Noutăţi ale ştiinţei şi tehnicii

Un nou pas spre creierul artificial: sinapsa din nanotuburi de carbon

Inginerii cercetători de la Universitatea din California de Sud, au făcut un pas semnificativ pentru nanotehnologie, ce se va demonstra a fi foarte important pentru viitoarea construcţie a unui creier sintetic. Aceştia au construit o sinapsă dintr-un nanotub de carbon ce s-a comportat, în teste, asemenea unui neuron.

Nanotuburile de carbon sunt structuri moleculare de carbon, foarte mici, având diametrul de un milion de ori mai mic decât vârful unui creion. Aceste nanotuburi sunt utilizate în circuitele electrice, având calitatea de conductori metalici sau semiconductori.

Creierul uman produce continuu neuroni, face noi conexiuni şi se adaptează pe tot parcursul vieţii. Procesul de creare a circuitelor analogice va fi o sarcină monumentală, sugerează Alice Parker, profesor participant la studiu.

Cercetătoarea consideră că studiul ce se află la momentul de înţelegere a procesului inteligenţei umane, ar putea avea implicaţii pe termen lung pentru dezvoltarea nanotehnologiei protetice. Această nouă descoperire ar putea duce la vindecarea leziunilor traumatice ale creierului.

Echipa condusă de profesorii Alice Parker şi Chongwu Zhou a folosit o abordare interdisciplinară care combină designul circuitelor cu nanotehnologia pentru a aborda problema complexă de a capta funcţiile creierului.

"Abordarea interdisciplinară este singura abordare care va duce la o soluţie. Este nevoie de mai multe tipuri de ingineri care să lucreze la aceste soluţii. Ar trebui să fim constant în căutarea de noi tehnologii pentru rezolvare acestei probleme" susţine Jonathan Joshi, un student doctorand, co-autor al lucrării.

Surse: ziare.com, EurekAlert!.

Retina creată din celule stem, primul pas spre ochiul creat

Sângele uman noua interfaţă a sistemului om-maşină

Ar putea componentele electronice realizate din sânge uman să fie cheia pentru crearea de interfeţe om-maşină ? Circuitele care leagă direct ţesuturile şi celulele nervoase la un dispozitiv electronic, cum ar fi un membru robotic sau un ochi artificial ar putea exista într-o zi datorita dezvoltării componentelor biologice.

O echipă de cercetători indieni a descris, într-o lucrare publicată în Journal of Medical Engineering and Informatics, cum un "memristor" ar putea funcţiona folosind sânge uman.

Memristoarele, componente electronice a căror teorie a fost dezvoltată în 1971 de către inginerul Leon Chua, au fost construite pentru prima dată în anul 2008, într-un laborator al companiei Hewlett Packard, folosind dioxid de titan.

Un memristor este un dispozitiv pasiv, ca un rezistor cu două borne, dar care, în loc să aibă o rezistenţă electrică fixă, îşi schimbă capacitatea sa de a transporta sarcinile electrice în funcţie de tensiunea aplicată anterior. Cu alte cuvinte, memristorul "păstrează o amintire" a curentului electric, fiind dotat cu un soi de "memorie" - de unde şi numele de memristor.

Există nenumărate brevete legate de dezvoltarea memristoarelor în aplicaţii cu circuite logice programabile, drept componente ale viitoarelor tranzistoare, în prelucrarea semnalelor şi în reţelele neuronale.

Doar că S.P. Kosta, de la Education Campus Changa din Gujarat, a dus cercetarea la un alt nivel, studiind posibilitatea creării unui memristor lichid, din sânge uman. În paralel, s-au efectuat şi studii legate de posibilitatea realizării unor diode şi condensatori din ţesuturi umane lichide.

Ei au construit un memristor de laborator, folosind o eprubetă de 10 mililitri, umplută cu sânge uman păstrat la 37 grade Celsius şi în care se introduc doi electrozi.

În urma studiului, s-a dovedit că, în acest memristor experimental, rezistenţa variază în funcţie de polaritatea şi magnitudinea tensiunii aplicate şi "efectul de memorie" durează cel puţin 5 minute.

Odată demonstrat comportamentul de memristor al sângelui aflat în repaus, următorul pas a fost de a afla dacă acelaşi comportament poate fi observat şi într-un dispozitiv prin care sângele curge; şi această ipoteză a fost confirmată.

Următorul stadiu presupune dezvoltarea unei versiuni miniturale a memristorului creat, dotată cu micro-canale pentru trecerea sângelui. Mai multe astfel de dispozitive ar putea fi integrate pentru a îndeplini anumite funcţii.

Deşi cercetările în domeniu au încă un drum lung de parcurs - de la un dispozitiv electronic la o interfaţă biologică -, această realizare reprezintă totuşi un pas important pentru ştiinţă, contribuind la progresul studiilor privind dezvoltarea organismelor cibernetice.

Surse: descopera.ro, SPACEDAILY.

Ochelarii electronici vor

Energie ieftină, dintr-o frunză artificială

O nouă sursă de energie neconvenţioală, care s-ar putea transforma în centrală termo-electrică individuală a viitorului, a fost creată de un grup de cercetători de la MIT.

Este vorba de o celulă solară, de dimensiunea unei cărţi de joc, care reproduce procesul de fotosinteză clorofiliană a plantelor, trasformând lumina soarelui în energie utilă, cu o capacitate de zece ori mai mare decât cea rezultată prin fotosinteza frunzelor naturale, spun oamenii de ştiinţă de la MIT, conduşi de profesorul Daniel Nocera.

Cercetătorii susţin că o baterie din asemenea frunze, ar fi capabilă să asigure iluminatul sau încălzitul unei locuinţe, funcţionând independent de reţelele exterioare şi putând fi oricând suplimentată cu alte elemente, în cazul când sursa existentă n-ar mai fi suficientă.

Ideea în sine n-ar fi nouă, dar este pentru prima dată când se oferă soluţii la preţuri acceptabile. În urmă cu zece ani, a mai fost creat un asemenea prototip în Laboratorul Naţional de Energie Regenerabilă din Boulder, Colorado, dar aceasta se obţinea cu costuri ridicate şi în condiţii limitate.

Noua celulă, inventată în cadrul MIT, foloseşte catalizatori din nichel şi cobalt, în cantităţi mici, deci ieftine, pe baza cărora se obţine accelerarea pronunţată a reacţiilor chimice, şi descompunerea apei în oxigen şi hidrogen.

După separare, cele două elemente sunt introduse într-o cameră de combustie, pentru a ajunge, în final, la producerea curentului electric.

Calculele au arătat că, pentru a asigura necesarul de energie într-o locuinţă, este suficientă o cantitate de 4 litri apă. "Frunza" artificială are o fiabilitate prestabilită de 45 zile, deci va trebui şi ea înlocuită periodic. Costurile acestei înlocuiri sunt însă bine justificate, dacă facem comparaţie cu energia ce s-ar obţine prin oricare din procedele existente.

Nu este de neglijat nici aspectul ecologic al problemei, dat fiind că atât energia soarelui, cât şi apa, apoi oxigenul şi hidrogenul, sunt 100 % nepoluante, iar din procesul tehnologic, nu rezultă deşeuri poluante, ca în cazul oricăreia din sursele convenţionale.

În prezent, faza cercetărilor de laborator şi a experimentărilor, este încheiată. Ca urmare, "frunza" este la dispoziiţia oricărui investitor care s-ar încumeta pe acest drum.

Surse: ziare.com, DailyMail.

A fost descoperită o nouă super-planetă

O echipă internaţională de astronomi, a dezvăluit că a găsit o nouă exoplanetă. Aceasta se numeste 55 Cancri e, este cu 60 % mai mare dec

Robot-omidă care poate pătrunde cu viteză în locurile periculoase

Mulţi roboţi sunt inspirati din lumea animală, dar majoritatea dintre aceştia sunt maşinării rigide create din metal, plastic sau poliester. În timp ce roboţii rapizi nu pot ajunge în spaţiile strâmte, cei ce pot face acest lucru, precum roboţii şerpi, nu sunt destul de rapizi.

Un nou robot creat din silicon va fi şi agil, va putea să parcurgă distanţe mari într-un timp foarte scurt, dar va putea şi să ajungă în locuri mai puţin accesibile.

Robotul GoQBot, proiectat la Tufts University, foloseşte o tehnică de mişcare balistică, ceea ce îl face super rapid. Acesta este proiectat după comportamentul unelor omizi care se aruncă în aer, apoi se rulează în formă de roată şi se restogolesc pentru a evita o anumită ameninţare.

Având o lungime de 10 centimetri, robotul este creat din silicon, dispozitivul de acţionare sunt fabricate din aliaje de bobine. GoQBot se învârte cu o viteză ameţitoare, acceleraţia unghiulară având o valoare de 300 de rotaţii pe minut. Robotul-omidă porneşte în doar 250 de milisecunde, atinge 0.6 metri pe secundă şi într-o singură «împingere» se poate deplasa mai bine de 25 de centimetri.

Roboţii au emiţători cu infraroşu care permit urmărirea mişcării, dar care au şi un efect vizual deosebit. Cercetătorii consideră că aceşti mici roboţi pot fi folosiţi pentru căutarea rapidă şi recuperarea victimelor după dezastre, cum ar fi cutremurul şi tsunami-ul care a devastat Japonia. Finanţarea pentru acest robot a fost oferită de D.A.R.P.A., aripa de cercetare a Pentagonului.

"Robotul se poate roti printre rămăşiţe şi poate poate face slalom prin zone care ar fi periculoase pentru noi" susţine Huai-Tin Lin, cel care a proiectat robotul.

Surse: descopera.ro, POPULAR SCIENCE.

Coliziune între doi asteroizi, la 18 000 de km pe oră

Coliziunea dintre doi asteroizi, a fost surprinsă de telescopul Hubble al N.A.S.A. şi de telescopul Swift: imaginile arată cele două corpuri cereşti cum se cionesc la o viteză de aproape 18 000 de kilometri pe oră.

Asteroidul Scheila a fost reperat anul trecut, când astronomii au constatat că străluceşte mai puternic şi emite flăcări de scurtă durată. Schimbările arătau ca Scheila a fost lovit de un asteroid de dimensiuni mai mici (cu un diametru de aproape 30 de metri), la o viteză uimitoare.

Imaginile realizate pe 15 Decembrie anul trecut, când cei doi asteroizi s-au ciocnit, arată cum impactul a lăsat în urmă fragmente de rocă, de la particule de praf până la bolovani mari. Norul de praf format (aproape 660 000 de tone de praf) a fost vizibil chiar şi la sfârşitul lunii Decembrie şi începutul lunii Ianuarie, după impact.

Coliziunea a avut loc la un unghi mai mic de 30 de grade, iar impactul a lăsat în urmă un crater de aproape 300 de metri.

Surse: ziare.com, N.A.S.A.

Cum îşi ţes păianjenii pânza în spaţiu ?

Cercetătorii de la N.A.S.A. care şi-au pus această întrebare, s-au decis să ducă două exemplare pe Staţia Spaţială Internaţională, unde pot studia cu atenţie procesul.

Cercetătorii vor efectua un nou studiu cu privire la comportamentul păianjenilor în condiţii de microgravitaţie. Naveta Endeavour va duce doi păianjeni din specia Nephila clavipes pe SSI, unde micuţii astronauţi cu multe picioare, vor fi ţinuţi într-un mediu potrivit, cu temperatură, lumină şi umiditate normale, dar şi o provizie îndestulătoare de musculiţe de bere, pentru mâncare.

Musculiţele vor fi, la rândul lor, obiect pentru un alt studiu, urmând să se observe cum reacţionează în gravitaţie redusă, şi dacă îşi schimbă şi ele modul în care trăiesc.

Cercetătorii au ales specia respectivă de păianjen, pentru că are o pânză asimetrică, diferită de cea ţesută de cei doi care au mai călătorit în spaţiu în 2008, pentru a vedea dacă micuţii îşi modifică în vreun fel comportamentul în spaţiu.

În 2008, cercetătorii au constatat că păianjenii îşi pot ţese pânza normal în spaţiu. Dacă la început, când au fost aduşi în mediul cu gravitaţie redusă, unul dintre aceştia a ţesut o pânză încâlcită, diferită de cea făcută pe Pământ, ulterior s-a "dezmeticit" şi a reuşit să trăiască normal.

Surse: ziare.com

O furtună solară a lovit ambii poli magnetici ai Pământului

Vântul solar a lovit cei doi poli magnetici ai Pământului, producând furtuni geomagnetice şi aurore boreale, atât pe continentul american, cât şi în emisfera sudică.

Un vânt solar care a afectat câmpul magnetic al Pământului în weekend, a provocat aurore boreale la graniţa dintre Canada şi Statele Unite.

Magnifice aurore boreale au luminat cerul nopţii în localitatea Chippewa Falls, din Wisconsin, pe 1 Mai şi în primele ore ale zilei de 2 Mai.

Impactul vântului solar a produs aurore la ambii poli ai Pamantului. "După un început de an în care nu am avut aurore, am primit în sfârşit minunate aurore australis" (aurore australiene), aici la Polul Sud geografic" a declarat Dana Hrubes, conducătorul ştiinţific de la staţia de cercetare Amundsen Scott. (apropos de staţia Amundsen Scott din Antarctida, priviţi aici care e temperatura în momentul acesta: -66 °C)

Vântul solar continuă să arunce particule spre Pământ, cu viteze mari, iar analiştii estimează că există 50 % şanse ca activitatea geomagnetică să crească în urmatoarele 24 de ore.

Ce este o furtuna geomagnetică ? Magnetosfera Pământului, este creată de câmpul magnetic propriu şi ne protejează de cele mai multe dintre particulele emise de Soare. Când se produc explozii solare sau fluxuri de particule, care vin cu viteze mari, magnetosfera planetei noastre este lovită.

În cazul în care câmpul magnetic solar este direcţionat spre sud, el interacţionează puternic cu câmpul magnetic al Pământului. La suprafaţa Pământului, o furtună magnetică este resimţită printr-o scădere rapidă a puterii câmpului magnetic terestru.

Această scădere durează între 6 şi 12 ore, apoi câmpul magnetic îşi revine treptat, după o perioadă de câteva zile.

Surse: ziare.com, SPACEDAILY.