I sensori sono ovunque oggi, dalle nostre case e veicoli ai dispositivi medici, smartphone, e altre tecnologie utili. Sempre più, i sensori aiutano a rilevare le nostre interazioni con l'ambiente che ci circonda e a modellare la nostra comprensione del mondo.

SENSE.nano è un Centro di Eccellenza MIT.nano, con un focus sui sensori, sistemi di rilevamento, e tecnologie di rilevamento. Il Simposio SENSE.nano 2019, che si terrà il 30 settembre al MIT, approfondirà l'impatto dei sensori su due argomenti:rilevamento per la realtà aumentata e virtuale (AR/VR) e rilevamento per la produzione avanzata.

Il Principal Research Scientist del MIT Brian W. Anthony è il direttore associato di MIT.nano e direttore di facoltà dell'Industry Immersion Program in Mechanical Engineering. Spiega perché il rilevamento è onnipresente e come i progressi nelle tecnologie di rilevamento sono collegati alle sfide e alle opportunità dei big data.

D:Quale vedi come la prossima frontiera per il rilevamento in relazione alla realtà aumentata e virtuale?

R:I sensori sono una tecnologia abilitante per AR/VR. Quando indossi un visore VR ed entri in un ambiente immersivo, i sensori mappano i tuoi movimenti e gesti per creare un'esperienza virtuale convincente.

Ma i sensori hanno un ruolo al di là dell'auricolare. Quando interagiamo con il mondo reale siamo vincolati dai nostri sensi:vedere, udito, toccante, e sentimento. Ma immagina sensori che forniscono dati all'interno di AR/VR per migliorare la tua comprensione dell'ambiente fisico, come permettere di vedere le correnti d'aria, gradienti termici, o l'elettricità che scorre attraverso fili sovrapposti alla struttura fisica reale. Non è qualcosa che potresti fare in nessun altro posto se non in un ambiente virtuale.

Un altro esempio:MIT.nano è un enorme generatore di dati. L'AR/VR potrebbe fornire un modo più intuitivo e potente per studiare le informazioni provenienti dagli strumenti di metrologia nel seminterrato, o gli strumenti di fabbricazione nella camera bianca? Potrebbe permetterti di guardare i dati su larga scala, invece di dover sempre guardare al microscopio o su uno schermo piatto delle dimensioni del tuo laptop? I sensori sono fondamentali anche per la sensazione tattile, che sono interazioni legate alla sensazione del tatto. Quando applico una pressione a un dispositivo o prendo un oggetto, reale o virtuale, posso ricevere un feedback fisico che mi trasmette quello stato di interazione?

Non puoi essere un ingegnere o uno scienziato senza essere coinvolto in qualche modo con la strumentazione di rilevamento. Riconoscendo la diffusa presenza del rilevamento nel campus, SENSE.nano e MIT.nano, con il nuovo Immersion Lab di MIT.nano che fornisce gli strumenti e le strutture, stanno cercando di riunire ricercatori sia sul lato hardware che su quello software per esplorare il futuro di queste tecnologie.

D:Perché SENSE.nano si sta concentrando sul rilevamento per la produzione avanzata?

R:In questa era di big data, a volte dimentichiamo che i dati provengono da qualche luogo:sensori e strumenti. Non appena l'industria dei dati nel suo insieme ha risolto le sfide dei big data che abbiamo ora con i dati che provengono dagli attuali sensori:monitor fisiologici indossabili, o dalle fabbriche, o dalle tue automobili:sarà affamato di nuovi sensori con funzionalità migliorate.

Accoppiato con quello, ci sono un gran numero di tecnologie di produzione, negli Stati Uniti e nel mondo, che stanno raggiungendo la maturità o stanno ricevendo molti investimenti. Per esempio, i ricercatori stanno cercando nuovi modi per realizzare dispositivi fotonici integrati che combinino elettronica e ottica per sensori su chip; esplorare nuovi approcci alla produzione di fibre per incorporare sensori nei tuoi vestiti o materiali compositi; e sviluppare materiali flessibili che si modellano sulla carrozzeria o sulla forma di un'automobile come substrato per circuiti integrati o come sensore. Queste diverse tecnologie di produzione ci consentono di pensare a nuove, modi innovativi per creare sensori a basso costo e più facilmente immersi nel nostro ambiente.

D:Hai detto che una fabbrica non è solo un luogo che produce prodotti, ma anche una macchina che produce informazioni. Che cosa significa?

R:I produttori di oggi devono avvicinarsi a una fabbrica non solo come luogo fisico, ma anche come data center. Vedere operazioni fisiche e dati come interconnessi può migliorare la qualità, abbattere i costi, e aumentare il tasso di produzione. E sensori e sistemi di rilevamento sono gli strumenti per raccogliere questi dati e migliorare il processo di produzione.

Le tecnologie di comunicazione ora semplificano la trasmissione dei dati da una macchina a una posizione centrale. Per esempio, possiamo applicare tecniche di rilevamento a singole macchine e quindi raccogliere dati in un'intera fabbrica in modo che le informazioni su come eseguire il debug di una macchina controllata da computer possano essere utilizzate per migliorarne un'altra nella stessa struttura. O, supponiamo che io sia il produttore di quelle macchine e le abbia distribuite a un numero qualsiasi di produttori. Se riesco a ottenere un po' di informazioni da ciascuno dei miei clienti per ottimizzare le prestazioni operative della macchina, Posso girarmi e condividere i miglioramenti con tutte le aziende che acquistano la mia attrezzatura. Quando le informazioni sono condivise tra i produttori, aiuta tutti a ridurre i costi e migliorare la qualità.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.