa l'estudi Reconstruction of Automobile Destruction que Loftus va publicar el 1974 al costat de John Palmer. La psicòloga havia reunit 45 estudiants de la Universitat de Washington i els havia convertit en testimonis oculars del mateix accident de trànsit mostrant-los la pel·lícula d'un xoc frontal entre dos automòbils.

Després de posar-los la pel·lícula, Loftus els va dividir en grups i els va demanar que estimessin la velocitat dels cotxes fent servir verbs específics per a descriure l'impacte. La pregunta es va formular de cinc formes diferents:

1.- Aproximadament a quina velocitat anaven els cotxes quan es van estavellar ?
2.- Aproximadament a quina velocitat anaven els cotxes quan van topar ?
3.- Aproximadament a quina velocitat anaven els cotxes quan van xocar ?
4.- Aproximadament a quina velocitat anaven els cotxes quan es van colpejar ?
5.- Aproximadament a quina velocitat anaven els cotxes quan es van tocar ?

Tots els estudiants havien estat testimonis del mateix accident, però la manera en què estava redactada la pregunta va manipular la seva percepció. Així, els verbs que transmetien una major gravetat donaven la impressió que els cotxes anaven més ràpid, i els que es corresponien amb un impacte més lleu van portar a pensar que els cotxes anaven en realitat més lent.

Velocitat taula en mph

Els participants als quals se'ls va preguntar pels vehicles estavellats smashed van estimar una velocitat mitjana de 65,18 km/h; els que van ser interrogats sobre una col·lisió colided van calcular una velocitat mitjana de 63,25 km/h, els del xoc bumped van respondre amb una mitjana de 61,32 km/h, els del cop hit van dir que 54,72 km/h i, finalment, els del toc contacted van contestar que 51,18 km/h.
En un segon experiment, Loftus va reunir a altres 150 estudiants i els va mostrar una pel·lícula d'un accident de trànsit múltiple. A continuació va dividir als participants en tres grups: a uns els va preguntar a quina velocitat aproximada anaven els cotxes quan "es van estavellar" (smashed) i a altres a quina velocitat anaven quan "es van colpejar" (hit). El tercer era un grup de control al qual no se li va preguntar res.
Una setmana després, Loftus va tornar a reunir als tres grups i els va preguntar si havien vist vidres trencats en la pel·lícula. Del grup de control, de sis participants van contestar que no i 44 que sí. Del grup del verb "colpejar" hit, 43 van dir que no i 7 que sí. Del grup que havia estat interrogat amb el verb "estavellar" smashed, 34 van respondre que no i 16 que sí. En realitat, no sortien vidres trencats en la pel·lícula.

Com en l'experiment anterior, el verb emprat va alterar les percepcions dels participants i va demostrar que un testimoni pot veure esbiaixat per la manera en què es formulen les preguntes (especialment si estan redactades de manera tendenciosa o aborden una qüestió que no sabem resoldre amb facilitat, com la velocitat relativa a la qual anava un cotxe).
Gràcies al treball de Loftus i Palmer sabem que la memòria és altament flexible, i que un testimoni exposat a nova informació entre que presencia un esdeveniment i ho recorda pot veure els seus records influenciats o alterats. Després de l'estudi, Elizabeth Loftus va esdevenir una psicòloga molt popular entre els advocats (per raons evidents), però les seves troballes s'apliquen a altres camps, com la política i el periodisme d'aquesta era de postveritat.

Els bacteris del Tesla en l'espai podrien realment espatllar un planeta?

El CEO de Tesla i SpaceX, Elon Musk, va llançar un cotxe a l'espai al febrer passat, fent realitat el que la majoria de persones considerava una de les seves bromes. No obstant això, els possibles efectes que el cotxe podria tenir en un planeta si s'hi estavella, són menys graciosos. Professors de la Universitat Purdue (West Lafayette, Indiana, EUA) afirmen que el cotxe podria convertir-se en una amenaça (o en un benefici) biològic.

L'obra La guerra dels mons, de H.G.Wells va ser una mica com això, a nivell biològic, però amb menys robots destructors. En aquest cas, els humans serien els que ho fem malbé tot. A més, no hi ha robots gegants aquí, i menys que el cotxe aterri en un planeta que per casualitad té robots gegants.
Musk va llançar un Tesla Roadster a l'espai en un coet de SpaceX amb un maniquí anomenat Starman al seient del conductor el passat mes de març, mostrant el cotxe en un stream en viu durant unes hores abans de deixar-ho surar només en el buit per a molts, molts anys. Però el cotxe podria fer història per molt més que pel seu llançament, encara que no durant les nostres vides.
Si el Roadster no va ser esterilitzat abans que fos llançat per SpaceX, els científics de Purdue diuen que el cotxe de Musk podria convertir-se en nociu si s'arriba a un planeta com Mart.

Imatge: YouTube

Un article publicat a la web de la Universitat Purdue detalla com el cotxe podria convertir-se en un perill biològic per a un planeta si hi aterra sense haver estat esterilitzat. La història afirma que el cotxe "podria ser la quantitat més gran de bacteris de la Terra que han estat llançats a l'espai". De nou, això passaria només si el cotxe no va ser esterilitzat abans del llançament.
Jalopnik, part del grup de publicacions a la qual pertany Gizmodo en Espanyol, es va posar en contacte amb l'autora de la història, Kayla Zacharias. L'autora va afirmar que no se li havia confirmat si SpaceX havia esterilitzat el cotxe abans de llançar-ho, encara que va comentar que "sembla poc probable que ho hagi fet".
El cotxe no necessàriament va haver de ser esterilitzat, segons l'article de Zacharias, la qual cosa vol dir que SpaceX no en tindria la culpa si l'hagués llançat amb bacteris. D'acord amb la història, l'Oficina de Protecció Planetària de la NASA assegura que els objectes amb la finalitat d'aterrar en altres planetes estan en estat estèril per prevenir que un organisme de la Terra es converteixi en una espècie invasora. Les espècies no autòctones poden fer mal a nous ecosistemes.
A causa de què el propòsit del cotxe era quedar-se a l'espai, l'esterilització no era un requisit. Jalopnik va contactar amb l'Oficina de Protecció Planetària per preguntar si era comú la pràctica d'esterilització d'objectes per si de cas arriben a un altre planeta.
Sense la esterilització, qualsevol dels bacteris de la Terra al cotxe podrien danyar als organismes d'un altre planeta, segons dos professors de Purdue en l'article. És poc probable que el Roadster aterri a Mart, però les coses es podrien torçar si ho fes. De l'article:

"Si hi ha biota indígena a Mart, hi ha un risc que es contamini causa de la vida [que arriba] de la Terra", va dir Jay Melosh, un professor de ciències de la Terra, l'atmosfera i els planetes en la Universitat Purdue. "És que els organismes de la Terra estarien millors adaptats? Dominarien Mart i el contaminarien impedint-nos a conèixer com era un Mart indígena? O potser no estarien tan ben adaptats com els organismes de Mart? No ho sabem".
No obstant això, l'Oficina de Protecció Planetària no regula els coets que tenen com a objectiu romandre en òrbita. Com mai es va esperar que el Tesla aterrés, no es va netejar abans de llançar-ho.
"I encara que s'hagi netejat la part de fora, el motor estaria brut", va afirmar Melosh. "Els cotxes no s'acoblen nets". Tot i així, hi ha una gran diferència entre net i estèril "Si hi ha biota indígena a Mart, hi ha un risc que es contamini causa de la vida [que arriba] de la Terra", va dir Melosh.
L'espai no és exactament un gran entorn per als organismes que viurien en un cotxe, però l'article de Purdue declara que les temperatures extremes i l'entorn no sempre les mata. Poden entrar en un estat latent i després despertar-se en condicions habitables, com les que es troben en un planeta. Segons la història:
Alina Alexeenko, una professora d'aeronàutica i astronàutica a Purdue, treballa en un laboratori que s'especialitza en la liofilització de bacteris i productes biològics. La tecnologia de liofilització s'utilitza per a la preservació a llarg termini de vacunes que conté virus en estat viu, bacteris o biofarmacèutics. És un procés similar al que els organismes vius experimenten en l'espai.
"La quantitat de bacteris en el Tesla es podrien considerar una amenaça biològica, o una còpia de seguretat de la vida a la Terra", va dir Alexeenko.
Els científics actualment estimen que hi ha gairebé zero possibilitats que el cotxe s'estavelli contra Mart, d'acord amb National Geographic. Però hi ha una petita possibilitat que s'estavelli contra la Terra, Venus o Mart al principi (parlem de milions d'anys). Hi ha una possibilitat del 6% que el Roadster s'estavelli contra la Terra en el primer milió d'anys i una possibilitat del 2.5% que s'estavelli contra Venus. La probabilitat que el Roadster s'estavelli contra un planeta s'incrementa amb el temps, segons els científics de National Geographic. Hi ha una possibilitat del 11% que el cotxe torni a la Terra - sense elegància - després de 3 milions d'anys. El sol començarà a expandir- i morir-se en aproximadament 5 mil milions d'anys, eventualment destruint la Terra. Tenint en compte això, el cotxe té temps suficient per crear un impacte abans que les coses es posin lletges.

Imatge: Youtube

A causa d'això, Jalopnik va preguntar als científics que van ser citats en l'article de Purdue què passaria si el cotxe s'estavellés amb Venus o la Terra, particularment si un tipus de desastre havia destruït a tota la població de la Terra. Melosh li va dir a Jalopnik en un correu electrònic que els bacteris de la Terra no podrien sobreviure a Venus perquè té una temperatura de 482 graus C.
A més, és molt probable que el cotxe es desintegrés en els alts nivells de l'atmosfera de Venus, va dir Melosh. Si això passés, els continguts del cotxe es distribuirien en aquesta àrea. Melosh va afirmar que la capa de núvols a Venus té temperatures més moderades però també és àcida. Hi ha microbis que poden sobreviure en àcids forts, però Melosh no sabia si hi havia alguns d'aquests microbis al cotxe.
La possibilitat que el Roadster s'estavelli contra la Terra un dia és més alta, i també molt més interessant. Melosh diu que la idea d'impulsar la vida a la Terra des de l'espai "ja ha estat estudiada per diverses persones". Si el cotxe no està esterilitzat, podria ajudar en aquest procés en una situació en la qual els éssers vius han estat eradicats a cert nivell.

Imatge: Youtube

Melosh va afirmar que originalment es creia que impactes gegants a la Terra primerenca havien extingit la vida, així que "la vida moderna només es pot remuntar a l'últim esdeveniment del gran impacte". Però científics després han destacat que un impacte gran hagués dipositat molts bacteris i microbis que després caurien a la Terra al llarg de milers de milions d'anys, va dir Melosh, la qual cosa portaria vida de nou a la Terra després que es refredés.
"El Tesla realitzaria molt bé aquest mateix rol", va comentar Melosh. És clar, va trigar aproximadament 3 mil milions d'anys per evolucionar de microbis a la vida multicel·lular a la Terra, després altres 500 milions d'anys per crear la vida intel·ligent.
Considerant tots els factors, hi ha moltes variables desconegudes en el llançament del Roadster de Musk. El primer és si SpaceX va esterilitzar el vehicle abans que deixés la Terra, la qual cosa podria eliminar la preocupació dels impactes biològics positius o negatius que podria tenir.
Si SpaceX no va esterilitzar el cotxe segons els estàndards recomanats i s'estavella contra un planeta, el cotxe podria ser fer història (en un futur molt, molt distant) com l'objecte que va ocasionar una crisi biològica en un planeta o com l'objecte que va ajudar a reconstruir un planeta. Si no és el cas, podria convertir-se en un altre objecte de la societat antiga que va deixar l'atmosfera de la Terra i mai va tornar.

Font: Gizmodo

Amazon té un missatge per a Google: els productes Nest no són benvinguts

Fa poc, Amazon va donar un missatge no gaire agradable a Google. L'empresa va afirmar que no vendria cap dels nous productes de Nest, la seva divisió de dispositius intel·ligents per a la llar. Com a conseqüència, Nest va prendre una altra decisió: retirar tota la seva gamma de productes de la botiga d'Amazon.

Tot i que encara hi ha productes Nest a Amazon, el diari digital Business Insider reporta que quan s'acabi l'estoc, els productes Nest deixaran d'aparèixer. Segons el mitjà, la decisió de no vendre els nous productes de Nest no tenia res a veure amb la qualitat d'aquests, els quals tenen ressenyes molt bones a Amazon. Representants d'Amazon van afirmar que la decisió havia estat presa per persones amb poder a la companyia.
Encara que cap dels representants d'Amazon va esmentar el nom de Jeff Bezos, l'equip de Nest se'n va anar amb la impressió que el responsable de la decisió havia estat el CEO de l'empresa.
La decisió d'Amazon de deixar de vendre productes Nest té grans implicacions per al futur de la companyia. Clarament assenyala que considera Google, amb la seva divisió Nest, el seu major rival en el sector de productes intel·ligents per a la llar.

Recordem que Amazon està centrada en el desenvolupament i comercialització d'Alexa, el seu assistent de veu intel·ligent. A més de ser un assistent de veu, Alexa també és la plataforma d'Amazon per a dispositius intel·ligents per a la llar, com ara llums, cadenats o altaveus. Al febrer, Amazon va anunciar que compraria Ring, una empresa que fabrica timbres intel·ligents o altres dispositius de seguretat intel·ligents.
Actualment, el Google Assistant li està fent competència a Alexa. D'altra banda, els altaveus intel·ligents de Google competeixen amb l'Amazon Echo.
Segons Business Insider, Nest va decidir retirar el seu catàleg de productes d'Amazon perquè volia oferir tot el que fabricava o res. No està clar si els productes de Nest es podran vendre a Amazon en el futur mitjançant Amazon Marketplace, un programa que permet que tercers venguin els seus productes a Amazon.
No és la primera vegada que Amazon ha actuat en contra de Google per temes de competència. Amazon no ven maquinari de Google com els seus altaveus intel·ligents o el seu telèfon intel·ligent, el Pixel. Google tampoc es queda amb els braços creuats, però. Ha bloquejat YouTube a l'Amazon Fire TV i el Tiro Show per suposadament violar els seus termes de servei. (No obstant això, Amazon recentment va anunciar que començaria a vendre l'Chromecast de nou).

Encara que sembli una mica lleig el que Amazon li ha fet a Nest, probablement no és il·legal.
Chris Sagers, un professor de dret a la Universitat Estatal de Cleveland, va afirmar que Amazon probablement no es ficaria en problemes legals perquè no té un monopoli sobre el sector de dispositius intel·ligents per a la llar. Per tant, les seves accions no són perjudicials per a la competència.
"Probablement no és il·legal", va dir Sagers. "És lleig ... però la llei nord-americana diu que fins als monopolistes tenen una àmplia llibertat per escollir amb qui tracten".

Font: Business Insider

Quan es va crear el primer holograma de la història

Un holograma consisteix a crear imatges tridimensionals basades en l'ocupació de la llum. Per això s'utilitza un raig làser que grava microscòpicament una pel·lícula fotosensible. El primer de la història es va crear el 1962 . I va ser un tren.

Tren hologràfic
El físic britànic d'origen hongarès Dennis Gabor va desenvolupar la teoria de l'holografia el 1947, rebent per això el premi Nobel de Física el 1971. No obstant això, van ser Emmett Leith i Juris Upatnieks, de la Universitat de Michigan, que, després de la invenció del làser al 1960, van produir el primer holograma. Ho van fer al 1962, i van utilitzar el làser per captar amb la seva llum coherent la imatge hologràfica d'un tren de joguina. Va quedar així:

El seu èxit en el Laboratori Willow Run de la Universitat de Michigan va arribar després de diversos anys de treball en tècniques avançades de radar i fotografia sense lents per a finalitats de defensa.
Leith i Upatnieks van crear aquest holograma de transmissió en exposar una placa fotogràfica en blanc i negre a la llum làser reflectida en un model de tren de joguina. La imatge es reconstrueix en tres dimensions, quan la llum làser coherent brilla a través del vidre.
Quan van mostrar aquest holograma en una conferència a l'abril del 1964, altres científics es van alinear per veure el seu avanç. Toy Train no va ser el primer holograma que es va fer al món en sentit estricte, però la qualitat de la imatge va sorprendre a tots, i així es va convertir en el primer holograma que moltes persones van poder veure públicament.

Font: Xataca Ciencia

Guardar el temps en una superposició quàntica

Els models informàtics de sistemes com el flux de trànsit de la ciutat o l'impuls neuronal al cervell solen requerir de molta memòria. Però un nou enfocament amb els simuladors quàntics podria reduir significativament aquest ús de la memòria prenent un enfocament quàntic al temps. L'únic cost és un registre reduït del passat.

La proposta prové dels investigadors Mile Gu i Thomas Elliott a Singapur. Per realitzar una simulació, una computadora clàssica ha de reduir el temps en passos discrets. Gu dibuixa l'analogia amb una antiga manera de mesurar el temps: el rellotge de sorra. Si s'amplia molt un rellotge de sorra i es pot veure que els grans individuals de sorra cauen d'un en un, llavors, es tracta d'un flux granular.
De la mateixa manera que el rellotge de sorra necessita una sorra més fina per fer un mesurament del temps més precís, l'equip necessita uns temps més precisos per fer simulacions més precises. De fet, l'ideal seria simular el temps contínuament perquè siguin les millors de les observacions, el temps sembla ser continu. Però això implica una simulació clàssica veritablement precisa que necessiti memòria infinita per executar aquest tipus de programa.

Tot i que això és impossible amb una computadora clàssica, els efectes quàntics proporcionen un entorn de treball. Amb un simulador quàntic, es pot evitar la precisió versus l'intercanvi d'emmagatzematge que cal patir amb un dispositiu clàssic.
Per explicar com funciona, cal imaginar que s'ha d'agafar un autobús. Si s'arriba a la parada just per veure un autobús que surt, ara s'espera que el següent autobús trigui més temps per arribar que si no s'hagués vist una sola sortida. Això és degut a que la probabilitat d'arribar a un autobús no sempre és constant, però depèn del temps que ha estat des de l'últim autobús.
Per simular processos similars en què la probabilitat canvia amb el temps, un ordinador normal calcula els resultats a intervals de temps fixats. Podria, per exemple, dividir les probabilitats per als temps d'arribada de l'autobús en intervals de 30 segons, actualitzant aquestes probabilitats després de cada interval depenent de si un autobús va arribar (o no). Per ser més exactes sobre quan vindrà un autobús o per modelar amb precisió xarxes de trànsit més grans i més complicades, es necessita de petits passos de temps i, per tant, més memòria.

En aquest enfocament clàssic, es fa una predicció explicant el temps transcorregut des de l'autobús anterior. Això sembla lògic, i resulta ser el millor mètode clàssic. La física quàntica, però, permet un enfocament completament diferent.
Un simulador quàntic pot estar en molts estats diferents alhora, cadascun amb la seva pròpia probabilitat de realitzar-se. Es tracta d'un fenomen conegut com superposició quàntica. La proposta de Gu i Elliott és codificar la distribució temporal de probabilitat per a l'esdeveniment que vol simular en la ponderació de probabilitat dels diferents estats. Si la superposició es crea en una propietat com la posició d'una partícula, que pot evolucionar contínuament, el temps també es pot seguir de manera contínua. Per tant, és possible descartar certa informació sobre el temps transcorregut, aconseguint una eficiència de memòria superior, sense sacrificar la precisió predictiva.

El guany es produeix a costa de perdre coneixements del passat. El temps transcorregut: un registre del passat, és a dir, no es pot recuperar exactament des de la superposició, però no obstant, es conserva tota la capacitat de predicció.


Font: Centre for Quantum Technologies at the National University of Singapore

Generador dual de freqüència en un sol xip i làser

Els investigadors sota la direcció dels professors de Columbia Engineering Michal Lipson i Alexander Gaeta (Física Aplicada i Matemàtica Aplicada) tenen un xip de doble freqüència. "Aquesta és la primera vegada que es genera una doble pinta en un sol xip usant un únic làser", diu Lipson, professor d'Enginyeria Elèctrica d'Higgins.

Un frequency comb, és un tipus especial de feix de llum amb moltes freqüències diferents, o colors, totes espaciades entre si d'una manera extremadament precisa. Quan aquesta llum de molts colors s'envia a través d'un substrat químic, alguns colors són absorbits per les molècules. Si s'observa quins colors s'han absorbit, es poden identificar de manera individual les molècules del substrat amb una gran precisió. Aquesta tècnica, coneguda com espectroscòpia de freqüència, permet identificar empremtes dactilars moleculars i es pot utilitzar per detectar productes químics tòxics en àrees industrials, implementar controls de seguretat ocupacional o controlar el medi ambient.
El treball també va demostrar la freqüència de freqüències més àmplia de qualsevol doble simulació on-chip, és a dir, la diferència entre els colors en el final de baixa freqüència i l'extrem d'alta freqüència és el més gran. Aquest abast permet detectar una major varietat de productes químics amb el mateix dispositiu, i també facilita la identificació única de les molècules: com més àmplia sigui la gamma de colors del frequency comb, més àmplia és la diversitat de molècules que poden veure els colors.

Els espectròmetres convencionals que s'han introduït durant l'última dècada, són instruments de taula voluminosos i no són portàtils, són cars i complexos. Per contra, la frequency comb de la Columbia Engineering es pot transportar fàcilment i utilitzar-la per a la detecció i espectroscòpia en entorns de camp en temps real.
Els investigadors van miniaturitzar la frequency comb, posant els dos generadors de freqüència en un xip de mil·límetre. També van utilitzar un únic làser per generar les dues frequency comb, en lloc dels dos làsers utilitzats en frequency comb dobles convencionals, per tant, van reduir la complexitat experimental i van eliminar la necessitat d'una electrònica complicada. Pot produir anells minúsculs? De desenes de micròmetres de diàmetre? Que guien i augmenten la llum amb ultra-low, l'equip utilitza nitrur de silici, un material similar al vidre que han perfeccionat específicament per a aquest propòsit. En combinar el nitrur de silici amb escalfadors de platí, van poder ajustar els anells molt bé i fer que funcionessin amb èxit.
Amb aquesta frequency comb, els grups de Lipson i Gaeta, van demostrar espectroscòpia en temps real del diclorometà químic a velocitats molt altes, en un ampli rang de freqüències. Dissolvent orgànic àmpliament utilitzat, el diclorometà és abundant tant en zones industrials com en emissions humides. La substància química és cancerígena, i la seva gran volatilitat suposa un risc d'inhalació aguda. L'espectròmetre compacte de la Columbia Engineering va ser capaç de mesurar un ampli espectre de diclorometà en només 20 microsegons (hi ha 1.000.000 de microsegons en un segon), una tasca que hauria trigat almenys diversos segons amb els espectròmetres convencionals.

A diferència de la majoria dels espectròmetres, que se centren en la detecció de gas, aquest nou i espectròmetre miniaturitzat és especialment adequat per a líquids i sòlids, que tenen unes característiques d'absorció més àmplies que els gasos, el rang de freqüències que absorbeixen està més estès.
L'equip està treballant per ampliar encara més la freqüència de les frequency comb fins i tot i augmentar la resolució de l'espectròmetre ajustant les línies de la frequency comb.

Font: Columbia University Scholl of Engineering and Applied Science

Banc de proves per desenvolupar motors d'avió elèctrics

Abans de la primera propulsió elèctrica en que volen els X-planes, com el X-57, els investigadors de la NASA Armstrong Flight Research a Califòrnia, utilitzen un test únic per comprendre les complexitats del funcionament dels sistemes amb motors elèctrics.

Fabricat en acer i alumini, l'stand de proves d'Airvolt de 4,5 m d'alçada és una de les eines més modernes pel que fa a l'enfocament multicèntric de la NASA per explorar l'ús de la propulsió elèctrica en futurs avions. L'objectiu d'utilitzar aquesta tecnologia és reduir combustible, reduint les emissions i el soroll.
Airvolt va ser dissenyat i fabricat a Armstrong i pot ajudar els investigadors a anticipar els reptes d'integració del sistema i verificar i validar components de propulsió elèctrica. El test stand ajudarà a comprendre la propulsió elèctrica i els matisos de diferents sistemes. Hi ha moltes mancances sobre l'eficiència dels motors elèctrics de manera que es vol verificar i guanyar experiència amb sistemes comercials o sistemes dissenyats a mida. Airvolt també permet als investigadors avaluar la tecnologia de la primera etapa i generar confiança en el seu ús per a sistemes futurs.

Un dels elements clau que els investigadors han de saber és si la propulsió elèctrica integrada es pot utilitzar com a propulsió d'aeronau tradicional. Si hi ha distincions en la manera com funcionen els sistemes, els investigadors trobaran mètodes per gestionar les diferències.
Per exemple, la investigació d'Airvolt ja ha confirmat un repte: la interferència electromagnètica, o EMI. L'EMI és quan un circuit elèctric està interromput per una força o condició interna o externa, el que resulta provocat per, en una interferència de soroll, els problemes d'EMI afecten la recopilació de dades i les pantalles en temps real i han proporcionat indicadors falsos a la sala de control causats pel soroll del sistema de propulsió.

La solució era instal·lar una combinació de filtres en la instrumentació de prova i utilitzar filtres digitals sobre les dades adquirides. Amb els problemes eliminats, els investigadors de la sala de control van poder controlar de manera segura els paràmetres claus.
Les operacions de prova van començar amb la instal·lació d'un motor elèctric amb una hèlix adjunta i el sistema col·locat a l'stand de test. Una sèrie de sensors d'alta fidelitat al banc de proves proporcionen mesures crítiques a una unitat d'adquisició de dades que processa, registra i filtra les dades i les envia a la sala de control per a la seva supervisió.
Durant una prova de motor elèctric a Airvolt, una àrea de 16,50 m està restringida,  de manera que la major part del personal està a la sala de control per controlar els resultats de la investigació. Un representant d'operacions de seguretat i un inspector de qualitat observen la prova des d'una distància de seguretat.

A mesura que el motor comença, el so és similar al d'un ventilador gran, amb la pala d'hèlix girant molt més ràpidament. És molt més silenciós que un típic motor de pistó de combustió convencional de la mateixa mida.
Les primeres proves de Airvolt a finals de 2015 es van centrar en el sistema elèctric de propulsió Pipistrel Electro Taurus, que s'utilitza normalment per als planadors de motors. El sistema està format per un motor EMRAX i controlador de motor dissenyat per Pipistrel, hèlix, bateries de polímer de liti i controlador de l'accelerador.
El motor produeix 40 quilowatts de potència, que són supervisats per l'Airvolt capaç d'allotjar sistemes que utilitzen fins a 100 quilowatts de potència. L'stand de test també pot suportar 500 lliures d'empenta.
Els investigadors que utilitzen Airvolt estan interessats a determinar el rendiment de tensió, corrent, potència, parell i empenta dels components comercials fora de plataforma i conèixer les característiques d'aquest sistema. A més, els investigadors busquen construir competències en la verificació i la validació del sistema de propulsió elèctrica.
El treball preparatori per desenvolupar habilitats internes i coneixements no pot esperar fins que arribi un avió X, ja que seria ideal que les lliçons s'aprenguin d'hora perquè es puguin aplicar als propis dissenys i establir les millors pràctiques per a l'explotació d'aquests sistemes.
Les següents proves sobre el motor Joby Aviation JM-1, proporcionaran informació sobre simulacions de modelatge dels elements de propulsió elèctrica. Les dades recollides a partir de les proves inclouran mesures de parell i d'empenta, anàlisi de tensió d'alta fidelitat, eficiència energètica i detalls sobre com es comporta el sistema. Es desenvoluparà un model de simulació a partir d'aquesta informació per estudiar controls de vol, gestió d'energia i problemes de transició d'un avió elèctric distribuït.
Per preparar-se per la possibilitat de propulsió elèctrica distribuïda, on s'utilitzen múltiples motors, ja que es vol comprendre les característiques d'un sistema motor de manera que es puguin reduir les variables quan es produeixi un problema amb la configuració de múltiples motors. En general, s'obtenen excel·lents dades. El que s'està aprenent permetrà ajudar a comprendre aquesta nova tecnologia i ser un punt de partida per a reptes més complexos.


Font: Centre d'investigació de vol de la NASA, Armstrong

Tecnologia per millorar la resistència dels ponts

Els ponts canvien de forma, per això solen estar construïts amb juntes d'expansió. A TU Wien, s'ha desenvolupat una tecnologia que permet prescindir d'aquestes juntes, estalviant temps i diners.

Es pot notar quan es condueix ràpidament per un pont, a la zona d'expansió que sol estar al començament i al final del pont. Aquestes articulacions són necessàries ja que el pont s'expandeix i es constrau en funció de la temperatura però, també són materials cars i d'alt manteniment. Tanmateix, ara s'ha desenvolupat un tipus de pont a TU Wien que permetria prescindir d'aquestes juntes d'expansió. La tecnologia va ser patentada i va ser utilitzada per primera vegada per ASFiNAG durant la construcció del pont de suport integral a l'autopista A5 Nord. El pont sense juntes d'expansió ha sobreviscut al seu primer hivern, amb resultats de mesura que demostren que la nova tecnologia funciona perfectament.

L'amenaça del dany hivernal
Són dissenys monolítics sense parts separades que es podrien topar l'un contra l'altre. Normalment, això no és possible amb ponts més llargs, ja que el formigó es pot expandir o contreure segons la temperatura. Per exemple, un pont de 100 metres de longitud pot variar de llarg diversos centímetres entre l'estiu i l'hivern. Particularment a l'hivern, quan les parts de formigó poden produir danys greus a la carretera asfaltada. Aquest risc és més baix a l'estiu, ja que el material es torna més flexible a temperatures més altes.



El problema es pot resoldre mitjançant juntes d'expansió, on el pont es compon de diverses parts que, en certa mesura, es mouen lliurement entre si. No obstant això, aquestes juntes d'expansió també són un punt feble típic de les construccions dels pont moderns. Necessiten manteniment constant, de vegades necessiten ser substituïts i representen aproximadament el 20% dels costos de manteniment del pont.

Igual que en un cable elàstic
Per aquestes raons, TU Wien ha desenvolupat una alternativa. En lloc d'absorbir les deformacions a l'inici i al final del pont, aquestes deformacions es distribueixen en una àrea més gran. Un total de 20 a 30 elements de formigó es disposen un darrere l'altre i es connecten mitjançant cables fabricats a partir d'un material especial de fibra de vidre. L'estructura s'assembla a una cadena roscada sobre un cable elàstic: si tira el cable, la distància entre totes les boles augmenta de forma uniforme i en la mateixa mesura. Si el pont es contrau a l'hivern, això només deixa petits buits entre els elements de formigó adjacents, en el rang de mil·límetres, que no suposen cap risc per a la carretera asfaltada.

L'estructura de transició de carreteres sense juntes ha estat patentada per TU Wien amb el suport del departament de Recerca i Suport a la Transferència. El doctor Bernhard Eichwalder, investigador de l'equip de Johann Kollegger des de fa diversos anys, va rebre el premi a la dissertació de la FSV (Associació Austríaca de Recerca en Carreteres, Ferrocarrils i Transport) l'any 2017 i també va participar en el desenvolupament de la solució.

Producció de carreteres d'asfalt a la part superior de l'estructura de transició de carreteres. Font: Universitat de Tecnologia de Viena 

El desenvolupament d'una barreja d'asfalt adequada per cobrir els elements de formigó també era crucial, ja que ha de ser prou flexible per resistir els petits moviments de mida mil·limètrica sense trencar-se.

Projecte pilot a la baixa Àustria
L'operador d'autopistes austríac ASFiNAG, va participar del projecte des del principi i, per tant, també va poder implementar aquests nous descobriments, és a dir, en la construcció del pont d'ample integral de 112 metres com a part de l'autopista A5 Nord entre Schrick i Poysbrunn al nord de la baixa Àustria.

Com que es tractava d'un projecte pilot inicial, es va prendre la decisió d'instal·lar un programa de seguiment integral, el que significa que es podria obtenir una experiència valuosa. Ara que s'ha acabat l'època més freda i s'han analitzat les dades, es pot extreure una conclusió positiva.

Font: Universitat de Tecnologia de Viena

La pantalla que pot volar i ser controlada pels ulls

Samsung Display està explorant la idea d'una pantalla que es pot controlar amb les ulls. El producte ha tramitat la seva patent amb el nom Flying Display Device.

La proposta va ser presentada per primera vegada al gener del 2016. La patent parla d'una pantalla LCD muntada sobre un dispositiu volador de quatre hèlixs que segueix la mirada. Què i...per què?
L'enfocament de la patent es troba en un dispositiu de visualització que és capaç "de canviar un angle d'acord amb la mirada d'un usuari, mentre es mou amb aquest, seguint-lo automàticament, sense una operació addicional realitzada per l'usuari".

Interpretant la conferència sobre patents, es va dir que fonamentalment sonava com una tauleta connectada a un dron. La discussió de patents va implicar un disseny on la pantalla es pot moure en un angle de visió adequat per una persona que esta davant d'ella.
La velocitat i la direcció del vol del dron es pot controlar movent el cap, els ulls o les mans.

Components
La pantalla voladora estaria equipada amb una unitat de control de vol, bateria, giroscopi, sensor de moviment, acceleròmetre, detecció d'obstacles, sistema de posicionament basat en GPS i Wi-Fi local. Una unitat de sensors estaria orientada cap a l'usuari per fer un seguiment de la cara i els ulls i, així, llegir i reaccionar davant de gestos i comandaments de veu.

Aplicacions
Els tècnics van dissenyar escenaris en llocs variats on es pot provar el concepte de la patent. Mentre que la paraula dron generalment evoca visions de mecanismes de vigilància o paquetatge, les observacions aquí van anar en altres direccions ja que es va poder veure com aquests drons de Samsung s'utilitzaven per a la publicitat. Per exemple, es podria pensar en anar caminant pel carrer i tenir tots aquests avions que poden detectar una cara per seguir-la mostrant anuncis orientats.

Pot ser útil, per exemple, per seguir una recepta en el disposi davant d'una persona mentre les mans estan ocupades a la cuina. També es poden pensar escenaris d'una fàbrica on els treballadors podrien mantenir les mans lliures de manera que aquest dispositius es podrien utilitzar per mostrar instruccions fàcils de veure per als treballadors de la fàbrica.

Font: TechXplore

La NASA busca PC antics per intentar reconnectar amb un satèl·lit perdut fa 13 anys

Al desembre del 2005, la NASA va perdre el contacte amb un satèl·lit que estudiava la magnetosfera terrestre. Gairebé 13 anys després, el laboratori de física aplicada de la Universitat Johns Hopkins ha obtingut dades de telemetria del satèl·lit. Només hi ha un problema. Els PC de llavors fa temps que es van actualitzar.

El satèl·lit es diu IMAGE (Magnetopause-to-Aurora Global Exploration) i es va llançar al maig de l'any 2000. La missió va ser un èxit. el satèl·lit va passar dos anys estudiant la magnetosfera, però al 2005 va desaparèixer. Després de diversos intents de contactar amb ell, la NASA el va donar per perdut.
No obstant això, IMAGE no es va cremar a l'atmosfera com es pensava. Segueix en òrbita. La John Hoskins ha emprat 5 antenes diferents per confirmar la identitat del satèl·lit perdut mitjançant radiofreqüència. El problema ara és que, per confirmar que es tracta d'IMAGE, la NASA ha de reinstal·lar programari i bases de dades que fa temps que no es fan servir.

El Centre de Control de la Missió IMAGE ja no existeix. El maquinari que es va utilitzar per a aquella missió tampoc. El programari ha passat per successives actualitzacions que el fan incompatible amb el d'aquella època. A l'agència hauran de posar en marxa un projecte de retroingeniería digne de veure per a poder reconnectar amb el satèl·lit i esbrinar d'una vegada per totes què li va passar. Tenint en compte que 2000 va ser l'any en el qual Microsoft va llançar Windows Me, tenen un considerable treball per davant.

Font: Space Daily

Físics del MIT han creat una nova i estranya forma de llum amb tres fotons

Un grup de físics del MIT han aconseguit una fita històrica en forçar a tres fotons a interactuar entre ells d'una manera que, en teoria, no hauria de ser possible. El resultat ha donat una nova forma estranya de llum molecular.

Els investigadors expliquen que les partícules sense massa que componen l'espectre electromagnètic no tenen molt a veure les unes amb les altres. Sovint els científics aixafen àtoms en acceleradors gegants i busquen noves físiques resultants. Amb els fotons passa una cosa semblant.
L'any 2013, fa cinc anys, un grup de físics va aconseguir la primícia mundial en forçar un parell de fotons a interactuar entre ells. Segons va explicar llavors el físic de Harvard, Mikhail Lukin:
"El que hem fet és crear un tipus especial de mitjà en el qual els fotons interactuen entre si tan fortament que comencen a actuar com si tinguessin massa, i s'uneixen per formar molècules".
Per a això, van passar un làser feble que consistia en uns pocs fotons a través d'un núvol d'àtoms de rubidi ultra fred. En passar d'un àtom a un altre, la llum lliurava part de la seva energia. No obstant això, succeeix una cosa estranya quan un fotó proper intenta fer el mateix. És el que s'anomena  bloqueig de Rydberg, on les partícules veïnes no es poden agitar en el mateix grau.

Imatge: Science

Per tant, quan un fotó agita un àtom, un fotó proper amb les mateixes propietats no pot fer que un altre àtom comparteixi el mateix nivell d'agitació. Llavors, es queda formant un híbrid de llum atòmica anomenat polaritó.
Com a resultat, hi ha un estira i arronsa de polaritons a mesura que els fotons s'obren pas lentament a través del núvol de rubidi. I en sortir de l'altre costat, acaben units. Bé, el mateix equip de físics ara ha utilitzat la mateixa configuració per determinar si aquesta associació especial també podria ser una tríada, llançant un tercer fotó a la mescla.

El resultat? Els tres fotons interactuant van formar un tipus completament nou de matèria fotònica. Van descobrir que els fotons fluïen com parells i trigèmins, en comptes de sortir del núvol a intervals aleatoris, com fotons aïllats que no tenen res a veure entre sí.
Els científics han estat ocupats en els últims anys controlant la velocitat de la llum en el buit, provocant noves configuracions per obtenir tot tipus de propietats estranyes. El nou treball posa les bases per a tecnologies que podrien usar fotons que poden enredar, codificar i enviar-se a llargues distàncies a altes velocitats amb més informació.

Font: Science via Motherboard

S'acosta un nou dispositiu: l''smarter phone'

La Intel·ligència Artificial (IA) i el 5G redefiniran el concepte de smartphone entre els propers tres i cinc anys. Aquest smarter phone es diferenciarà dels dispositius actuals principalment en dos aspectes: l'auge de les interfícies per veu, que conviuran amb les tàctils o fins i tot funcionaran soles, i la fi de l'ús de app tal com la coneixem. Són dues de les principals conclusions de l'estudi The smarter phone, elaborat per PwC, amb motiu de la seva participació en el Mobile World Congress.

El document indica que des que els smartphones van arribar, fa més d'una dècada, no s'han fet passos substancialment rellevants en les prestacions del telèfon o l'experiència d'usuari, més enllà de millores en les càmeres o en la velocitat del processador. Els primers telèfons es van considerar intel·ligents per ser mòbils i estar, al mateix temps, connectats a Internet. Però avui la connectivitat a la xarxa es dóna per feta, i els dispositius mòbils són omnipresents. Com a resultat, molts usuaris opten per canviar cada vegada menys de dispositiu. D'acord amb Dixons Carphone, els consumidors han passat de canviar de mòbil cada 20 mesos el 2013, a fer-ho avui cada 29.

Segons el document, la IA també farà realment intel·ligents als telèfons mòbils. Però, com? L'auge de la intel·ligència artificial conversacional serà un dels canvis més importants. I està molt a prop. Ja s'estan veient avenços importants en algunes interfícies d'usuari, que han evolucionat des interfícies gràfiques (GUI), a interfícies de veu (VUI). Segons l'informe, el proper pas serà un entorn en què la millor interfície d'usuari serà l'invisible. És a dir, en què les necessitats de l'usuari siguin satisfetes de forma automàtica per una interfície d'intel·ligència artificial gestual o conversacional que interpreti els hàbits del consumidor.

La fi de l'ecosistema actual d'app és l'altre canvi clau fruit de l'aplicació de la IA als mòbils. Avui seleccionem, descarreguem i ens vam registrar en les aplicacions que considerem útils. Però després n'utilitzem moltes menys de les que tenim instal·lades. Segons un estudi de la consultora App Annie, publicat al maig de 2017, l'usuari mitjà fa servir al voltant de 30 apps al mes, o el que és el mateix, entre un terç i la meitat de les que té al seu mòbil.
No obstant això, segons l'informe, tot això canviarà. A llarg termini, l'agregació d'aplicacions serà vital. En comptes de d'anar obrint aplicacions concretes a petició de l'usuari, la IA permetrà al dispositiu deduir què és el que aquest vol i actuar de manera autònoma. En darrer terme, l'escenari que es planteja és un que anirà més enllà de les apps, i fins i tot de la interfície d'usuari, perquè el dispositiu s'encarregarà de fer-ho tot.

Per Maria Pla, sòcia responsable de Telecomunicacions a PwC , "els dispositius intel·ligents, inclòs el telèfon intel·ligent, seran el vehicle a través del qual es produeixi l'impacte més important de la IA en les companyies de telecomunicacions, mitjans i tecnologia. La seva arribada comporta canvis molt importants per als usuaris i obrirà importants debats ètics i regulatoris sobre la seva privacitat. Però també impactarà en tota la cadena de valor d'aquestes empreses: fabricants, distribuïdors, creadors de contingut o desenvolupadors".

Font: RedesTelecom

Propagació de la llum en forma d'ona

Investigadors del CIC nanoGUNE en col·laboració amb el Donostia International Physics Center (Donosti, Espanya) i la Kansas State University han informat a Science del desenvolupament de l'anomenada metástasis hiperbòlica sobre la qual es propaga la llum amb wafefronts. Aquest assoliment científic permet un control més precís de la llum i ho fa molt interessant per als dispositius òptics de miniaturització per a la detecció i el processament del senyal.

Les ones òptiques que es propaguen lluny d'una font, solen mostrar fronts d'ones circulars (convexes), com les ones a la superfície de l'aigua quan es deixa caure una pedra.
Els científics van predir teòricament que les superfícies específicament estructurades poden convertir els fronts d'ones de la llum al revés de quan es propaga al llarg d'ells. En aquestes superfícies, anomenades superfícies metabòliques hiperbòliques, les ones emeses des d'una font de punts es propaguen només en certes direccions, i amb fronts d'ones obertes (còncaves). Aquestes ones inusuals s'anomenen polaritons superfícials hiperbòlics. Com que només es propaguen en determinades direccions i amb longituds d'ona molt inferiors a la de la llum en espai lliure o guies d'ona estàndard, podrien ajudar a miniaturitzar dispositius òptics de detecció i processament de senyals.

Ara, els investigadors han desenvolupat una metasurfina per a la llum infraroja. Està basada en nitrur de bor, un material 2-D de grafit, que es va seleccionar per la seva capacitat per manipular la llum infraroja en escales de longitud extremadament petita. Això té aplicacions en sensors químics miniaturitzats o per a la gestió de calor en dispositius optoelectrònics a escala nanomètrica. Els investigadors van observar les fronteres d'ones cóncaves amb un microscopi òptic especial.

Les metasuperfícies hiperbòliques són difícils de fabricar, perquè es requereix una estructuració extremadament precisa a escala nanomètrica. Irene Dolado, Ph.D. estudiant a nanoGUNE i Saül Vélez, ex investigador postdoctoral de nanoGUNE (ara a ETH Zürich), va dominar aquest repte mitjançant la litografia de feix d'electrons i l'encunyat de flocs prims de nitrur de bor de gran qualitat proporcionada per la Kansas State University. Després de diversos passos d'optimització, es va aconseguir la precisió requerida, de manera que s'han obtingut estructures de xarxa amb mides de buits tan petites com 25 nm. Els mateixos mètodes de fabricació també es poden aplicar a altres materials, que podrien ajudar a realitzar estructures de superfície metafòrica artificials amb propietats òptiques.

Els resultats prometen materials nanoestructurats en 2D per convertir-se en una nova plataforma per a dispositius i circuits amb superfícies metabòliques i demostrar com es pot aplicar la microscòpia a prop del camp per donar a conèixer fenomens òptics exòtics en materials anisòtrops i per verificar nous principis de disseny de la superfície.

Font: Elhuyar Fundation

Ull artificial: els investigadors combinen metalls amb un múscul artificial

Inspirats en l'ull humà, els investigadors de l'Escola Harvard John A. Paulson d'Enginyeria i Ciències Aplicades (SEAS) han desenvolupat lents de metall (metal-lents) adaptatiu; essencialment, un ull artificial pla controlat electronicament. Els metalls adaptatius simultanis controlen tres dels principals contribuents a imatges borroses: focus, astigmatisme i canvi d'imatge.

Aquesta investigació combina els avenços en la tecnologia del múscul artificial amb la tecnologia de metalls per crear un sintonitzable metàl·lic que pugui canviar el focus en temps real, com ho fa l'ull humà. De fet, es va un pas més enllà per construir la capacitat de corregir dinàmicament les aberracions, com l'astigmatisme i el canvi d'imatge, que l'ull humà no pot fer naturalment.
Això demostra la viabilitat del zoom òptic incrustat i l'enfocament automàtic per a una àmplia gamma d'aplicacions, incloses càmeres de telèfons mòbils, ulleres i maquinari de realitat virtual i augmentada. També mostra la possibilitat de futurs microscopis òptics, que operen de forma totalment electrònica i que poden corregir moltes alteracions simultàniament.
L'Oficina de Desenvolupament Tecnològic de Harvard ha protegit la propietat intel·lectual relacionada amb aquest projecte i està explorant oportunitats de comercialització.

Els metal-lents anteriors es basaven en la mida d'una sola peça de glitter. Centraven la llum i eliminaven les aberracions esfèriques a través d'un patró dens de nanoestructures, cadascuna de les quals és més petita que una longitud d'ona de llum.
Com que les nanoestructures són tan petites, la densitat d'informació en cada lent és increïblement alta. Si es passa d'una lent de 100 micres a una mida de centímetre, s'haurà augmentat la informació necessària per descriure la lent en deu mil.
Aquesta investigació ofereix la possibilitat d'unificar dues indústries: la fabricació de semiconductors i la fabricació de lents, per la qual cosa la mateixa tecnologia que s'utilitza per fer xips d'ordinador s'utilitzarà per a fer components òptics basats en la metasuperficie, com ara lents.
A continuació, els investigadors necessitaven adherir els metalls a un múscul artificial sense comprometre la seva capacitat de focalitzar la llum. A l'ull humà, la lent es troba envoltada de múscul ciliar, que estira o comprimeix la lent, canviant la seva forma per ajustar la seva distància focal.
Els investigadors van triar un prim elastòmer dielèctic i transparent amb poca pèrdua, que significa que la llum viatja a través del material amb poca dispersió per connectar-se a la lent. Per fer-ho, necessitaven desenvolupar una plataforma per transferir i adherir la lent a la superfície tova.

Els elastòmers són molt diferents en gairebé tots els sentits dels semiconductors, per tant el repte ha estat aconseguir casar-se amb els seus atributs per crear un nou dispositiu multifuncional i, especialment, com si es tractés de dissenyar una fabricació. Els metalls es poden ajustar controlant tant la posició dels pilars en relació amb els seus veïns com el desplaçament total de les estructures. Els investigadors també van demostrar que la lent es pot centrar simultàniament, controlar les aberracions causades per astigmatismes, així com realitzar canvis d'imatge.

Tots els sistemes òptics amb múltiples components, des de càmeres a microscopis i telescopis, tenen lleus desajustaments o tensions mecàniques en els seus components, depenent de la forma en què es van construir i del seu entorn actual. Així sempre produiran petites quantitats d'astigmatisme i altres aberracions, que podrien ser corregit per un element òptic adaptatiu. Com que els metal-lens adaptatius són plans, es poden corregir aquestes aberracions i integrar diferents capacitats òptiques en un únic pla de control.

Font: School of Engineering and Applied Sciences