Английский студент разработал реактивный ранец для быстрого плавания под водой. Он надевается на спину подобно рюкзаку и двигает пловца вперед с помощью насоса. В 2019 году инженер планирует представить серийную версию устройства, рассказывает компания 3D Hub, изготовившая детали ранца.
Обычно реактивным ранцем (или джетпаком) называют персональный летательный аппарат вертикального взлета и посадки, поднимающий одного человека в воздух с помощью реактивной тяги. Как правило, такие устройства создаются инженерами-энтузиастами в единичных экземплярах, но в последние несколько лет несколько компаний запустили мелкосерийное производство реактивных ранцев. К примеру, недавно JetPack Aviation представила новую версию аппарата JB, способную разгоняться до 320 километров в час.
Студент британского Университета Лафборо Арчи О’Брайан (Archie O’Brien) использовал ту же самую концепцию и создал реактивный ранец для другой среды. Поскольку для перемещения в воде ранцу не нужно преодолевать весь вес тела, он получился достаточно компактным и сравнимым по размерам с обычным городским рюкзаком. Основная часть деталей прототипов была изготовлена на 3D-принтере.
За движение ранца отвечает водяная помпа, забирающая воду в верхней части устройства и выталкивающая ее через два сопла в нижней части. Пловец управляет скоростью ранца с помощью контроллера, соединенного с устройством по проводу. В ранце нет специального механизма поворота, для этого достаточно повернуть тело в нужную сторону.
Помпа в джетпаке позволяет пловцу без усилий двигаться со скоростью до 13 километров в час. Для сравнения, это практически соответствует рекордному результату для ныряния с ластами и значительно выше скорости плавания без них. Инженер предлагает использовать ранец не только для развлечения, но и, к примеру, в службе спасателей на воде для быстрого перемещения к тонущим людям. Инженер уже подал патент на устройство, а во втором квартале 2019 года он собирается представить серийную модель ранца.
Помимо реактивных ранцев немало инженеров работают над созданием персональных летательных аппаратов, работающих без использования реактивной силы. Некоторые из них уже дошли до серийного воплощения, как десятироторный мультикоптер от Kitty Hawk, а другие пока находятся на этапе проектирования. Недавно организаторы финансируемого Boeing конкурса GoFly подвели предварительные итоги и показали десять лучших персональных летательных аппаратов, разработанных участниками. Все аппараты-победители имеют довольно необычную конструкцию, а один из них разработан российскими инженерами.
Григорий Копиев
Сканер работает в паре со смартфоном
Канадские и мексиканские исследователи представили результаты пилотных клинических испытаний сканера для диагностики воспаления и инфекционного процесса в ранах. Устройство гиперспектральной визуализации, выполненное в виде сменного объектива для смартфона, анализирует изображение, термограмму и флуоресценцию пораженной области. В испытаниях гаджет продемонстрировал общую точность в 74 процента. Отчет о работе опубликован в журнале Frontiers in Medicine. Хронические раны, которые не заживают в течение 8–12 недель, представляют серьезную проблему для общественного здравоохранения. Типичным пусковым фактором для их развития служит инфекция, особенно в том случае, если процесс заживления в силу состояния самой раны и всего организма задержался на воспалительной фазе. Стадии раневой инфекции включают загрязнение (контаминацию), колонизацию, местную инфекцию и ее системное распространение (генерализацию). Для оказания необходимого объема помощи врачу необходимо четко различать загрязненные и колонизированные раны, однако точность подобной диагностики при простом осмотре не достигает и 60 процентов. Как правило, это компенсируют микробиологическими и молекулярными исследованиями, однако они занимают значительное время и не всегда доступны. В силу этого все больший интерес представляют физические методы исследования, такие как инфракрасная термография и регистрация бактериальной флуоресценции, а также анализ изображений с помощью алгоритмов машинного обучения. Чтобы совместить преимущества этих методов, канадская компания Swift Medical разработала устройство гиперспектральной визуализации Swift Ray 1. Оно оснащено инфракрасными датчиками для разных длин волн, источниками видимого и ультрафиолетового излучения и соответствующими камерами высокого разрешения. Они позволяют одновременно выполнять фотосъемку и инфракрасную термографию раны и регистрировать флуоресценцию бактерий в ней. Полученные изображения устройство передает на камеру смартфона с интегрированным приложением Swift Skin and Wound. Оно собирает их в датасет, который содержит информацию о физиологии, морфологии и составе тканей в ране. Роберт Фрейзер (Robert Fraser) с коллегами из трех канадских университетов, Центральной больницы имени Прието в Сан-Луис-Потоси, компаний Swift Medical и Vope Medical провели мультицентровое проспективное испытание устройства Swift Ray 1, в котором оценивали его пригодность для дифференциальной диагностики невоспаленных, воспаленных и инфицированных ран. В исследовании приняли участие 66 амбулаторных пациентов из Мексики и Канады. Сканирование ран проводили хирурги, прошедшие инструктаж, в соответствии с полученными рекомендациями (рану очищали, помещали по ее краям идущий в комплекте маркер и снимали под углом 90 градусов с расстояния 15 сантиметров). Клинические характеристики ран оценивали в соответствии с протоколом Международного института раневых инфекций (IWII). Обработку данных проводили методами главных компонент (PCA) и k-ближайших соседей (KNN) для создания нейросетевой модели, кластеризующей раны по признаку наличия инфекции и воспаления. По результатам испытаний PCA-KNN-кластеризация с учетом всех клинических и визуализационных переменных обеспечила общую точность 74 процента при дифференциальной диагностике невоспаленных, воспаленных и инфицированных ран. Для невоспаленных ран чувствительность и специфичность модели составили соответственно 94 и 70 процентов, для воспаленных — 85 и 77 процентов, для инфицированных — 100 и 91 процент. Таким образом, комбинация множественных методов визуализации позволяет создавать модели для улучшенной оценки ран. Подобные устройства для использования в месте оказания помощи могут помочь клиницистам своевременно выявлять и лечить раневые инфекции, заключают авторы работы. В феврале 2023 года американские, китайские и корейские исследователи представили биорезорбируемый беспроводной электрод для мониторинга состояния и электротерапии хронических ран. В конце 2022 года стэнфордская научная команда продемонстрировала умный пластырь для мониторинга и электростимуляции ран, который атравматично отклеивается после использования.