Recherche en bref |: Revues techniques du Michigan :

La recherche de Michigan Tech s’étend entre des horizons et des applications technologiques très différents dans une grande variété de domaines.

L’étendue des recherches menées par les scientifiques, les ingénieurs et les universitaires de Michigan Tech nous emmène des routes d’une blancheur aveuglante et enneigées aux vergers printaniers en herbe prêts à se transformer en feuilles d’un vert tendre et vibrant. Cela va des innovations à l’échelle nanométrique révolutionnant la fabrication au monde de plus en plus technologique de la finance d’entreprise – et à nos propres salons, où l’exercice à domicile aide les résidents de Keweenaw (et au-delà) vers le bien-être.

Autonomie du véhicule dans les environnements enneigés :

Les Huskies ne connaissent que trop bien les routes d’hiver enneigées, mais pas l’intelligence artificielle (IA). Cela signifie que la neige, sous toutes ses formes, est particulièrement difficile pour les véhicules autonomes et les nombreux capteurs qu’ils utilisent pour naviguer. Mais là où un capteur peut être confondu, il y en a généralement un autre qui peut voir plus clairement. L’astuce consiste à apprendre aux capteurs à travailler en équipe, coachés par l’IA.

Une route serpente à travers les bois enneigés de la péninsule de Keweenaw.

Avec leurs étudiants diplômés, Nathir Rawashdeh, professeur adjoint d’informatique, et Jeremy Bos, professeur adjoint de génie électrique et informatique, utilisent des algorithmes pour apprendre aux capteurs à fonctionner ensemble grâce à un processus d’IA appelé fusion de capteurs.

“Chaque capteur a des limites, et chaque capteur couvre le dos d’un autre”, explique Rawashdeh.

L’équipe a recueilli des données de détection et de télémétrie de la lumière (détenues), des radars et des images d’endroits enneigés du monde entier (y compris le Keweenaw). Après l’avoir nettoyé et assuré un étiquetage précis, ils l’utilisent pour apprendre à l’IA du véhicule à quoi ressemble la neige et comment fusionner les données de ses capteurs pour conduire avec succès sur les routes enneigées.

Adaptation génétique au changement climatique :

Le débourrement est le terme scientifique désignant les moments magiques du printemps lorsque les bourgeons d’un arbre s’ouvrent et que de minuscules nouvelles feuilles se déploient. Le timing est tout pour ces feuilles tendres. Émerger trop tôt ou trop tard les expose aux insectes, aux maladies et aux gelées meurtrières.

Bourgeons verts sur les branches d'arbres nus.

Un arbre sur le campus de Michigan Tech au printemps arbore des feuilles nouvellement déployées après le débourrement.

Avec le changement climatique ajouté au mélange, les gelées tardives sont plus courantes – et un débourrement précoce plus un gel tardif équivaut à un désastre pour les arbres fruitiers et à noix et les vignes. Mais comme le moment du débourrement est contrôlé par les gènes d’un arbre, comprendre cette génétique pourrait aider les scientifiques à sélectionner des variétés de cultures mieux adaptées au climat d’une région ou à adapter les arbres pour qu’ils soient plus résistants.

Victor Busov, professeur au Collège des ressources forestières et des sciences de l’environnement, utilise la génétique moléculaire et la génomique pour étudier la croissance, le développement et les interactions environnementales des arbres. Avec des collègues aux États-Unis et en Suède, Busov a publié de nouvelles recherches sur les gènes responsables du débourrement précoce.

“Une fois que nous avons identifié les gènes, nous faisons des expériences où nous composons vers le haut ou vers le bas l’expression du gène”, explique Busov. «Nous examinons l’effet de ces actions sur la progéniture. L’identification des variations dans le réseau nous permettra de réguler le débourrement précoce. Les nouvelles technologies de séquençage renforcent ces domaines. »

Encre nanocomposite polymère : Plus solide, plus léger, imprimable en 3D et adaptatif :

Une encre polymère nanocomposite créée à Michigan Tech a le potentiel de révolutionner l’industrie de la fabrication additive (c’est-à-dire l’impression 3D).

Gif animé d'une impression d'imprimante 3D.

Une imprimante 3D extrude de l’époxy multipolymère sur une surface métallique.

L’encre est composée d’époxy, de nano-argile et de nanotubes de carbone (CNT) – des tubes de carbone incroyablement minuscules d’une résistance et d’une légèreté extrêmes – et elle a la capacité d’inclure d’autres nanomatériaux de faible dimension tels que le graphène, les nanoparticules métalliques et les points quantiques . Ces nanomatériaux permettent aux chercheurs d’imprimer en 3D des matériaux conducteurs d’électricité et de chaleur, stockant de l’énergie électrochimique ou détenant une charge magnétique.

Parisa Pour Shahid Saeed Abadi, professeure adjointe en génie mécanique-ingénierie mécanique, explore l’interface des matériaux, de la mécanique et de la médecine. Elle et l’étudiant diplômé Masoud Kasraie explorent les processus, la morphologie et les propriétés des encres polymères dans leur article publié dans Additive Manufacturing.

Mis à part les impacts substantiels sur la fabrication, la capacité de l’encre à s’auto-réparer a des implications passionnantes pour les technologies médicales, aérospatiales et électroniques.

“Lorsque quelque chose se brise, une minuscule fissure part d’un défaut à l’échelle microscopique et progresse jusqu’à briser toute la structure”, explique Abadi. «Les caractéristiques nanocomposites créent des ponts dans ces fissures et ne laissent pas les fissures se développer. C’est l’un des mécanismes par lesquels les nanotubes de carbone augmentent la résistance mécanique du matériau. »

Comptabilité transparente, intelligente et automatisée :

Le domaine des systèmes d’information comptable (AIS) s’est considérablement développé au cours des cinq dernières années, intégrant le big data, l’intelligence artificielle, la technologie blockchain et l’Internet des objets pour changer la façon dont les professions de la comptabilité et de l’audit fonctionnent.

Jun Dai, professeur adjoint de comptabilité au College of Business, est un pionnier de l’AIS qui travaille à accélérer et à améliorer les processus comptables et à remplacer les pratiques traditionnelles à forte intensité de main-d’œuvre par l’automatisation informatique et les systèmes informatiques.

“Pour beaucoup de gens, la profession comptable signifie un travail fastidieux et des heures longues et intenses”, explique Dai. “Ma recherche vise à en faire un travail apprécié et amusant en utilisant des technologies qui libèrent les comptables et les auditeurs des tâches routinières et chronophages, ainsi qu’à fournir aux investisseurs et aux gestionnaires des informations plus précises, opportunes et prospectives pour soutenir les décisions financières. . »

Dai a reçu le 2021 American Accounting Association Notable Contributions to Accounting Literature Award pour son article, « Toward Blockchain-Based Accounting and Assurance ». Dans ce document, elle explore comment la technologie blockchain pourrait réorganiser les procédures de comptabilité et d’audit existantes pour les rendre plus transparentes, intelligentes et automatisées.

Dai pense que la blockchain – un registre numérique au sein d’un réseau protégé où les actifs de l’entreprise peuvent être échangés et suivis rapidement et en toute sécurité – est l’avenir de la comptabilité.

L’exercice favorise des communautés plus saines et plus résilientes :

Alors que la variante delta de COVID-19 se répandait dans le monde en 2021, les étudiants diplômés de MTU se sont concentrés sur la promotion de l’exercice en tant que forme de médecine dans l’UP pour maintenir nos communautés locales en meilleure santé et plus résilientes.

Sous la direction de Steven Elmer, professeur agrégé de kinésiologie et de physiologie intégrative, près d’une douzaine d’étudiants ont travaillé ensemble pour créer le programme d’exercices virtuels gratuit UP and Moving, qui aide les adultes à rester physiquement actifs pendant la pandémie et au-delà.

Les étudiants ont partagé leur message – que l’exercice est un élément essentiel de la santé pendant la pandémie de COVID-19 – par le biais de journaux, de radios, de podcasts, de forums municipaux, de blogs et d’infographies publiées.

“Nous avons proposé plus de 225 séances d’entraînement à domicile aux étudiants, au personnel et aux membres de la communauté de la région avec un large éventail de niveaux de forme physique et de mobilité”, écrivent Elmer et l’étudiant diplômé Isaac Wedig dans leur blog invité Unscripted de novembre 2021. “Ces séances d’entraînement ont inclus des exercices aérobiques comme la marche, des exercices d’haltérophilie utilisant des articles ménagers courants, du yoga, des randonnées virtuelles, etc.”

Tous les entraînements sont disponibles en ligne via la chaîne YouTube et le site Web d’UP and Moving.

La Michigan Technological University est une université publique de recherche fondée en 1885 à Houghton, dans le Michigan, et accueille plus de 7 000 étudiants de 55 pays à travers le monde. Constamment classée parmi les meilleures universités du pays pour le retour sur investissement, l’Université propose plus de 125 programmes de premier cycle et de cycles supérieurs en sciences et technologie, ingénierie, informatique, foresterie, commerce et économie, professions de la santé, sciences humaines, mathématiques, sciences sociales, et les arts. Le campus rural est situé à quelques kilomètres du lac Supérieur dans la péninsule supérieure du Michigan, offrant des possibilités d’aventure en plein air toute l’année.

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