Com els robots podrien ajudar a combatre al COVID-19.

Els robots poden ser eines efectives per combatre la pandèmia COVID-19? 

Un grup de líders en el camp de la robòtica, entre els quals hi ha Henrik Christensen, director de l'Institut de Robòtica Contextual de la Universitat Central de San Diego,  exposen diversos exemples en un editorial del número de març de Science Robotics. Diuen que els robots es poden utilitzar per a l'atenció clínica com la telemedicina i la descontaminació; logística com també per el lliurament i la manipulació dels residus contaminats; i pel reconeixement per controlar el compliment de les quarantenes voluntàries.

Font: CNN

Ja s'han vist desplegats robots per a la desinfecció, que subministren medicaments i aliments, mesuren signes vitals i ajuden als controls fronterers.

Per la prevenció de malalties, els robot controlats per llum ultraviolada (UV) sense contacte ja s'han utilitzat per treballar en la desinfecció de superfícies ja què el COVID-19, no només es propaga de persona a persona a través d'un estret contacte,  també a través de superfícies contaminades.

Les oportunitats es basen en poder fer  una navegació intel·ligent i en la detecció d'àrees de gran gran risc, combinades amb altres mesures preventives. Es podrien desenvolupar noves generacions de robots més grans, més petits fins i tot,  micro com els eixams capaços de treballar i netejar contínuament és a dir, no només eliminar la pols, sinó també desinfectar / esterilitzar totes les superfícies).

En termes de telepresència, el desplegament de robots socials pot presentar úniques oportunitats per a interaccions socials continuades i adhesió als règims de tractament sense por de contagiar més malalties. Tot i això, aquest és un àmbit de desenvolupament difícil perquè les interaccions socials requereixen construir i mantenir models complexos de persones, inclosos els seus coneixements, creences, emocions, així com el context i entorn d'interacció.

El COVID-19 podria convertir-se en el punt fort de com funcionen les organitzacions futures, en lloc d'anul·lar grans exposicions i conferències internacionals, es poden  trovar noves formes de reunió, assistència virtual en lloc de presencial. Els assistents virtuals es poden acostumar a la implicació remota mitjançant una gran varietat d’avatars i controls robotitzats locals.

En general, l'impacte del COVID-19, podria impulsar una investigació sostinguda en robòtica per abordar els riscos de malalties infeccioses. Sense un enfocament sostenible per a la investigació i l'avaluació, la història es repetirà i els robots tecnològics no estaran preparats per ajudar al proper incident.

Font: Institut de Robòtica Contextual de la Universitat Central de San Diego

La electrònica de potencia, fa posible les fonts de generació renovables.

Els convertidors inventats per Fude Frede Blaabjerg, són més econòmics per generar electricitat a partir de les energies renovables. El seu desenvolupament bassat en les tecnologies de control  de velocitat variable ha permès fer sistemes de calefacció, ventilació i climatització més eficients.

Les tecnologies de conversió, les noves eines de disseny i l'electrònica de control desenvolupades per Blaabjerg han millorat la qualitat de l'energia que es lliura a la xarxa elèctrica a partir de plaques fotovoltaics, aerogeneradors i altres fonts renovables, fent que l'electricitat sigui més fiable i menys costosa. Fa molts anys, no era econòmic factible aplicar aquesta tecnologia en aquest tipus d'aplicacions.

Font: Universitat d'Alborg.

Aquest treball sobre la conversió energètica dels aerogeneradors, cada any ha estalviat desenes de milions de US$ per als consumidors, segons expressa el web de Global Energy Prize.

També ha inventat maneres de fer funcionar els sistemes de climatització de forma més eficient gràcies a aquesta seva invenció de sistemes de control òptims en energia per a motors d’inducció asíncrona i motors d’imant permanent, ha augmentat l’eficiència fins a un 20 % en comparació amb els mètodes estàndard. També s'ha reduit el nombre de sensors a les unitats industrials dels sistemes de climatització, cosa que ha impactat en el cost per la seva explotació.

Font: BNEF

Actualment, treballa en maneres de predir quan els nous equips d'electronica de  potència fallaran mitjançant models matemàtics que descriuen el desgast dels components aplicats als circuits electrònics. Per tant, s'intenta predir el temps que durarà un producte i,  tenir en compte la variació estadística. També s'està desenvolupant una forma automatitzada de realitzar avaluacions de fiabilitat dels milions de generadors d’energia renovable de la xarxa elèctrica.

La revista Times Higher Education va descriure Blaabjerg com l'investigador més cotitzat i amb més èxit de l'enginyeria. Ha escrit més de 1.100 articles en revistes sobre temes relacionats amb l’electrònica de potència i les energies renovables. Segons Google Scholar, la seva obra ha estat citada més de 100.000 vegades. Ha rebut 32 premis en paper per part de l’IEEE, i Thomson Reuters l’ ha nomenat entre les mentalitats científiques més influents del món.

Font: IEEE Spectrum

Xip criogènic per a la computació quàntica.

El xip d'Intel de control criogènic Horse Ridge permetrà a Intel augmentar el nombre de quits.

Durant la recents reunió  de la IEEE s a San Francisco, Intel va presentar un xip criogènic dissenyat per accelerar el desenvolupament dels ordinadors quàntics que estan construint amb el grup de recerca QuTech de la Universitat de Delft. El xip, anomenat Horse Ridge, utilitza transistors dissenyats especialment per proporcionar senyals de control de microones als xips de computació quàntica d'Intel.

Font: Intel

Intel Labs principal engineer Stefano Pellerano, holds Horse Ridge, a new cryogenic control chip to speed development of quantum computers

Els xips quàntics informàtics  en desenvolupament d'IBM, Google, Intel i altres empreses funcionen avui dia en fraccions d’un grau superior al zero absolut i s’han de conservar dins d’un refrigerador de dilució. No obstant això, com les empreses han aconseguit augmentar el nombre de bits quàntics (qubits) en els xips i, per tant, la capacitat de calcular dels xips, han començat a produir-se esdevenint com un problema. Cada qubit necessita el seu propi conjunt de cables que condueix a sistemes de control i lectura fora del contenidor criogènic. A mesura que els ordinadors quàntics continuen augmentant la seva capacitat i els d' Intel tenen fins a 49 qubits; aviat no hi haurà prou espai per encabir als cables.   

L'objectiu final, és minimitzar el nombre de cables i tubs del sistema de criogenia, els controls quàntics són una peça essencial del trencaclosques que cal resoldre per desenvolupar un sistema quàntic comercial de gran escala. La solució és portar la major part de l'electrònica de control i lectura a la zona extra-freda,  fins i tot integrar-la. al pròpi xip de qubit.

Horse Ridge integra l'electrònica de control en un xip pensat per funcionar a la zona freda amb el xip de qubit. Horse Ridge està programat amb instruccions que corresponen a les operacions bàsiques de qubit. Tradueix aquestes instruccions en polsos de microones que poden manipular l'estat dels qubits.

Font: Gigabits magazine

El xip ha estat dissenyat per funcionar a 4 K, una temperatura lleugerament superior que el 0 K. La companyia va utilitzar el seu procés FinFET de 22 nanòmetres per construir el xip, tot i que els transistors que formen el circuit de control necessiten una forta enginyeria.

Si s'agafa un transistor i es refreda a 4K, funcionarà ja que, hi ha moltes característiques fonamentals dels dispositius que depenen de la temperatura.

L’equip d’Intel va haver de caracteritzar com activar o desactivar els dispositius a aquesta temperatura de manera que,  van haver d'utilitzar el model que  es va desenvolupar per optimitzar la velocitat, el rendiment i el consum dels dispositius en condicions criogèniques. Els mateixos dispositius havien de ser dissenyats per generar tan poca calor per no molestar la delicada condició dels qbits. 

Segons  Horse Ridge, és un desenvolupament especialment important, ja que ajuda a obrir el camí cap a la tecnologia del qubit de propera generació . Aquests codis s’assemblen a estructures de transistors i tenen el potencial d’operar a 1 K en lloc dels mK necessaris per als qubits superconductors que Intel i altres han estat utilitzant. Aquesta diferència podria significar que es pot fer més electrònica de control i de lectura a la zona extra-freda amb el xip de qubit, perquè poden generar més calor sense afectar els qubits.

Font: Universitat de Delft