Bakterije koje uništavaju stanice raka, marsovske kuće i pametna vrata za kućne ljubimce

I ovaj tjedan znanstvenici i istraživači osmislili su niz rješenjakoja bi nam trebala olakšati život, na Zemlji, ali i u svemiru

Mladen Smrekar subota, 16. srpnja 2022. u 06:00

Od svog početka, kemoterapija se pokazala kao vrijedan alat u liječenju mnogih vrsta raka. Problem je što ubijajući stanice raka ona uništava i zdrave stanice, uzrokujući ćelavost i mučninu, između ostalog. Znanstvenici Kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech) vjeruju da imaju bolje rješenje: genetski modificirane, zvukom kontrolirane bakterije koje traže i uništavaju stanice raka.

Nakon što bakterije stignu do odredišta, pulsevi ultrazvuka mogu ih potaknuti da proizvode lijekove protiv raka
Nakon što bakterije stignu do odredišta, pulsevi ultrazvuka mogu ih potaknuti da proizvode lijekove protiv raka

U novom radu, objavljenom u časopisu Nature Communications, opisan je razvoj posebnog soja bakterije E. coli koji traži i infiltrira kancerozne tumore kada se ubrizga u tijelo pacijenta. Bakterije sadrže dva nova skupa gena; jedan proizvodi nanotijela koja imunološkom sustavu omogućuju da napadne tumor, a drugi djeluje poput toplinskog prekidača za uključivanje gena nanotijela kada bakterija dosegne određenu temperaturu.

Svemirske kuće s umjetnom gravitacijom

Astronauti u okruženjima niske gravitacije gube značajnu količinu koštane mase. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači Sveučilišta Kyoto i Kajima Corporation predložili su izgradnju zgrada s umjetnom gravitacijom kako bi se omogućila ljudska naselja na Marsu i Mjesecu. Dizajn objekata sadrži ogromne rotirajuće strukture koje centripetalnom silom stvaraju učinak Zemljine gravitacije.

Osmislili su i Lunar Glass, cilindričnu strukturu široku 100 i visoku 400 metara koja punu rotaciju dovršava svakih 20 sekundi, generirajući 1G gravitacije gdje je radijus najveći, što je ekvivalentno onom doživljenom na Zemlji.

Višekatne površine rotirajućih zgrada okružene su tekućom vodom i zemljom s drvećem, stvarajući mini-biom s ciklusima vode i ugljikohidrata za održavanje ljudske populacije.

Istraživači su podijelili 3D prikaze lunarnog stakla koje je dizajnirao SIC Human Spaceology Center, a predložili su i izgradnju sličnog objekta na Marsu te međuplanetarni transportni sustav Hexatrack koji održava gravitaciju poput Zemljine.

Umjetni mišić, bolji od prirodnog

Znanstvenici za materijale s UCLA-e i kolege s neprofitnog znanstveno-istraživačkog instituta SRI International razvili su novi materijal i proizvodni proces za stvaranje umjetnih mišića, jačih i fleksibilnijih od bioloških pandana.

Umjetni mišići opremljeni PHDE pokretačima mogu generirati više megapaskala sile od bioloških mišića i pokazuju tri do 10 puta veću fleksibilnost od prirodnih mišića
Umjetni mišići opremljeni PHDE pokretačima mogu generirati više megapaskala sile od bioloških mišića i pokazuju tri do 10 puta veću fleksibilnost od prirodnih mišića

Koristeći komercijalno dostupne kemikalije i koristeći proces sušenja ultraljubičastim svjetlom, istraživači su stvoriili poboljšani materijal na bazi akrila, savitljiviji, podesiv i jednostavniji za skaliranje, bez gubitka snage i izdržljivosti. Taj se tanki, visokoučinkoviti dielektrični elastomerni film (PHDE) stavlja između dvije elektrode za pretvaranje električne energije u gibanje.

Svaki PHDE sloj, opisan u časopisu Science, tanak je i lagan kao komad ljudske kose, debljine oko 35 mikrometara, a kada se više slojeva složi zajedno, oni postaju minijaturni električni motor koji se može ponašati poput mišićnog tkiva i proizvesti dovoljno energije za pokretanje pokreta za male roboti ili senzori.

Najmanji hodajući robot na daljinsko upravljanje

Inženjeri Sveučilišta Northwestern https://www.northwestern.edu/ izradili su najmanje hodajuće robote na daljinsko upravljanje koji izgledaju poput račića. Široki oko pola milimetra, mogu se savijati, uvijati, puzati, hodati, okretati, pa čak i skakati.  

Studija, nedavno objavljena u časopisu Science Robotics, zasad je eksperimentalna, ali istraživači vjeruju da su na dobrom putu da razviju sićušne robote koji mogu obavljati korisne zadatke u malim, skučenim područjima. Isti tim je lani već predstavio mikroprocesor s krilima; bio je to najmanji leteći objekt koji su ljudi ikad napravili.

Laser daljinski upravlja robotom kako bi ga aktivirao, a smjer laserskog skeniranja određuje i smjer hodanja robota. Skeniranje s lijeva na desno, na primjer, uzrokuje pomicanje robota s desna na lijevo.

Solarne ćelije obaraju rekorde

EPFL-ov Laboratorij za fotonaponsku i tankoslojnu elektroniku i inovacijski centar CSEM oborili su rekord učinkovitosti za tandemske silicij-perovskitne solarne ćelije. Istraživači su prvi put premašili granicu od 30 posto koristeći jeftine materijale i pritom postavili dva certificirana svjetska rekorda.

Istraživači su preskočili psihološku barijeru i eksperimentalno potvrdili potencijal visoke učinkovitosti tandema perovskit-na-siliciju
Istraživači su preskočili psihološku barijeru i eksperimentalno potvrdili potencijal visoke učinkovitosti tandema perovskit-na-siliciju

Oznaka učinkovitosti od 30 posto već je postignuta s drugim vrstama materijala, točnije poluvodičima III-V. Međutim, ti materijali i procesi preskupi su za održavanje energetske tranzicije jer su takvi uređaji tisuću puta skuplji od silicijskih solarnih ćelija.

Pametni tekstili osjećaju pokrete

Koristeći novi proizvodni proces, istraživači s MIT-a proizveli su pametne tkanine koje se prilagođavaju tijelu tako da mogu osjetiti držanje i pokrete nositelja. Uključivanjem posebne vrste plastične pređe i korištenjem topline istraživači su u procesu termoformiranja poboljšali preciznost senzora tlaka utkanih u višeslojni pleteni tekstil nazvan 3DKnITS.

MIT-ovi stručnjaci su termoformiranjem izradili pametne cipele i prostirke. Sustav strojnog učenja predvidio je pokrete i poze u jogi vježbača na pametnoj tekstilnoj prostirci s točnošću od oko 99 posto
MIT-ovi stručnjaci su termoformiranjem izradili pametne cipele i prostirke. Sustav strojnog učenja predvidio je pokrete i poze u jogi vježbača na pametnoj tekstilnoj prostirci s točnošću od oko 99 posto

Proces izrade omogućuje brzu izradu prototipova i može se lako povećati za proizvodnju velikih razmjera. Tehnika bi mogla naći brojne primjene, posebice u zdravstvu i rehabilitaciji. Na primjer, moglo bi se koristiti za proizvodnju pametnih cipela koje prate hod nekoga tko ponovno uči hodati nakon ozljede ili čarapa koje prate pritisak na stopalo dijabetičara kako bi se spriječilo stvaranje čira.

Pametna vrata za kućne ljubimce 

Kreatori pametnih vrata koja prepoznaju vaše kućne ljubimce upravo su zatvorila svoju kampanju na Kickstarteru i kreću u proizvodnju. Tvrtka Petvation koristi softver za prepoznavanje lica i strojno učenje kako bi se vrata automatski otvorila kad uoče ljubimca i poptom se zatvore za njim.

Ova vrata dovoljno su pametna da mogu držati pse vani, a mačke puštati unutra, ili obrnuto. Putem povezane aplikacije upozorit će vas ako vam u kuću žele ući neželjena stvorenja ili da vaša mačka u stan unosi ulovljene miševe. Proizvod uključuje i motor s mehanizmom za zaključavanje i senzor protiv priklještenja šapa ili repa.