Sinir bilimciler, beynin konuşma esnasındaki sinyallerini yazılı metne dönüştürmeyi başarmışlar. Bu çalışma, belirli kelimeler söyleme amacının beyin aktivitesinin nasıl çıkarılabileceğini ve doğal konuşmaya ayak uyduracak kadar hızlı bir şekilde metne dönüştürülebileceğini gösteren ilk bilimsel araştırmadır...
https://www.theguardian.com/science/2019/jul/30/neuroscientists-decode-…
Epidermal VR
Dünyanın diğer tarafında sevilen biriyle el ele tutuşmayı hayal edin. Ya da "Fortnite" isimli çevrimiçi oyunda bir takım arkadaşından sırt üstü yattığınızı hissedebilirsiniz.
Northwestern Üniversitesi araştırmacıları yeni ince, kablosuz dokunma duyusunu herhangi sanal gerçeklik (VR) tecrübesine aktarabilen cihaz geliştirdi. Bu platform sadece uzun mesafeli ilişkilerimiz ve eğlencemize potansiyel olarak yeni boyutlar kazandırmakla kalmıyor, aynı zamanda duyusal geri bildirimle protez sağlıyor ve insan dokunuşuyla teletıp veriyor .
Bir "epidermal VR" sistemi olarak adlandırılan cihaz, ince, yumuşak, esnek bir malzemeye gömülü hızlı, programlanabilir bir dizi minyatür titreşimli aktüatör ile teması iletir. 15 santimetreye 15 santimetrelik yaprak benzeri prototipler, hacimli piller ve hantal kablolar olmadan derinin kavisli yüzeylerine rahatça laminatlanır.
“İnsanlar geçmişte bu genel konsepti tasarladılar, ancak doğru özellik kümesine veya uygun ölçeklenebilirlik biçimine sahip gerçekçi bir teknoloji için net bir temeli olmadan. Geçmiş tasarımlar aktüatörlerin, tellerin, pillerin ve birleşik iç ve dış kontrolün manuel montajlarını içeriyor donanım, "dedi. Kuzeybatı kökenli John A. Rogers, bir biyoelektronik öncüsü. "Minyatürize aktüatörler de dahil olmak üzere, cilt arayüzlü giyilebilir bir cihaz olarak tasarlanan ileri bir mimaride, kullanıcı üzerinde neredeyse hiçbir engel olmadan, gelişmiş bir yapıya sahip, minyatürleştirilmiş aktüatörler de dahil olmak üzere üstün bir bileşen koleksiyonunu bir araya getirmek için gerilebilir elektronikler ve kablosuz güç aktarımı konusundaki bilgilerimizden yararlandık. doğal olarak tüm vücut sistemlerine ve yüzlerce veya binlerce ayrı, programlanabilir aktüatöre ölçeklenecek iyi bir başlangıç noktası. ”
Nasıl çalışır
Her biri cilt üzerinde karşılık gelen bir yerde ayrı bir dokunma hissi üreten 32 ayrı ayrı programlanabilir, milimetre ölçekli aktüatör dizisine sahiptir. Her aktüatör, derinin maksimum hassasiyet gösterdiği saniyede 200 devirde en güçlü şekilde rezonansa girer.
Tekli, minyatür aktüatörler sadece 18 mm çapında ve 2,5 mm kalınlığında ölçer. Her aktüatör, derinin maksimum hassasiyet gösterdiği saniyede 200 devirde en güçlü şekilde rezonansa girer.
Her aktüatörün frekansını ve genliğini grafik kullanıcı arabirimimiz aracılığıyla hızlı ve anında ayarlayabilir. Tasarımları, cilde verilen titreşim kuvvetinin duyusal algısını en üst düzeye çıkarmak için uyarladı.
Yama kablosuz olarak bir dokunmatik ekran arayüzüne bağlanır (bir akıllı telefon veya tablette). Bir kullanıcı dokunmatik ekrana dokunduğunda, bu dokunma modeli yamaya aktarır. Kullanıcı dokunmatik ekranda bir "X" deseni çizerse, örneğin, aygıtlar aynı anda ve gerçek zamanlı olarak cildin titreşimli ara yüzünden "X" şeklinde bir duyusal desen oluşturur.
Farklı konumlardan görüntülü sohbet yaparken, arkadaşlar ve aile üyeleri, ihmal edilebilir bir zaman gecikmesi ile ve dokunmatik ekran arayüzü üzerinden kontrol edilebilecek basınç ve desenlerle birbirlerine ulaşabilir ve neredeyse birbirlerine dokunabilirler.
Aileniz ile görüntülü görüşme yaparken sanal dokunuş algılamanın yakın gelecekte her yerde bulunabileceğini hayal edebilirsiniz.
Aktüatörler, cilde bant veya kayış olmadan yapışan kendinden yumuşak ve hafif yapışkan silikon bir polimerin içine yerleştirilmiştir. Kablosuz ve pilsiz cihaz, akıllı telefonlarda elektronik ödemelerde kullanılan aynı teknolojiye yakın alan iletişimi (NFC) protokolleriyle iletişim kurar.
Bu kablosuz güç dağıtım şemasıyla, pilleri, ağırlıkları, büyüklükleri, hacimleri ve sınırlı çalışma ömürleri gibi gereksinimlerden tamamen kaçınılıyor. Süresiz ve sınırsız olarak kullanılabilecek ve ince ve hafif bir sistemdir.
Amputasyonu olan insanlar cihazı kullandıkça, deneyim daha sorunsuz hale gelebilir.
Kullanıcılar, protezlerinin parmak uçlarında üst koldaki duyusal girdiler aracılığıyla dokunma hissi geliştirebiliyorlar. Beyniniz kolunuzdaki hissi parmaklarınızın ucunda şaşırtıcı bir his hissine dönüştürebilir. Dokunma hissini yeniden oluşturmak için duyusal bir kanal ekler.
Bu cihazın potansiyel olarak beynini hayali ağrıyı hafifletecek şekilde "kandırabileceğine" inanılıyor.
Yıldızlararası buckyball
#Bilim adamları uzun zamandır yıldızlararası uzayda "futbol topuna benzeyen bir yapıya sahip olan karbon molekülleri" olarak adlandırılan "buckyball" denilen şeyin varlığından çok şaşırdılar. Şimdi, Arizona Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, Astrofizik Dergi Mektuplarında yayınlanan bir çalışmada oluşumu için bir mekanizma önerdi .
Karbon 60 ya da Cı- 60 olan resmi adı Buckminsterfulleren olan kısa, 60 oluşan küresel moleküllerin gelir karbon atomu beş üyeli, altı üyeli halkalarda düzenlenmiş. "Buckyball" adı, C 60'a benzer görünen birçok kubbe yapıları tasarlayan Richard Buckminster Fuller'ın mimari eserine benzerliklerinden kaynaklanmaktadır . Oluşumlarının yalnızca laboratuar ortamlarında, uzaydaki saptamaları bu varsayıma meydan okuyana kadar mümkün olduğu düşünülüyordu.
Onlarca yıldır insanlar yıldızlararası boşluğun sadece hafif moleküller ile serpilmiş olduğunu düşünmüşlerdir : çoğunlukla tek atomlu, iki atomlu moleküller ve ara sıra dokuz veya 10 atomlu moleküller. Bu birkaç yıl önce masif C 60 ve C 70 molekülleri saptanana kadardı.
Araştırmacılar ayrıca saf karbondan oluştuğunu gördüklerinde şaşırdılar. Laboratuarda, Cı- 60 , grafit gibi bir saf karbon kaynaklarını, patlatma ile yapılır. Uzayda, C 60 , ölen yıldızların enkaz olan gezegenimsi bulutsu, tespit edildi. Bu ortam her karbon molekülü için yaklaşık 10.000 hidrojen molekülüne sahiptir.
Makalenin baş yazarı astrobiyoloji ve kimya doktora öğrencisi Jacob Bernal, "Herhangi bir hidrojen fulleren sentezini imha etmelidir" dedi. “Eğer bir topunuz varsa ve her 10.000 hidrojen topuz için bir karbonunuz var ve onları sallamaya devam ediyorsanız, birbirine yapışması için 60 karbon almanız ne kadar muhtemel?”
Bernal ve ortak yazarları , UArizona'daki Kuiper Malzemeleri Görüntüleme ve Karakterizasyon Tesisinde bulunan transmisyon elektron mikroskobunun veya TEM'in gezegenimsi bulutsu ortamını oldukça iyi simüle edebileceğini fark ettikten sonra C 60 mekanizmasını araştırmaya başladı .
Ulusal Bilim Vakfı ve #NASA tarafından finanse edilen TEM'in seri numarası "1" dir, çünkü kesin yapılandırması ile dünyada türünün ilk örneğidir. 200.000 voltluk elektron ışını, tek tek atomları görmek için insan beyninin algılayamayacağı kadar küçük olan 78 picometreye kadar konuya neden olabilir. Çok düşük basınçlara sahip vakum altında çalışır. TEM'deki bu basınç veya bunun eksikliği, dairesel ortamlardaki basınca çok yakındır.
Bu çalışma, C 60'ın ölmekte olan yıldızların oluşturduğu silisyum karbür tozundan elde edildiğini, daha sonra yüksek sıcaklıklar, şok dalgaları ve yüksek enerji parçacıkları tarafından vurulduğunu, silisyumun yüzeyden sızdığını ve karbonun geride kaldığını gösteriyor. Bu büyük moleküller dağılırlar, çünkü ölen yıldızlar malzemelerini yıldızlararası ortama - yıldızlar arasındaki boşluklara - dışarı atarlar; Buckyball'lar radyasyona karşı çok dayanıklıdır ve eğer zorlu uzay ortamından korunurlarsa milyarlarca yıl hayatta kalmalarını sağlar.
Bernal, “evrendeki karmaşık şeylerin imha edilmesini bekleyeceğimiz koşullar aslında onları yaratan koşullardır,” dedi Bernal, bulguların sonuçlarının sınırsız olduğunu söyledi.
Ziurys, " Bu mekanizma C 60'ı oluşturuyorsa , muhtemelen her türlü karbon nanoyapısını oluşturuyor " dedi. "Ve eğer kimyasal literatürü okursanız, bunların hepsinin sadece laboratuarda üretilen sentetik materyaller olduğu düşünülüyor, ancak yine de yıldızlararası alan onları doğal olarak yapıyor gibi görünüyor."
Bulgular herhangi bir işaretse, evrenin bize kimyanın gerçekte nasıl çalıştığını anlatması gereken daha çok şey olduğu anlaşılıyor.
Distopya
Distopik toplumlar özellikle konusu gelecek zamanlarda geçen hikâyelerde yer alır. Distopyalar genellikle insancıllaştırma, zalim hükümetler, çevre felaketi, ya da toplumda felaketle ilgili bir gerileme ile bağlantılı diğer özellikler ile karakterize edilir.
Distopyacı toplumlar, özellikle gelecekte ortaya konan hikayelerde kurgusal eserlerde ve sanatsal temsillerde ortaya çıkar. En ünlü örneklerden bazıları George Orwell'in 1984, Aldous Huxley'in Cesur Yeni Dünyası ve Ray Bradbury'nin Fahrenheit'i 451'dir.
Bazı yazarlar, #din, #psikoloji, etik #bilim veya #teknoloji gibi birçok konuyu, gelişmiş bir çöküş durumunda bulunan totaliter devletler veya mevcut toplumlara atıfta bulunmak için bu terimi kullanır.
Elektron spin dinamiği
Riverside Üniversitesi'nde bir fizikçi tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi, nanoparçacıklardaki tıp, kuantum hesaplama ve spintronics'teki uygulamaların tasarımını etkileyebilecek mikroskopik bir elektron spin dinamiği süreci tanımlamıştır.
Manyetik nanopartiküller ve nanodevikler, tıpta - ilaç dağıtımı ve MRI gibi - ve bilişim teknolojisi gibi çeşitli uygulamalara sahiptir . Spin dinamiklerini kontrol etmek - elektron dönüşlerinin hareketi - bu tür nano-manyetik tabanlı uygulamaların performansını arttırmak için anahtardır.
Fizik ve Astronomi Bölümünde yardımcı doçent olan Igor Barsukov ve bugün Bilimsel Gelişmeler'de ortaya çıkan çalışmanın baş yazarı olan “Bu çalışma nano-manyetiklerdeki spin dinamiği anlayışımızı geliştiriyor” dedi .
Eğirme üstleri gibi olan elektron dönüşleri birbirine bağlanır. Bir sıkma başlamaya başladığında, öncelik bir dönüşe neden olan komşu dönüşlere yayılır. Döndürmelerin kollektif uyarılması olan spin dalgaları, nano ölçekli mıknatıslarda, büyük veya genişletilmiş mıknatıslardan farklı davranır. Nano-manyetiklerde, spin dalgaları mıknatısın büyüklüğü ile, tipik olarak yaklaşık 50 nanometre ile sınırlıdır ve bu nedenle olağandışı olaylar ortaya çıkar.
Özellikle, bir döndürme dalgası, bir döndürme dalgasının kuantum birimi olan bir magnon olan "üç magnon saçılması" olarak adlandırılan bir işlemle bir diğerine dönüşebilir. Nano-manyetiklerde, bu işlem rezonansla geliştirilmiştir, yani belirli manyetik alanlar için yükseltilmiştir.
San Jose'deki UC Irvine ve Western Digital'deki araştırmacılarla ve Ukrayna ve Şili'deki teori meslektaşlarıyla işbirliği yapan Barsukov, üç magnon saçılımının ve dolayısıyla nanomagnetlerin boyutlarının bu mıknatısların dönüş akımlarına nasıl tepki verdiğini belirlediğini gösterdi. Bu gelişme paradigma değiştirici gelişmelere yol açabilir.
Barsukov, "Spintronics daha hızlı ve enerji açısından verimli bilgi teknolojisi için öncüdür." Dedi. "Bu teknoloji için #nano manyetikler, döndürme akımları tarafından kontrol edilmesi gereken yapı taşlarıdır ."
Barsukov, teknolojik önemine rağmen, nano-manyetiklerde enerji yayılımının temel bir anlayışının zor olduğunu belirtti. Araştırma ekibinin çalışması, nano-manyetiklerde enerji yayılma prensiplerine dair içgörü sağlar ve spintronics ve bilgi teknolojisi üzerinde çalışan mühendislerin daha iyi cihazlar üretmelerini sağlayabilir.
Barsukov, "Çalışmamızda incelenen mikroskobik süreçler, araştırmacıların şu anda bireysel mürettebatlara hitap etmeye çalıştığı kuantum hesaplama bağlamında da önemli olabilir" dedi. "Çalışmalarımız potansiyel olarak birden fazla araştırmayı etkileyebilir."
Faz alma sorunu için hızlı lazer çözücü
Fizikçiler, spin simülatörleri geliştirerek , kombinatoryal optimizasyon ve ışık saçan ortamlara odaklanarak zorlu hesaplama görevlerini hızla çözmek için özel fiziksel sistemleri keşfedebilirler . Science Advances hakkındaki yeni bir raporda , C. Tradonsky ve İsrail ve Hindistan #Fizik Bölümlerinde bir grup araştırmacı, dağınık yoğunluk dağılımından bir nesneyi yeniden yapılandırarak faz alma sorununu ele aldı. Deneysel süreç, X-ışını görüntülemeden, astrofiziğe ve bilim insanlarının doğal olarak yavaş olan dolaylı yinelemeli algoritmaları kullandıkları, ilgilenilen bir nesneyi yeniden yapılandırma teknikleri olmayan astrofiziklere kadar uzanan mevcut bir sorunu ele aldı.
Yeni optik yaklaşımda, Tradonsky ve arkadaşları, ilgilenilen nesneyi hızlı ve verimli bir şekilde yeniden oluşturmak için dijital bir dejenere kavite lazeri (DDCL) modunu kullandılar. Deneysel sonuçlar, birçok kalıcı mod arasındaki kazanım rekabetinin faz alma sorununu hızla çözmek için oldukça paralel bir bilgisayar gibi davrandığını göstermiştir. Yaklaşım , diğer zorlu hesaplama görevlerini yerine getirirken, saçma ortamı yoluyla görüntülemeyi genelleştirmek için bilinen kompakt destekli ve karmaşık değerli nesnelere sahip iki boyutlu (2B) nesnelere uygulanır .
Araştırmacılar, bilinmeyen bir cisimden uzaklara saçılan ışığın yoğunluk dağılımını nispeten kolayca hesaplamak için, bir nesnenin Fourier dönüşümünün mutlak değerinin kaynağını hesaplayabilir . Bununla birlikte, bir nesnenin dağınık yoğunluk dağılımından yeniden inşası, kötü bir şekilde ortaya çıkar, çünkü faz bilgisi kaybolabilir ve eserdeki çeşitli faz dağılımları farklı yeniden yapılanmalara neden olabilir. Bilim adamları bu nedenle, daha kesin nesne rekonstrüksiyonları için bir nesnenin şekli, pozitifliği, mekansal simetrisi veya seyrekliği hakkında önceden bilgi edinmelidir. Bu örnekler astronomide , kısa darbeli karakterizasyon çalışmalarında, X-ışını kırınımında , radar saptamasında , konuşma tanımada bulunur.ve bulanık ortamları görüntülerken . Sınırlı ölçüde nesnelerin yeniden yapılandırılması sırasında (kompakt destek) araştırmacılar, aynı dağınık yoğunluğu yeterince yüksek bir çözünürlükte modelledikleri sürece, faz alma problemine benzersiz bir çözüm sunar.
Fizikçiler, Gerchberg-Saxton (GS) hata azaltma algoritması, hibrit giriş-giriş algoritması ve gevşemiş ortalama değişken yansımaları (RAAR) dahil olmak üzere son on yılda faz alma problemini çözmek için birkaç algoritma geliştirdiler . Ancak, yüksek performanslı bilgisayarlarda bile nispeten yavaş olan yinelemeli projeksiyonlara dayanırlar . Alternatif olarak, araştırma ekipleri özel olarak uyarlanmış fiziksel sistemleri kullanarak hesaplamalı zorlukları ele alabilir . Bu tür sistemler evrensel olmasa da Turing makineleri (yani, keyfi hesaplamalar yapamazlar), belirli bir problem sınıfını potansiyel olarak çözebilirlerverimli. Bu tür sistemler ile zor problemleri çözmek , geleneksel bilgisayarların kullanımına kıyasla avantajlı olabilir .
Tradonsky ve arkadaşları, dijital bir dejenere kavite lazerine (DDCL) dayanarak faz alma sorunlarını hızla çözmek için deneysel olarak yeni bir optik sistemi gösterdi . Cihaz, bir nesneden yayılan ışığın Fourier boyutlarını ve kompakt desteği içeren iki kısıtlama içermiştir. Boşluk içindeki doğrusal olmayan kalıcılık süreci, her iki kısıtlamayı da karşılayan, kendi kendine tutarlı bir çözümle sonuçlandı. DDCL'deki temel fiziksel mekanizma, optik parametrik osilatör (OPO) spin stimülatörleri ile gözlenene benzerdi .
Hem OPO simülatörleri hem de DDCL'ler, yerel minimadan kaçınmak ve Gauss olmayan bir dalga paketine sahip olmak için son derece hızlı işlemle optimizasyonlar yaptı.. Bilim adamları, farklı kayıplara neden olacak farklı lazer faz konfigürasyonları sağlamak, mod yarışmasını kazanmak ve faz problemini çözmek için minimum kayıplı konfigürasyona izin vermek için boşluk içindeki kompakt destek açıklığını kolaylaştırdılar. DDCL sistemi, milyonlarca paralel deneysel gerçekleştirme sağlamak için yüksek paralellik, 20 nanosaniye yaklaşan kısa gidiş-dönüş süreleri, hızlı yakınsama süreleri ve mod rekabeti nedeniyle asgari zararı veren doğal bir seçim modu dahil olmak üzere birçok çekici ve önemli özellik içeriyordu. Teoride, zamanla gelişen tüm faz konfigürasyonlarında, en yüksek enerjiye sahip olan, sınırlı kazanca göre mod yarışmasını kazandı. Sonuç olarak, pratikte başlangıçtaki bağımsız yapılandırmaların sayısı artar.
Deney düzeneğinde Tradonsky ve diğerleri, doğal bir kazanç ortamına sahip bir halka dejenere kavite lazeri, iki 4f teleskopu ve bir genlik uzaysal ışık modülatörü (SLM) içermiştir. Sistem ayrıca bir boşluk içi açıklık, 3 boyutlu yansıtma aynaları ve bir çıkış kuplörünü de içeriyordu. Ekip, 4f sol teleskopları kazanç ortamının merkezini SLM üzerine görüntülemek için kullandı ve iletimi her pikselde bağımsız olarak kontrol etti . Çıktı süren yoğunluk dağılımını kontrol etmek ve oluşturmak için intracavity açıklığını SLM ile birleştirdiler. Bilim adamları iki mercek arasındaki Fourier düzlemine bir boşluksuzluk açıklığı (kompakt destek maskesi) yerleştirdiklerinde, her faz dağılımı farklı bir kayıp seviyesi gösterdi. Sonuç olarak, minimal kayıplı faz dağılımı, çalışmadaki en muhtemel kalıcı moddu. Ekip, çözümün aslına uygunluğu ve hesaplama süresi dahil olmak üzere sistemin kalitesini ölçmek için iki değer olarak değerlendirdi. Araştırma ekibi , orjinalin (gerçek nesnenin) yoğunluk dağılımları ile yeniden oluşturulmuş formları arasında çok iyi bir anlaşma ile centrosimetrik nesneler için temsili sonuçlar elde etti.
Tradonsky ve arkadaşları, nesne karmaşıklığının yeniden yapılanma doğruluğu üzerindeki etkisini ölçtüler ve dört, 16 ve 30 noktaya sahip nesneler için temsili yoğunluk dağılımları oluşturdular. Sonuçlar, daha fazla karmaşıklığa sahip nesnelerin (daha fazla lekeye sahip olanlar), mevcut sistem kullanılarak çözülemeyen karmaşık ayrıntılarla daha yüksek karmaşıklıkta Fourier yoğunluk dağılımını gösterdiğini göstermiştir. Ayrıca, lazer pompasının dalgalı teknik gürültüsüne alacakları artan nesne karmaşıklığı ile azalan girdi ve yeniden yapılandırma uygunluklarına dikkat çekti. Nesne rekonstrüksiyonu sırasında sızdırmazlık ve simetrinin etkisini değerlendirmek için nitel deneyler yaptılar. Sonuçlar, sıkı bir kompakt desteğin yeniden yapılandırılmış nesnenin kalitesini önemli ölçüde arttırdığını göstermiştir.
Ekip daha sonra kompakt destek açıklığının yarıçapının yeniden yapılanmanın kalitesi ve kalitesine olan nicel etkilerini araştırdı. Daha büyük nesneler için temsili yoğunluğu, lazer nesne şeklini destekleyemediğinden rekonstrüksiyon uygunluğu sırasında hızlı bir şekilde bozuldu. Kompakt destek açıklığından daha küçük nesnelerle, Tradonsky ve diğerleri, aslına uygunlukta daha yavaş bozulma gözlemledi. Toplamda, kamera sistemdeki bir nesnenin çoklu gerçekleşmelerinde ortalaması alındığında yeniden yapılanma doğruluğunun azaldığını gözlemlediler.
Genel olarak, yeniden yapılandırılmış nesnelerin çözünürlüğü, lazer boşluğundaki faz sapmaları nedeniyle nispeten düşüktü. Ekip, sistemi optimize etmeyi ve iyileştirilmiş çözünürlük için sapmaları azaltmayı önerdi. Bilim adamları ayrıca sistemi kullanarak bir yeniden yapılanma çözümü sunmak için harcanan zamanı analiz ettiler ve SLM (mekansal ışık modülatörü) tarafından belirlenen süreleri ve kamera okuma süresini yaklaşık 20 ms olarak buldular. Kalıcılığın gerçek hesaplama süresi sadece 100 nanosaniyeden az sürdü. Tradonsky ve arkadaşları, cep hücreli bir Q-anahtarlı doğrusal dejenere kavite lazer düzenlemesi kullanarak deney düzeneğini optimize ettiklerinde, sistemin toplam hesaplama süresini yaklaşık 100 nanosaniye indirdiler. Nispeten, RAAR algoritması ile yeniden yapılanma süresi bir saniye sürdü.
Böylece. C. Tradonsky ve arkadaşları, yeni bir DDCL (dijital dejenere kavite lazeri) kullanarak hızlı faz alımı için optik bir sistem sundu. Hesaplama süresi 100 nanosaniye ulaştı; geleneksel, algoritma tabanlı hesaplamalı sistemlerden daha hızlı büyüklük dereceleri. Sonuçlara dayanarak, DDCL sisteminde yapılan bazı değişiklikler, bağımsız paralel araştırmaların sayısını artırmak için lazer boşluğunun uzunluğunu da içeren potansiyel olarak performansını artırabilir. Araştırma ekibi, çeşitli problemleri çözmek ve saçılma ortamı yoluyla yayıldıktan sonra görüntüleme kalitesini çözmek için sistemi daha da keşfedecektir.
Sperm kalitesini artırmak
Sheffield Üniversitesi'nin yeni araştırmasına göre, sperm kalitesi pişmiş domateslerde bulunan bir bileşiği içeren basit bir diyet takviyesi ile artırılabilir.
Bu keşif, doğurganlık sorunu olan erkeklerin bakış açısını değiştirebilir ve modern yaşamın üreme sağlığı üzerindeki zararlı etkilerini azaltmanın daha iyi yollarına yol açabilir. Tüm kısırlık vakalarının yaklaşık yüzde 40 ila 50'si “erkek faktörü” kısırlığından kaynaklanmaktadır.
Erkeklere LactoLycopene adında bir diyet bileşiği vermenin etkisini değerlendiren ilk çift kör randomize kontrollü çalışma, Androloji Üreme Profesörü ve Sheffield Üniversitesi Onkoloji ve Metabolizma Anabilim Dalı Başkanı ve Dr. Liz Williams tarafından yönetildi. , Sheffield Üniversitesi'nde İnsan Beslenmesi konusunda lider bir uzman. Ekip, sağlıklı şekilli spermin ( sperm morfolojisi ) oranını arttırmanın ve 'hızlı yüzme' spermini yaklaşık yüzde 40 artırmanın mümkün olduğunu keşfetti .
Likopen bazı meyve ve sebzelerde bulunur, ancak diyetin ana kaynağı domateslerdendir. Likopen, domateslere kırmızı rengini veren bir pigmenttir, ancak diyet Likopen insan vücudu tarafından zayıf bir şekilde emilir , bu nedenle deneme için kullanılan bileşik, LactoLycopene adlı ticari olarak temin edilebilen bir formülasyondu; Biyolojik kullanılabilirliği artırmak için FutureYou Cambridge tarafından tasarlanmıştır.
Williams tarafından tasarlanan 12 haftalık deneme çalışması, 19 ila 30 yaşları arasında 60 sağlıklı gönüllü içeriyordu. Yarısı LactoLycopene takviyesi aldı ve diğer yarısı 12 hafta boyunca her gün aynı plasebo (kukla haplar) aldı. Ne araştırmacılar ne de gönüllüler LactoLycopene tedavisi aldığını ve plasebo aldığını kim biliyordu. Çalışmanın başında ve sonunda sperm ve kan örnekleri toplandı.
“Çalışmanın sonunda, spermde tableti alanlara karşı plasebo alanlara karşı herhangi bir fark olacağını beklemiyorduk. Sonuçları çözdüğümde neredeyse sandalyemden düştüm” dedi. Profesör Pacey, erkek üremesinde dünya uzmanı.
"Morfolojideki gelişme - spermin büyüklüğü ve şekli çarpıcıydı. Bu ölçümleri yapmak için bir bilgisayar sistemi kullandık, bu da insan hatalarının çoğunu sonuçlardan çıkardı. Ayrıca, bilgisayarı kullanan kişi yapmadı LactoLycopene'i kimin aldığını ve kukla hapları da kimin aldığını biliyorum.
“Bu, LactoLycopene'in semen kalitesi üzerindeki etkisinin ilk uygun şekilde tasarlanmış ve kontrol edilen çalışmasıydı ve bu molekülle daha fazla çalışma yapmak için bizi teşvik etti.”
Dr. Williams, “Sonuçların gösterdiği sperm kalitesindeki iyileşme bizi şaşırttı ” dedi. "Bu küçük bir çalışmaydı ve çalışmayı daha büyük denemelerde tekrarlamamız gerekiyor , ancak sonuçlar çok cesaret verici. Bir sonraki adım, doğurganlık sorunu olan erkeklerde egzersizi tekrarlamak ve LactoLycopene'in bu erkekler için sperm kalitesini arttırıp arttırmayacağını görmek. çiftlerin gebe kalmasına ve istilacı doğurganlık tedavilerinden kaçınmasına yardımcı olup olmadığı "
Diğer üç araştırmacı Madeleine Park, Aisling Robinson ve Sophie Pitt'in de yer aldığı ekibi, en kısa zamanda yeni çalışmaya başlamayı umuyor.
Bükülebilir batarya
Günümüz elektronik endüstrisi giderek daha fazla katlanabilen veya yuvarlanabilen ekranlı bilgisayarlara veya akıllı telefonlara odaklanmaktadır. Akıllı giyim eşyaları, örneğin vücut fonksiyonlarını izlemek için giyilebilir mikro cihazlar veya sensörler kullanır. Ancak, tüm bu cihazların genellikle bir lityum-iyon batarya olan bir enerji kaynağına ihtiyacı vardır. Ne yazık ki, ticari piller tipik olarak ağır ve serttir, bu da esnek elektronik veya tekstil ürünlerindeki uygulamalar için temel olarak uygun değildir.
Bu sorun için çare şu anda ETH Zürih'te Çok Fonksiyonlu Malzemeler Profesörü Markus Niederberger ve ekibi tarafından oluşturulmaktadır. Araştırmacılar, güç kaynağını kesmeden bükülebilen, gerilebilen ve hatta bükülebilen esnek bir ince film batarya için bir prototip geliştirdi.
Bu yeni pili özel yapan, elektrolitidir - pil şarj edildiğinde veya boşaldığında, lityum iyonların hareket ettiği kısımdır. Bu elektrolit ETH doktora öğrencisi Xi Chen, son zamanlarda bilimsel bir dergide çıktı çalışmanın baş yazarı tarafından keşfedildi.
Sistematik olarak bükülebilir bileşenleri kullanmak
Ticari pillerin tasarımını takiben, bu yeni pil tipi sandviç gibi katmanlara yerleştirilmiştir. Ancak, araştırmacıların tüm pili bükülebilir ve esnek tutmak için esnek bileşenler kullandıkları ilk kez işaret ediyor. Niederberger, “Bugüne kadar, hiç kimse bir lityum-iyon batarya oluştururken yaptığımız kadar esnek bileşenleri kullanmıyor” diyor.
Anot ve katot için iki akım toplayıcı, elektriksel olarak iletken karbon içeren ve aynı zamanda dış kabuk olarak görev yapan bükülebilir polimer kompozitten oluşur. Kompozitin iç yüzeyinde, araştırmacılar ince bir tabaka mikro-ince gümüş pul uyguladılar. Pulların çatı kiremitleri gibi üst üste binme şekli nedeniyle, elastomer gerildiğinde, birbirleriyle teması kesilmez. Bu, geniş çapta gerilmeye maruz kalsa bile, mevcut kollektörün iletkenliğini garanti eder. Ve gümüş pulların aslında birbirleriyle temasını yitirmesi durumunda, elektrik akımı hala daha zayıf da olsa karbon içeren kompozitin içinden akabilir.
Bir maske yardımıyla, araştırmacılar daha sonra gümüş tabakanın tam olarak tanımlanmış bir alanına anot ve katot tozunu püskürttüler. Katot, lityum manganez oksitten oluşur ve anot, bir vanadyum oksittir.
Son adımda, bilim adamları iki akım toplayıcıyı uygulanan elektrotları üst üste koydular, resim çerçevesine benzer bir bariyer tabakasıyla ayırdılar, çerçevedeki boşluk elektrolit jel ile dolduruldu.
N iederberger, bu jelin çevresel olarak ticari elektrolitlerden daha dost olduğunu vurgulamaktadır: “Günümüz pillerinde sıvı elektrolit yanıcı ve toksiktir.” Buna karşın, doktora öğrencisinin Chen tarafından geliştirilen jel elektrolitinin yüksek konsantrasyonda lityum tuzu içeren su içerdiği, Batarya şarj olurken ya da boşalırken yalnızca katot ve anot arasındaki lityum iyonlarının akışını kolaylaştırmaz, aynı zamanda suyu elektrokimyasal ayrışmaya karşı korur.
Bilim adamları prototiplerinin çeşitli kısımlarına yapıştırıcı ile birlikte katıldılar. Niederberger, “Pili ticari olarak pazarlamak istiyorsak, daha uzun süre kapalı kalmasını sağlayacak başka bir işlem bulmalıyız” diyor.
Bunun gibi bir batarya için her geçen gün daha fazla uygulama ortaya çıkmaktadır. Tanınmış cep telefonu üreticileri, katlanabilir ekranlı cihazlar üretmek için birbirleriyle yarışıyorlar. Diğer olasılıklar arasında bilgisayarlar, akıllı kol saatleri ve tabletler için tekerlekli gösterilebilir ekranlar veya bükülebilir elektronik ürünler içeren fonksiyonel tekstil ürünleri sayılabilir ve bunların tümü esnek bir güç kaynağı gerektirir. Niederberger, “Örneğin, bataryamızı doğrudan giysilerinize dikebilirsiniz” diyor. Önemli olan, pil sızıntısı durumunda, çıkan sıvıların zarar görmemesini sağlamaktır. Bu, ekibin elektrolitinin önemli bir avantaj sunduğu yerdir.
Ancak, Niederberger, esnek pili ticarileştirmeyi düşünmeden önce optimize etmek için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurgulamaktadır. Her şeyden önce, ekibin tutabileceği elektrot malzemesi miktarını arttırması gerekiyor. Yeni bir doktora öğrencisi yakın zamanda gerilebilir güç kaynağını iyileştirmeye başladı. İlk prototipin mucidi Xi Chen, batarya endüstrisi danışmanı olarak yeni bir işe girmek için doktora tezini tamamladıktan sonra Çin anavatanına geri döndü. #Bilim
Kaynak: eth zurich
Dünyanın ilk lazer inkübatörü
Avustralya'nın Monash Üniversitesi merkezli BioPRIA'dan araştırmacılar, endüstri ortağı Haemokinesis ile birlikte, lazer teknolojisini kullanan dünyanın ilk kan inkübatörünü geliştirdiler. Bu kritik hasta hastalarda ölümcül kan transfüzyonunu önleyebilir ve gebe kadınlarda fetüsü öldürebilen antikorları tespit edebilir.
Yayınlanan sonuçlara göre Doğanın 'ın Bilimsel Raporlar , bu bulgular işaret-of-bakım ile patoloji laboratuvar dışına transfüzyon öncesi testler getireceğini kan inkübasyon beş dakika endüstri altın standart ile karşılaştırıldığında, sadece 40 saniyeye indirdi zaman .
Bu atılım, dünya genelinde kan nakli geçiren milyonlarca hastanın, özellikle büyük cerrahi geçiren, çalışmaya giren veya kitle travması ve bireysel travma nedenleri olan transfüzyon öncesi testlerini geliştirme potansiyeline sahiptir.
İmmünoglobulin G (IgG) antikorlarının tespiti, 37 ° C'de, genellikle 15 dakikaya kadar inkübasyon gerektirir. Ancak mevcut inkübasyon teknolojisi, ısıtma blokları ve sıcak su banyoları gibi yavaş termal işlemlere dayanır.
Bu gecikme, patoloji maliyetlerine ve geri dönüş süresine ek olarak hastanın hayatta kalma şansını büyük ölçüde etkiler.
Bu sorunu çözmek için, BioPRIA'nın kan tanı ekibi, bir teşhis jel kartındaki bir kan-antikor numunesinin hedeflenmiş bir şekilde aydınlatılmasının, fototermal absorpsiyon yoluyla ısıya dönüştürüldüğü bir lazer inkübasyon modeli geliştirmiştir.
Lazer-inkübatör 75 μL kan-antikor örneğini 30 saniyenin altında 37 ° C'ye ısıtır. En önemlisi, 15 dakikaya kadar lazer inkübasyonları için hücrelerde veya antikorlarda önemli bir hasar tespit edilmez.
Çalışma, Monash Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü'nde bulunan ve Avustralya'daki Biyo-Kaynak İşleme Enstitüsü'nden (BioPRIA), kan teşhisi üreticisi Haemokinesis ile birlikte Dr. Clare Manderson tarafından yürütülmüştür.
Teknoloji henüz ticari olarak temin edilemese de, Haemokinesis bu yenilik için patenti aldı.
Hidrojel
Hidrojeller, sıcaklık veya asitlik gibi fiziksel veya kimyasal uyaranlara cevap olarak çözeltiden jele geri dönüşümlü olarak geçiş yapan üç boyutlu polimer ağlarıdır. Bu polimer matrisleri, küçük moleküller gibi sıvıyı kaplayabilir veya doku mühendisliği uygulamaları için yapısal iskele sağlayabilir. Protein hidrojelleri sentetik olanlardan daha biyo-uyumludur ve potansiyel olarak toksik kimyasal çapraz bağlayıcılar gerektirmez.