Određene bakterije kao što je Escherichia coli dišu generirajući električnu energiju, otkrili su bioznanstvenici Sveučilišta Rice. Njihovi nalazi, objavljeni u časopisu Cell, mogli bi omogućiti novi razvoj čiste energije i industrijske biotehnologije. Daljnji laboratorijski testovi potvrdili su da bakterije postavljene na vodljive materijale nastavljaju rasti i generirati električnu energiju.

Ovaj rad, uvjereni su autori, postavlja temelje za iskorištavanje ugljikovog dioksida putem obnovljive električne energije, gdje bakterije funkcioniraju slično fotosintezi kod biljakama. To otvara vrata razvoju pametnijih, održivijih tehnologija s biologijom u središtu koje bi mogle omogućiti bioelektroničke senzore u okruženjima lišenim kisika i ponuditi nove alate za medicinsku dijagnostiku, praćenje onečišćenja i istraživanje dubokog svemira.

Kineska baterija na bakterijski pogon

Znanstvenici kineskog Instituta za naprednu tehnologiju u Shenzhenu razvili su bio-bateriju koja koristi elektroaktivne bakterije za proizvodnju električne energije i samopunjenje do deset ciklusa.

Baterija, smještena u kućište 2032, postiže kulonsku učinkovitost veću od 99,5 posto tijekom 50 ciklusa i održava visoku održivost bakterija. Iako ima manji kapacitet od klasičnih baterija, pruža održivu alternativu bez kritičnih sirovina.

Svjetlost napaja nosive rendgenske uređaje

Ostati miran tijekom dugotrajnog skeniranja pod velikim strojem nije lako ni odraslima, a kamoli maloj bolesnoj djeci, uznemirenoj nepoznatim i zastrašujućim bolničkim okruženjem, zbog čega ih se često podvrgava sedaciji ili anesteziji. No, sad su istraživači australskog Sveučilišta u Queenslandu razvili tehnologiju koja će se koristiti u nosivim rendgenskim uređajima, postavljenim u kapuljače ili omiljene dekice.

Tehnologija bi se, kažu, mogla prilagoditi različitim medicinskim snimanjima, ali i drugim pedijatrijskim stanjima i bolestima odraslih gdje je brzo snimanje visoke rezolucije presudno.

Čista i održiva fuzijska energija

Kompanije Pacific Fusion i General Atomics testirale su prvi modul pulsera – sustava koji pohranjuje električnu energiju i isporučuje je u snažnim, precizno kontroliranim impulsima. Cilj je stisnuti male spremnike goriva do uvjeta potrebnih za fuziju s visokim energetskim prinosom.

Svaki modul pulsera isporučit će oko 2 TW vršne snage u jednom brzom pulsu, ili oko četiri puta više snage od prosječne snage koju osigurava cijela američka električna mreža, sve iz uređaja koji stane u transportni kontejner. Otprilike 150 ovih modula potrebno je za PF-ov demonstracijski sustav.

Molekula za manja i učinkovitija računala

Fizičari Sveučilišta u Miamiju razvili su novu vrstu molekule koja bi mogla ponuditi potpuno novi materijal za računalne čipove. Njihovo otkriće, objavljeno u časopisu Journal of the American Chemical Society, otvara naime nove mogućnosti za izgradnju manjih, snažnijih računalnih uređaja na molekularnoj razini. Štoviše, molekula se sastoji od uglavnom ugljika, sumpora i dušika.

Testiranje i validacija ove jedinstvene molekule trajali su više od dvije godine, a rad otkriva da su stabilne u svakodnevnim uvjetima okoline i nude najveću moguću električnu vodljivost. Ultra visoka električna vodljivost rezultat je interakcije elektronskih spinova na dva kraja molekule, a u budućnosti ovaj bi se molekularni sustav mogao koristiti kao kubit, temeljna jedinica za kvantno računanje.

Samoobnavljajući polimer štiti satelite od svemirskog otpada

Stručnjaci za nove materijale Sveučilišta Texas A&M razvili su polimer s jedinstvenim svojstvom samoobnavljanja: kad ga pogodi projektil, ovaj se materijal toliko rasteže da kad projektil uspije proći sa sobom odnosi samo malu količinu polimera. Kao rezultat toga, rupa koja ostaje mnogo je manja od samog projektila.

”Ovo je prvi put da je materijal u bilo kojoj mjeri pokazao ovo ponašanje“, objašnjavaju istraživači u radu, objavljenom u časopisu Materials Today. Novi polimer mogao bi se primijeniti na mnogo načina pa tako i prozore svemirskih letjelica učiniti otpornijima na navalu mikrometeoroida koji putuju brzinom od 10 km u sekundi. Mikrometeoroid može stvoriti rupu u prozoru koja je, iako mala, vidljiva ljudskom oku. Međutim, prozor proizveden slojem ovog polimera mogao bi potencijalno pretrpjeti manju štetu od samog meteoroida.

Tetoviranje vodenog medvjedića

Ako još niste čuli za tardigrade, pripremite se na iznenađenje. Ova nespretna, osmonoga stvorenja, znana i kao vodeni medvjedići, duga su oko pola milimetra i mogu preživjeti praktički sve: niske temperature, glad, visoki tlak, izloženost zračenju, svemir i još mnogo toga. Istraživači Sveučilišta Westlake u Hangzhou iskoristili su ovu neuništivost kako bi testirali novu tehniku ​​mikrofabrikacije. Uspješno su nanijeli sitne, biokompatibilne "tetovaže" na životinje i u časopisu Nano Letters demonstrirali potencijal metode za izradu mikroskopskih uređaja koji stupaju u interakciju sa živim organizmima, uključujući bakterije.

Preciznost ove tehnike omogućila je timu stvaranje raznih mikrouzoraka: kvadrata, točkica i linija širine samo 72 nanometra pa čak i logotipa sveučilišta. Oko 40 % dugoživaca preživjelo je postupak, a istraživači kažu da bi se to moglo poboljšati daljnjim finim podešavanjem. Najvažnije je da im, čini se, nisu smetale njihove nove tetovaže: nakon što su se rehidrirali, nisu pokazivali promjene u ponašanju, što znači da bi ova tehnika mogla biti prikladna za ispis mikroelektronike ili senzora na živo tkivo.

Kvantno računalo otporno na pogreške

Koristeći novu arhitekturu supravodljivog kruga, istraživači MIT-a demonstrirali su dosad najjaču nelinearnu spregu svjetlosti i materije u kvantnom sustavu. U časopisu Nature Communications detaljno su opisali nelinearno spajanje svjetlosti i materije koje je otprilike za red veličine jače od prethodnih demonstracija, što bi moglo omogućiti kvantnom procesoru da radi oko 10 puta brže. Demonstracija temeljne fizike iza procesa veliki je iskorak prema ostvarenju kvantnih operacija i očitavanja koje bi se mogle izvesti u nekoliko nanosekundi, što bi, kažu, uklonilo jedno od uskih grla u kvantnom računarstvu.

Robot koji rukovanjem otkriva svojstva objekta

Čovjek često može pogoditi sadržaj kutije jednostavnim podizanjem i protresanjem, bez potrebe da vidi što je unutra. Istraživači MIT-a, Amazon Roboticsa i Sveučilišta British Columbia naučili su robote da rade nešto slično. Razvili su tehniku ​​koja robotima omogućuje korištenje samo unutarnjih senzora kako bi saznali o težini, mekoći ili sadržaju objekta podizanjem i laganim protresanjem. Njihovom metodom, opisanom u radu na arXivu, robot može točno pogoditi parametre poput mase objekta u nekoliko sekundi, bez pomoći vanjskih alata za mjerenje ili kamera.

Ključ njihovog pristupa je proces simulacije koji uključuje modele robota i objekta kako bi se brzo identificirale karakteristike tog objekta dok robot s njim interagira. Tehnika jednako dobro pogađa mase objekta kao i neke složenije i skuplje metode koje uključuju računalni vid. Uz to, ovaj pristup učinkovito koristi podatke i dovoljno je robustan da se nosi s mnogim vrstama nevidljivih scenarija. Istraživači sad svoju metodu žele iskombinirati s računalnim vidom kako bi, kažu, stvorili još moćniju multimodalnu tehniku ​​očitavanja.