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動作

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1: 2018/06/25(月) 10:06:39.38 ID:CAP_USER
2018年5月23日から25日かけて東京ビッグサイトで開催された「ワイヤレス・テクノロジー・パーク2018(WTP2018)」は、無線通信技術の研究開発に焦点を当てた国内最大級の専門イベントだ。
詳しくはこちらをご覧いただくとして、内外のプロでにぎわう会場の片隅にJAXA(宇宙航空研究開発機構)の研究開発部門も小さなブースを出展していた。

■JAXAが開発した待機電力ゼロの無線スイッチ

JAXAは以前から宇宙技術の民生利用促進に力を入れているが、とくに近年は鉄道や物流や自動車の専門展示会にもブースを出展し、大型の供試体を扱える振動試験やEMC試験など特殊な設備・装置のビジネス利用を呼びかけている。

しかしWTP2018での出展は、そのような地道なセールス活動とは趣が異なる、ガチの技術開発案件だった。
目玉はマッチ箱ほどの環境センサユニットにちょこんと乗っかった、チロルチョコサイズのモジュール。
本邦初公開の「無線で回路をONにするスイッチ」だという。

JAXA開発の無線でスイッチをONにする回路
印象としては、JAXAロゴ入りのノベルティ用チロルチョコ「無線スイッチ」だけなら新しくも何ともないが、どこが「初」なのかを聞いて驚いた。
普段は回路が開いており、無線を受けたときだけそれが閉じる動作をするモジュールで、それを待機電力を「減らす」のではなく「ゼロにして」実現しているのだという。

そもそも電波は出すだけでなく、受けるにも電力が必要だ。
身近なところでは携帯電話の待ち受け時間が有限であることがそれを物語るし、エアコンやテレビだってリモコン操作を受け付けるため待機電力を消費する。
そこかしこを飛びかう電磁波の中から、特定の周波数をつかみ出し、意味のあるメッセージを読み出すには、それなりのエネルギーが必要なのだ。

しかしこのモジュールは待機電力がゼロ。
「電波を受けて生じた電力だけで、つまりエネルギーハーベスティングで回路をONにするモジュールです」(JAXA研究開発部門第一研究ユニットの五十嵐泰史氏)。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20180622-644959/images/001.jpg
■JAXAによる説明パネル。
パソコンをNIC(Network Interface Card)から起動するWoL(Wake-up on LAN)の伝でいけば、WoW (Wake-up on Wireless)とでも呼びたくなるようなモジュール(特許出願中)
https://news.mynavi.jp/article/20180622-644959/images/002.jpg
■必要なときのみ電波を当てることで、回路が起動。
それ以外のときは、スリープでも、ディープスリープモードでもなく、電源OFFの状態で居られるため、電力の消費を極限まで減らせる
https://news.mynavi.jp/article/20180622-644959/images/003.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180622-644959/

images


引用元: 【無線通信技術】無線の電力だけでスイッチON! チロルチョコサイズの「WoW」なモジュール JAXAが開発[06/22]

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1: 2018/07/04(水) 17:57:48.30 ID:CAP_USER
水泳のクロールで速く泳ごうとすればするほど、キック動作(バタ足)は前に進む力に貢献しにくくなる――。こんな研究結果を、筑波大と東京工業大の研究チームがまとめた。秒速1・3メートル(100メートルのタイムで76秒92に相当)より速くなると、足の動きで生じる水の抵抗が大幅に増えるという。生体工学の専門誌「ジャーナル・オブ・バイオメカニクス」に論文が掲載された。

研究チームによると、クロールのバタ足は下半身を持ち上げて水平に近い姿勢をとるためには必須で、抵抗を減らすのに貢献していると考えられてきた。

クロールで速く泳ごうとすると腕の回転も増やす必要がある。

続きはソースで

(杉本崇)

朝日新聞 2018年7月4日11時09分
https://www.asahi.com/articles/ASL732TJ1L73ULBJ002.html
論文
https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2018.05.027
ダウンロード


引用元: 【スポーツ科学】クロールのバタ足、速くなる効果なし むしろ水の抵抗が増える

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1: 2018/05/30(水) 08:08:02.83 ID:CAP_USER
近年、義手や義足の技術には機械学習が用いられるようになり、スムーズな動作を行えるようになりましたが、学習に時間がかかってしまうという欠点がありました。
ノースカロライナ大学チャペルヒル校で医用生体工学の教授を務めるヘレン・ファン氏らの研究チームは、人体の神経筋の電気信号を一般化したモデルを構築することで、学習をほとんど必要とせず、スムーズに手首などの関節を動作させる義手の開発に成功しました。
https://i.gzn.jp/img/2018/05/30/prosthesis-hand-computer-model/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/05/30/prosthesis-hand-computer-model/01_m.jpg

Myoelectric Control Based on A Generic Musculoskeletal Model: Towards A Multi-User Neural-Machine Interface - IEEE Journals & Magazine
https://ieeexplore.ieee.org/document/8360946/?reload=true

Smart Prosthetic Devices Create Natural Motion by Predicting Movement
https://futurism.com/prosthesis-hand-computer-model/

腕や足など体の一部を事故などで失ってしまった人であっても、脳は欠損した部位に対して運動を指令する神経筋の信号を送っています。
これまで多くの技術者が開発してきた義手や義足などは、この信号を機械学習による学習法を使用することで、正確な動きを学習させるというアプローチが取られていました。

続きはソースで

関連動画
Model-based control on DEKA hand (Courtesy of Neuromuscular Rehabilitati... https://youtu.be/fMyg7swV12U



GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180530-prosthesis-hand-computer-model/
no title



引用元: 【機械工学】〈動画〉「学習をほとんど必要としない」義手が開発される[05/30]

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1: 2018/05/24(木) 21:37:01.46 ID:CAP_USER
■動画:マイケル・ジャクソンのミュージックビデオ「スムース・クリミナル」
Michael Jackson's Moonwalker Smooth Criminal HD https://youtu.be/aZed4kuFsJs



神経外科医が、マイケル・ジャクソンが「スムース・クリミナル」のミュージックビデオで成し遂げた
生体力学的に有り得ないダンスの動きを詳細に解説する。

1987年に発表されたこの楽曲で、マイケルは棒のように体を伸ばしたまま、45度の角度でかかとから体を傾けている。

大勢が真似しようとしてきたが、あれは実は特別設計の靴と、マイケルの体幹の強さによって現実となったイリュージョンだ。

度肝を抜かれる動きだが、けがにつながるかもしれないので、やめたほうがいいと脊柱の専門家は警告している。

インドのチャンディーガルにある医学教育研究大学院研究所のマンジュル・トリパティ氏と同僚は、脊柱と神経外科学の学術誌「Journal of Neurosurgery: Spine」に発表した論文で「強い体幹を持つ最も訓練されたダンサーでも、この前傾の動きの角度は最大25度から30度だ。
一方でMJ(マイケル・ジャクソン)の傾斜は45度。
重力をものともしない、とてもこの世のものとは思えない動きだった」と書いている。

続きはソースで

画像:一般的な頭の下げ方(左)と、マイケル・ジャクソンの頭の下げ方。左図は尻が支点なのに対し、右図ではかかとが支点になり、アキレス腱に大きな負荷がかかっている
https://ichef.bbci.co.uk/news/660/cpsprodpb/58E3/production/_101655722_capture.png
画像:脊柱を伸ばしたまま体を傾ける方法。通常は20度が限界だが、切れ目の入った靴と地面に取り付けた接続器具とで、重力を感じさせない45度という体の傾きを実現する
https://ichef.bbci.co.uk/news/624/cpsprodpb/CE13/production/_101655725_capture.png
(英語記事 Doctors explain Michael Jackson's impossible dance move)

BBC
http://www.bbc.com/news/health-44195073
ダウンロード (4)


引用元: 【話題】マイケル・ジャクソンのありえないダンスの動き、医者が解説した論文が話題[05/24]

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1: 2018/05/29(火) 20:19:58.19 ID:CAP_USER
発電所や機械の動作で発生する熱エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換することができれば、
大きなエネルギー効率の上昇が見込めます。
多くの研究者が高効率な発電ができる材料の研究を進めてきましたが、MITの科学者らは高磁場の環境下で特定の材料に高熱を加えることで、大きなエネルギーを得られることを発見しました。

Large, nonsaturating thermopower in a quantizing magnetic field | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/5/eaat2621
https://i.gzn.jp/img/2018/05/29/high-magnetic-fields-produce-energy/01_m.jpg

New materials, heated under high magnetic fields, could produce record levels of energy
https://knowridge.com/2018/05/new-materials-heated-under-high-magnetic-fields-could-produce-record-levels-of-energy/

熱電発電とは、物体の温度差が直接電力に変換されるゼーベック効果という現象を利用して、熱を持った物体から電力エネルギーを得る発電方法です。
物体の片面が高温、反対の面が低温の状態になると両面の間に電位差が生じて発電できるこのシステムでは、熱を効率よく電気エネルギーに変換できる材料(熱電変換素子)が求められます。
熱電発電の実用化が現実味を持って受け入れられてから60年もの間、世界中の研究者らは効率的な熱電変換素子を探し求めてきました。

そんな中、2018年5月25日に科学雑誌のScience AdvancesにMITの研究チームが発表した研究結果によれば、従来の熱電変換素子よりも5倍も高い効率で発電可能な熱電変換素子が発見されたとのこと。

熱電変換素子は2種類の異なる金属や半導体を接合し、両端に温度差を生じさせて高温側の電子を低温側に移動させ、電圧を発生させています。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180529-high-magnetic-fields-produce-energy/
images (5)


引用元: 【エネルギー】従来の5倍もの効率で熱を電気エネルギーに変換する物質が発見される[05/29]

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1: 2018/05/22(火) 08:51:41.87 ID:CAP_USER
スマートフォンやPCの心臓部にあるCPUでは、0と1のデジタル信号が1秒間に10億回以上も処理されています。
そんな状態でも、さまざまな要因で「このスマホ、動作遅いなぁ……」と思ってしまうこともある中、新たに「レーザー光」を使うことで従来のプロセッサの100万倍も高速に動作できる可能性を示す新技術が開発されています。

Lasers Could Make Computers 1 Million Times Faster
https://www.space.com/40622-laser-computer-speed-quantum.html

この研究は、ミシガン・カレッジ・オブ・エンジニアリング大学の研究チームが進めてきたものです。
チームでは、六角形の格子状に作られた特殊な構造にレーザー光による光のパルスを照射することで、極めて高速に0と1の状態を作り出すことができる技術の基礎を作り上げました。

その「高速」がどれほどのものなのかというと、1秒間に書きかえられる回数は「1×10の15乗回」というもの。
数字を並べると「1,000,000,000,000,000」で、日本語の桁で表すと、「1秒間に千兆回」というとてつもない単位に。
これは、現代のプロセッサよりも100万倍速い性能を実現することが可能になるとのこと。

この実験では、タングステンとセレニウムの原子が交互に並んでハニカム形状を構成する格子上に、赤外レーザー光をパルス状に高速に点滅照射することで、0と1のビット状態を再現しています。
そしてこの時、ビット状態を再現するのは「電子のトラックの位置」であるとのこと。

ほとんどの分子では、原子を取り巻く軌道にある電子が刺激を受けて興奮状態(励起(れいき)状態)に置かれると、複数の量子状態「擬似スピン」の状態に変化します。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/05/21/laser-make-computers-1-million-times-faster/snap5797_m.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180522-laser-make-computers-1-million-times-faster/
ダウンロード (19)


引用元: 【IT】レーザー光がコンピューターの動作を100万倍速くする[05/22]

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