Poznato je da većina ispijenog alkohola u krvotok ulazi preko sluznice želuca i crijeva pa su istraživači ETH Zurich razvili proteinski gel koji alkohol razgrađuje u gastrointestinalnom traktu. Studija u časopisu Nature Nanotechnology pokazala je da, zasad barem kod miševa, ovaj gel alkohol brzo, učinkovito i izravno pretvara u bezopasnu octenu kiselinu prije nego što uđe u krvotok.

Gel bi se mogao uzimati oralno prije ili tijekom konzumacije alkohola kako bi se spriječilo povećanje razine alkohola u krvi. Za razliku od mnogih proizvoda dostupnih na tržištu, gel se bori ne samo protiv simptoma štetnog konzumiranja alkohola, već i protiv njegovih uzroka. Ipak, gel je učinkovit samo dok još ima alkohola u probavnom traktu. To znači da može vrlo malo pomoći kod trovanja alkoholom, nakon što alkohol prijeđe u krvotok. 

Za izradu gela istraživači su koristili željezo, glukozu i - zlato. Proteine ​​sirutke kuhali su nekoliko sati kako bi oblikovali duge, tanke fibrile i smjesi dodali sol i vodu. Kao glavni katalizator korišteni su atomi željeza, a reakcija u crijevima postignuta je malim količinama vodikovog peroksida koji nastaje reakcijom između nanočestica glukoze i zlata. Višestupanjska kaskada enzimskih reakcija na kraju pretvara alkohol u octenu kiselinu.

Novi tretman zaustavlja gubitak kose

Istraživači MIT-a, Brigham and Women's Hospital i Harvard Medical Schoola razvili su novi tretman za alopeciju areatu, autoimuni poremećaj koji uzrokuje gubitak kose i pogađa ljude svih dobi, uključujući djecu. Za većinu pacijenata ne postoji učinkovito liječenje, ali sad su istraživači osmislili flaster s mikroiglicama koji se može bezbolno nanijeti na vlasište i oslobađa lijekove koji pomažu u ponovnom uspostavljanju ravnoteže imunološkog odgovora na tom mjestu, zaustavljajući autoimuni napad.

Studija na miševima pokazala je da je ovaj tretman omogućio ponovni rast dlaka i dramatično smanjio upalu na mjestu tretmana, dok su izbjegavani sistemski imunološki učinci drugdje u tijelu. Ova bi se strategija također mogla prilagoditi za liječenje drugih autoimunih kožnih bolesti kao što su vitiligo, atopijski dermatitis i psorijaza, kažu istraživači studije koja se pojavljuje u časopisu Advanced Materials. Istraživači sada planiraju dalje razvijati ovaj pristup za liječenje alopecije i proširiti ga na druge autoimune kožne bolesti.

Proširena stvarnost stiže u obične naočale

Kombinirajući napredak u tehnologijama prikaza, holografskim slikama i umjetnoj inteligenciji, inženjeri sa Stanforda pronašli su način za prikaz 3D pokretnih slika u punoj boji na lećama onoga naoko izgleda kao obični par naočala. Za razliku od glomaznih sustava proširene stvarnosti, novi pristup nudi vizualno zadovoljavajuće 3D iskustvo gledanja u kompaktnom, udobnom i privlačnom obliku, pogodnom za cjelodnevno nošenje. Ovakva bi tehnologija, predstavljena u časopisu Nature, mogla transformirati razna područja koja se protežu od računalnih igara i zabave do obuke, obrazovanja i medicine.

Tehničke prepreke inženjeri su zaobišli kombinacijom holografskih slika poboljšanih umjetnom inteligencijom i pristupa novim nanofotonskim uređajima. Mali holografski zasloni postavljeni na svakoj sljepoočnici projiciraju izračunate slike kroz urezane uzorke koji odbijaju svjetlost unutar leće. Gledajući kroz leće naočala, korisnik vidi i stvarni svijet i 3D računalne slike u punoj boji prikazane na vrhu. 3D efekt je poboljšan jer je stvoren i holografski i stereoskopski, tako da svako oko može vidjeti malo drugačiju sliku kao što bi vidjelo u tradicionalnom 3D prikazu.

Pametne kontaktne leće

Kineski znanstvenici razvili su novu vrstu leće koja se može koristiti u medicini i proširenoj stvarnosti. Istraživači su inspiraciju pronašli u pametnoj kontaktnoj leći s funkcijom prepoznavanja lica iz filma ""Nemoguća misija 4", a njihovo rješenje pametnih kontaktnih leća za praćenje očiju ne zahtijevaju bateriju ili konvencionalne silikonske čipove te su biokompatibilne i potpuno neprimjetne.

U razvoju ovih pametnih kontaktnih leća, predstavljenih u časopisu Nature Communications, istraživači su koristili kodiranje informacija o pokretima očiju u radiofrekvencijske signale. Ova strategija pomaže u preciznom praćenju pokreta očiju bez pomoći baterija ili konvencionalnih silikonskih čipova, a leće čini lakšim, kompaktnijim, sigurnijim i biokompatibilnijim. Vrlo stabilne leće mogu se nositi do 12 sati u različitim uvjetima i sposobne su detektirati zatvaranje oka, smjer i točke gledanja u stvarnom vremenu, što može biti od pomoći za kontrolu robota.

Testovi su pokazali da naredbe očima mogu upravljati igrom Gluttonous Snake, internetskom interakcijom, pan-tilt-zoom kontrolom kamere i kontrolom vozila robota, a sveobuhvatni testovi biokompatibilnosti pokazuju nisku citotoksičnost i slabu iritaciju očiju.

Dvosmjerne neuroprotetske ruke

Sučelja mozak-stroj omogućuju izravnu komunikaciju između električne aktivnosti mozga i vanjskog uređaja kao što je računalo ili robotski ud koji omogućuje ljudima da upravljaju strojevima koristeći svoje misli. Ova u velikoj mjeri eksperimentalna tehnologija nudi nadu ljudima s ozljedom leđne moždine ili amputiranih udova. Preko elektrofizioloških signala koji se prenose između moždanih neurona i vanjskog izvora, pretvaranje misli u radnje moglo bi im pomoći da ponovno steknu kontrolu i osjet svojih udova.

Međutim, vraćanje motoričke kontrole i osjeta poput vlage, temperature ili boli s pomoćnog uređaja na prirodan način ostaje znanstveni "sveti gral", a kumulativni učinak gubitka stiska, pritiska i drugih osjeta čini protetičke ruke teškima za kontrolu i neprirodnim produžecima tijela s ograničenim kapacitetom za interakciju. No, sad su istraživači Fakulteta inženjerstva i računalnih znanosti Sveučilišta Florida Atlantic razvili novu biohibridnu neuro-protetičku istraživačku platformu koja se sastoji od spretne umjetne ruke električno povezane s biološkim neuronskim mrežama. 

Rezultati studije, objavljeni u časopisu Biomimetics, pokazuju da je robotsko i neuronsko ponašanje ovog modela neuro-prostetske ruke osjetljivo na različite metode kodiranja neuralne stimulacije i može integrirati robotske taktilne senzacije unutar motoričke kontrole umjetne ruke. Nalazi su pokazali i da biološke neuronske mreže pokazuju sposobnost funkcionalne specijalizacije. Štoviše, konvolucijska neuronska mreža bila je u stanju razlikovati metode kodiranja koje se brzo ili sporo prilagođavaju s točnošću od gotovo 98% kad je biološkim neuronskim mrežama pružena taktilna povratna informacija.

Organski infracrveni fotodetektori

Istraživači Južnokineskog tehnološkog sveučilišta izradili su infracrveni fotodetektor temeljen na organskim poluvodičima koji bi trebao transformirati tehnologiju slikanja. Studija objavljena u Kineskom časopisu za polimernu znanost otkriva da ove organske fotodiode mogu funkcionirati u širokom rasponu valnih duljina, od ultraljubičastih do infracrvenih kratkih valnih duljina, nadmašujući tradicionalne anorganske detektore.

Nova tehnologija postiže razine performansi koje se mogu mjeriti s tradicionalnim anorganskim fotodetektorima, poput onih izrađenih od indij galij arsenida (InGaAs), ali uz nižu cijenu. Ovi novi organski fotodetektori nude jeftinu alternativu za slikovne sustave koji se koriste u sigurnosti i nadzoru. Uz to, tehnologija temeljena na organskim tvarima mogla bi dovesti do razvoja umjetne inteligencije, robotike i pristupačnijih medicinskih uređaja.

Bionicbee tjera pčele robote da se roje

BionicBee je maleni robot u obliku pčele koji može letjeti i samostalno se roji. Učinkovito autonomno ponašanje pri rojenju dobro je uspostavljeno načelo u robotici, ali dosad nedostižno u nečemu ovako laganom i kompaktnom. Vanjska školjka ovog robota teži samo 3 grama, a svi unutarnji dijelovi toliko su maleni za BionicBee teži tek 30 grama. Krila lepršaju u rasponu od 170 stupnjeva, a mehanizam za letenje omogućava četiri stupnja slobode, što je ključno za let u tri dimenzije.

Podaci impresioniraju, no nije sasvim jasno čemu bi zapravo trebao služiti roj bioničkih pčela i koje bi probleme one mogle rješavati. Nije teško zamisliti rojeve ovih pčela kako koriste mikrodoze hranjivih tvari ili pesticida u poljoprivredi, na primjer, ali upitna je njihova težina i izdržljivost u polju. BionicBee bi se mogao opremiti relativno laganim i jeftinim senzorima za promatranje i izviđanje nakon opasnosti, ali se ne zna kakve bi prednosti to donijelo u usporedbi s postojećim bespilotnim letjelicama koje obavljaju isti posao.

Meki robot koji mijenja oblik

Zamislite sluzavog robota koji može neprimjetno promijeniti svoj oblik kako bi se provukao kroz uske prostore i kretati unutar ljudskog tijela kako bi uklonio neželjeni predmet. Upravo time bave se istraživači MIT-a; oni su naime razvili kontrolni algoritam koji može autonomno naučiti kako pomicati, rastezati i oblikovati robota koji se može rekonfigurirati kako bi dovršio određeni zadatak, čak i kad taj zadatak zahtijeva da robot više puta promijeni svoju morfologiju. Izradili su i DittoGym, simulator za testiranje kontrolnih algoritama za deformabilne meke robote na nizu izazovnih zadataka koji mijenjaju oblik.

Robot je poput sluzi i može promijeniti svoju morfologiju. Model strojnog učenja koristi slike okoline robota za generiranje 2D akcijskog prostora, koji uključuje robota i područje oko njega. Oni simuliraju kretanje robota koristeći ono što je poznato kao metoda materijalnih točaka, gdje je akcijski prostor prekriven točkama poput piksela slike i mrežom. 

Deformabilni uređaj za pohranu energije

Istraživači Korejskog instituta za industrijsku tehnologiju (KITECH) i POSTECH-a razvili su kompaktni uređaj za pohranjivanje energije izvrsne elastičnosti, opisan u časopisu npj Flexible Electronics. Ovaj mikro superkondenzator (MSC) koristi galij-indij tekući metal (EGaIn) koji ima vrlo visoku vodljivost i lako se deformira. Koristeći intenzivnu energiju lasera dobili su MSC koji se može rastezati i skupljati više od 1000 puta bez gubitka učinkovitosti pohrane energije. Uz to, uređaj je pokazao stabilnu sposobnost opskrbe energijom čak i kada je izokrenut, presavijen ili zgužvan.

"Laserska tehnologija omogućuje precizan rad i istovremeno ubrzava proces", kažu istraživači koji se nadaju da će njihovo rješenje pridonijeti razvoju i komercijalizaciji elastičnih uređaja za pohranu energije.

Plastika koja nestaje kad vam ne treba

Istraživači Sveučilišta u San Diegu osmislili su novu vrstu materijala sposobnog za biorazgradnju zbog bakterijskih spora koje žive unutar njega. Ova nova samoprobavljiva plastika kombinira termoplastični poliuretan (TPU) i bakterije Bacillus subtilis koje mogu preživjeti visoke temperature potrebne za proizvodnju plastike.

Ovaj se materijal razgrađuje čak i bez prisustva dodatnih mikroba, a spore bakterija čine materijal jačim za oko 30 posto i povećavaju njegovu rastezljivost. Istraživanje u kojem je detaljno objašnjen proces izrade ovog materijala i njegove potencijalne koristi objavljeno je u časopisu Nature Communications.

Apsorberi elektromagnetskih valova

Istraživači Korejskog instituta za znanost o materijalima (KIMS) razvili su apsorbere elektromagnetskih valova temeljene na metal-organskim okvirima (MOF) koji povećavaju dielektrične i magnetske gubitke u frekvencijski pojas gigaherca (GHz). Oni su MOF-ove spojili s termoplastičnim poliuretanom i tako dobili kompozit visoke učinkovitosti i širokopojasne apsorpcije.

Tehnologija iza materijala koji apsorbiraju elektromagnetske valove koji se temelje na MOF-u ima primjenu u stealth tehnologiji i električnoj, elektroničkoj industriji, autonomnoj vožnji i komunikacijama. On sprečava elektromagnetsko onečišćenje pa bi se mogao iskoristiti u IT-u sljedeće generacije. Istraživači već rade na daljnjem razvoju tehnologije apsorpcije elektromagnetskih valova za više frekvencije u pojasima kompatibilnim s 5G, ali i zaštiti i rasipanju topline primjenom prilagođenih MOF materijala.  

Robot inspiriran puževima penje se po zidovima

Istraživači Sveučilišta u Bristolu razvili su robota dizajniranog da oponaša kretanje puža. Opremili su robota kliznim usisnim mehanizmom koji omogućuje klizanje uređaja po vodi, zamjenu za puževu sluz koja također djeluje kao ljepilo. Studija objavljena u časopisu Nature Communications pokazuje nov način na koji roboti mogu lako penjati zidove, potencijalno mijenjajući način na koji je teško pristupiti površinama kao što su lopatice vjetroturbina, trupovi brodova, zrakoplova i stakleni prozori nebodera.  

Puževi mogu stabilno kliziti po površini uz pomoć samo jedne sisaljke velike nosivosti, nudeći učinkovit ljepljivi mehanizam za kretanje za robote penjače sljedeće generacije. Kritični čimbenik za klizno usisno ponašanje puževa je lučenje sluzi, koje smanjuje trenje i pojačava usisavanje. Nadahnuti time, istraživači su predstavili klizni usisni mehanizam i razvili kliznog usisnog robota koji površinom klizi poput puža,  okomito i naopako, postižući pritom velike brzine i ne zahtijevajući energiju tijekom statičkog prianjanja. 

Voda je korištena kao jeftina, lako dostupna i čista umjetna sluz koja pomaže robotu da klizi. Istraživači su optimizirali materijale usisne čašice, dizajnirali mehatronički sustav robota i demonstrirati praktične primjene robota, poput nošenja mase od 200 g i izbjegavanja prepreka. Robot je također pokazao sposobnost klizanja pod velikim opterećenjem, noseći pritom masu od 1 kg, deset puta težu od sebe.