Spaljivanje vapnenca iz kamenoloma značajno pridonosi emisijama stakleničkih plinova iz proizvodnje cementa. No, sad su istraživači predvođeni stručnjacima Sveučilišta Colorado Boulder otkrili metodu kojom mikroalge apsorbiraju ugljični dioksid iz atmosfere, čime proizvodnja cementa postaje ugljično neutralna ili čak ugljično negativna.

Istraživači su uzgojili kokolitofore, mutno bijele mikroalge koje izdvajaju i pohranjuju ugljični dioksid u mineralnom obliku fotosintezom. Ovi sićušni organizmi uz pomoć sunčeve svjetlosti, morske vode i otopljenog ugljičnog dioksida proizvode najveće količine novog kalcijevog karbonata na planetu i to brže nego koraljni grebeni. Cvjetovi kokolitofore u svjetskim oceanima toliko su veliki da se mogu vidjeti iz svemira.

Ove su mikroalge izdržljiva mala bića, žive u toplim i hladnim, slanim i slatkim vodama diljem svijeta, što ih čini odličnim kandidatima za uzgoj gotovo bilo gdje: u gradovima, na kopnu ili u moru. Istraživači procjenjuju da bi dva milijuna hektara otvorenih ribnjaka bilo dovoljno za proizvodnju svog cementa potrebnog u SAD-u; riječ je o 0,5% ukupne kopnene površine u SAD-u i samo 1% zemlje koja se koristi za uzgoj kukuruza.

Osim vapnenca, mikroalge mogu stvoriti i lipide, proteine, šećere koji se mogu koristiti za proizvodnju biogoriva, hrane i kozmetike, što znači da bi te mikroalge mogle biti izvor drugih, skupljih proizvoda, lime bi se nadoknadili troškovi proizvodnje vapnenca.

E-nos prati razinu glukoze

Posljednjih godina pojavilo se nekoliko neinvazivnih, nosivih uređaja za mjerenje glukoze, ali su uglavnom skupi i ovise o izravnom uzorkovanju i interakciji s krvlju. No, sad je u časopisu IEEE Sensors Journal predstavljen e-nos koji može mjeriti razinu glukoze na temelju daha osobe. 

Rješenje Odjela za elektrotehniku i računalno inženjerstvo na Sveučilištu Georgea Masona sadrži 12 različitih kemijskih senzora i mikroprocesor. Kada e-nos nanjuši izdahnuti dah, kemijski senzori šalju električni odgovor mikroprocesoru koji signale pretvara u digitalne informacije. 

Novi e-nos omogućuje neinvazivno, bezbolno i jeftino mjerenje razine glukoze. Osmišljen je za pomno praćenje razine glukoze kod dijabetičara, posebno onih s visokim šećerom u krvi i bolesnika s tipom 1 koji često trebaju inzulinske lijekove. 

Ljudske oči za umjetnu inteligenciju 

Istraživači Sveučilišta Central Florida (UCF) osmislili su uređaj koji replicira mrežnicu oka. Ovo istraživanje moglo bi rezultirati vrhunskom umjetnom inteligencijom koja odmah identificira ono što vidi i automatski opisati fotografije snimljene kamerom ili telefonom i iskoristiti u robotima i samovozećim vozilima.

Tehnologija, opisana u časopisu ACS Nano, daje bolje rezultate od oka u smislu raspona valnih duljina koje može percipirati, od ultraljubičastog do vidljivog svjetla i infracrvenog spektra. Istraživači vjeruju da će njihovo rješenje promijeniti način na koji se realizira umjetna inteligencija te da će ova tehnologija postati široko dostupna u sljedećih pet do deset godina.

Personalizirana stanična terapija

Istraživači Sveučilišta u Minnesoti razvili su alat koji predviđa i prilagođava brzinu određene vrste uređivanja DNK. Ovo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Communications, utire put personaliziranim, učinkovitim genetskim i staničnim terapijama za bolesti kao što su dijabetes i rak. 

Model kombinira eksperimente visoke propusnosti s modelom strojnog učenja i omogućuje programiranje brzine kojom terapijska stanica reagira na okolinu, kontrolirajući time koliko brzo ili sporo proizvodi lijek ili terapijski protein. Ovo modeliranje može se koristiti i za predviđanje i kontrolu istodobne proizvodnje više proteina unutar stanice. To bi se pak moglo koristiti za programiranje matičnih stanica za proizvodnju novih tkiva ili organa za primjenu u regenerativnoj medicini i omogućiti terapeutskim stanicama proizvodnju više lijekova u unaprijed definiranim omjerima.

Svila kao alternativa mikroplastici

Istraživači predvođeni znanstvenicima s MIT-a razvili su biorazgradivi sustav koji se temelji na svili kako bi zamijenio mikroplastiku koja se dodaje poljoprivrednim proizvodima, bojama i kozmetici. Čitav proces opisan je u časopisu Small.

Za razliku od visokokvalitetnih svilenih niti koje se koriste za fine tkanine, protein svile koji se koristi u novom alternativnom materijalu široko je dostupan i daleko jeftiniji. U procesu se koristite čahure netekstilne kvalitete, a svilena vlakna mogu se jednostavno otopiti pomoću skalabilnog procesa na bazi vode. Obrada je toliko jednostavna i podesiva da se dobiveni materijal može prilagoditi za rad na postojećoj proizvodnoj opremi. Iako je izrađen i obrađen u vodenoj otopini, ovaj materijal može biti hidrofoban i odbijati vodu, a može biti i hidrofilan i privlačiti vodu.

Poboljšani tokamak

Istraživači Princetonskom Laboratoriju za fiziku plazme (PPPL) američkog Ministarstva energetike (DOE) vjeruju da bi se ažuriranjem matematičkog modela mogao poboljšati dizajn postrojenja za fuziju poznatih kao tokamaci. Oni su naime otkrili novi način na koji otpornost uzrokuje nestabilnosti na rubu plazme, gdje temperature i tlakovi naglo rastu. Uključivanjem otpornosti u modele koji predviđaju ponašanje juhe od elektrona i atomskih jezgri koja čini 99% vidljivog svemira, znanstvenici mogu dizajnirati sustave za buduća fuzijska postrojenja koja plazmu čine stabilnijom.

Buduća istraživanja usredotočit će se na određivanje zašto otpornost proizvodi ove vrste nestabilnosti u sfernim tokamacima. Znanstvenici još ne znaju koje svojstvo uzrokuje pojavu otpornih oblika na rubu plazme. To, kažu, može biti rezultat sferne geometrije torusa, litija koji oblaže unutrašnjost nekih objekata ili izduženog oblika plazme, no to tek treba potvrditi daljnjim simulacijama.

Nova tehnologija pohrane

Precizno primijenjen mehanički pritisak može poboljšati elektronička svojstva naširoko korištenog polimernog materijala. To zahtijeva da materijal bude mehanički obrađen do točnosti od nekoliko nanometara, zaključili su istraživači Sveučilišta Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) u znanstvenom časopisu Advanced Electronic Materials. Oni su pokazali kako djeluje ovaj dosad nepoznati fizički učinak i kako bi se mogao iskoristiti za nove tehnologije pohrane. 

Učinak se može kontrolirati tako precizno da su istraživači mogli koristiti električne naboje kako bi u materijalu skicirali verziju gradskog grba u nano veličini, vjerojatno najmanjeg na svijetu. Novi proces mogao bi omogućiti korištenje materijala poput PVDF-a u novim električnim i skladišnim aplikacijama.

Srca za meke robote

Limeni čovjek ga nije imao. Grinchovo je bilo tri broja premalo. A kod mekanih robota  elektronički pokretane crpke koje funkcioniraju kao njihova "srca" toliko su glomazne i krute da se moraju odvojiti od tijela robota, a to pak ispušta energiju i činiti robote manje učinkovitima. No, sad su istraživači Sveučilišta Cornell iskoristili hidrodinamičke i magnetske sile kako bi pokretali gumene, deformabilne crpke koje mekim robotima mogu omogućuju pružiti cirkulacijski sustav oponašajući biologiju životinja.

Nova elastomerna crpka, opisana u Proceedings of the National Academy of Sciences, sastoji se od mekane silikonske cijevi s namotajima žice, solenoidima. Razmaci između zavojnica omogućuju savijanje i istezanje cijevi. Unutar cijevi nalazi se magnet s čvrstom jezgrom okružen pametnom, magnetoreološkom tekućinom (MRF) koja se ukrućuje kada je izložena magnetskom polju. Ovisno o tome kako se magnetsko polje primjenjuje, jezgra magneta može se pomicati naprijed-natrag i gurati tekućine poput vode i ulja niske viskoznosti kontinuiranom silom i bez zaglavljivanja.