Dijagnostička AI olovka otkriva Parkinson iz rukopisa

Minijaturni čip-laser, robotska koža koja samu sebe zacjeljuje, višeelementna legura i motoda mršavljenja stimulacijom moždanih stanica, samo su neka od znanstvenih dostignuća ovog tjedna

Mladen Smrekar subota, 7. lipnja 2025. u 10:30
Uz pomoć neuronske mreže olovka može prepoznati rukopis pacijenata s Parkinsonovom bolešću s više od 95% točnosti 📷 Jun Chen
Uz pomoć neuronske mreže olovka može prepoznati rukopis pacijenata s Parkinsonovom bolešću s više od 95% točnosti Jun Chen

 

Olovka napunjena magnetskom tintom može se koristiti za otkrivanje Parkinsonove bolesti u ranoj fazi, sugerira studija inženjera UCLA u časopisu Nature Chemical Engineering. Pretvaranjem pokreta magnetske tinte u električne signale pisanja po površini i u zraku, autori pokazuju da uz pomoć neuronske mreže olovka uspješno prepoznaje rukopis pacijenata s Parkinsonovom bolešću uz točnost od 95 %.

Ova dijagnostička olovka mogla bi predstavljati jeftinu, točnu i široko distribuiranu tehnologiju s potencijalom za poboljšanje dijagnostike Parkinsonove bolesti u velikim populacijama i područjima s ograničenim resursima. Autori napominju da bi budući rad trebao proširiti alat na veće uzorke pacijenata i istražiti potencijal alata za praćenje napredovanja stadija Parkinsonove bolesti.


Novi oblik plazmatskog zračenja

Fizičari Švicarskog saveznog instituta za tehnologiju u Lausannei (EPFLpostigli su veliki napredak u upravljanju ekstremnom toplinom u fuzijskim reaktorima. Promjenom magnetskog oblika unutar tokamaka otkrili su novi oblik plazmatskog zračenja, takozvani X-point target radiator. Ova inovacija omogućuje da se energija iz plazme učinkovitije rasprši kroz zračenje, što drastično smanjuje opterećenje na stijenke reaktora.

Inovacija omogućava da se energija iz plazme učinkovitije rasprši kroz zračenje 📷 EPFL
Inovacija omogućava da se energija iz plazme učinkovitije rasprši kroz zračenje EPFL

U eksperimentima na TCV tokamaku zabilježeno je čak 80 % manje toplinskog toka na stijenke, bez negativnog utjecaja na samu fuziju. Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Physical Review Letters, moglo bi, kažu, odigrati ključnu ulogu i fuzijskoj energiji osigurati pouzdaniju i sigurniju budućnost.


Minijaturni čip-laser

Znanstvenici Sveučilišta u Rochesteru i Kalifornijskog sveučilišta u Santa Barbari izradili su laser manji od novčića, sposoban za mjerenje objekata nevjerojatnom brzinom od čak 10 kvintilijuna puta u sekundi. Ovaj minijaturni čip-laser, opisan u časopisu Light: Science & Applications, mogao bi promijeniti štošta: od LiDAR sustava u autonomnim vozilima do detekcije gravitacijskih valova.

Novi laser integrira funkcionalnosti cijelog laboratorija u elektronički upravljan čip, otvarajući vrata bržim, jeftinijim i preciznijim mjerenjima u znanosti i industriji 📷 Qiang Lin i sur.
Novi laser integrira funkcionalnosti cijelog laboratorija u elektronički upravljan čip, otvarajući vrata bržim, jeftinijim i preciznijim mjerenjima u znanosti i industriji Qiang Lin i sur.

Novi laser izrađen je od sintetičkog materijala litijevog niobata i koristi tzv. Pockelsov efekt koji omogućava iznimno brzu i preciznu promjenu boje svjetlosti. Laser prepoznaje oblike na rotirajućem disku, a ista tehnologija može se primijeniti i za prepoznavanje vozila i prepreka na autocestama, ali i za izradu optičkih satova koji mjere vrijeme s nevjerojatnom preciznošću.


Robotska koža samu sebe zacjeljuje

Inženjeri Sveučilišta Nebraska-Lincoln razvili su inteligentni, samooporavljajući umjetni mišić koji može detektirati i autonomno sanirati oštećenja, poput ljudske kože. Njihov rad, predstavljen na IEEE međunarodnoj konferenciji o robotici i automatizaciji u Atlanti, proglašen je jednim od najboljih.

Višeslojna arhitektura inteligentnog, samoobnavljajućeg umjetnog mišića: Gornji sloj je aktuacijski, srednji je kruti, samoobnavljajući termoplastični elastomer, dok donji sloj detektira oštećenja 📷 Eric Markvicka i Joel Brehm
Višeslojna arhitektura inteligentnog, samoobnavljajućeg umjetnog mišića: Gornji sloj je aktuacijski, srednji je kruti, samoobnavljajući termoplastični elastomer, dok donji sloj detektira oštećenja Eric Markvicka i Joel Brehm

Sustav se sastoji od tri sloja: donji sloj s tekućim metalnim mikro-kapljicama detektira oštećenja, srednji sloj od termoplastičnog elastomera provodi samooporavak, a gornji sloj pokreće mišić pritiskom vode. Kad dođe do oštećenja, sustav automatski locira problem i pokreće popravak koristeći električnu struju za “brisanje” oštećenja, čime omogućuje višestruke cikluse samoizlječenja. Ova inovacija može unaprijediti robote u poljoprivredi i nosive uređaje, ali i smanjiti elektronički otpad.


Višeelementna legura

Mlazni motori su vrlo snažni i proizvode puno topline. Materijali koji se koriste u tim okruženjima s iznimno visokim temperaturama nazivaju se superlegure. Ovi metali otporni na visoke temperature obično su legure na bazi nikla ili kobalta i mogu podnijeti temperature oko 1000 °C. Istraživači Nacionalnog laboratorija Ames otkrili su novu višeelementnu leguru koja bi mogla zamijeniti postojeće superlegure bazirane na niklu i kobaltu u plinskim turbinama za zrakoplovstvo i proizvodnju energije.

Nva legura može izdržati više temperature, do 1400 °C. To omogućava učinkovitiji rad turbina bez potrebe za dodatnim hlađenjem, što smanjuje gubitke energije
Nva legura može izdržati više temperature, do 1400 °C. To omogućava učinkovitiji rad turbina bez potrebe za dodatnim hlađenjem, što smanjuje gubitke energije

Ključ otkrića je korištenje računalnog okvira koji brzo predviđa svojstva i stabilnost metala, što ubrzava razvoj novih materijala. Nova legura je dovoljno žilava za obradu standardnim industrijskim metodama, čime se pojednostavljuje proizvodnja i smanjuju troškovi. Ovo otkriće, kažu, predstavlja veliki iskorak prema energetski učinkovitijim i ekološki prihvatljivijim turbinskim motorima.


Stimulacijom moždanih stanica do linije

Istraživači Sveučilišta u Gothenburgu otkrili su specifičnu skupinu moždanih stanica u moždanom deblu koje su ključne za učinke mršavljenja popularnog lijeka semaglutida, bez izazivanja nuspojava poput mučnine ili gubitka mišićne mase. U eksperimentima na miševima, stimulacija tih stanica dovela je do smanjenog apetita i gubitka masnog tkiva, dok su nuspojave izostale.

Mršaviti se može i stimuliranjem dijelova mozga, otkrili su švedski znanstvenici 📷 Josefin Bergenholtz
Mršaviti se može i stimuliranjem dijelova mozga, otkrili su švedski znanstvenici Josefin Bergenholtz

Ovo otkriće, predstavljeno u časopisu Cell Metabolism, otvara put razvoju novih lijekova za pretilost koji bi mogli omogućiti gubitak težine bez neugodnih nuspojava, čime bi se značajno unaprijedilo liječenje pretilosti.


Kineski robot žonglira kao Messi

Kineska tvrtka za naprednu robotiku LimX Dynamics, predstavila je TRON 1, bipedalnog robota modularnog dizajna koji omogućuje prelazak između tri načina kretanja: ljudskog hodanja, mobilnosti na kotačima i balansiranja na točkastim stopalima. Robot automatski detektira promjene hardvera i prilagođava softver, što omogućuje glatke tranzicije između različitih načina kretanja u raznolikim uvjetima.

TRON 1 održava ravnotežu čak i pri vanjskim smetnjama, poput trzanja ili naglih promjena terena, što ga čini iznimno otpornim i pogodnim za istraživanja u robotici i primjene u industriji. Uz to, razvoj novih algoritama olakšat će i njegova otvorena platforma i Python podrška 


Ultratanka leća

Švicarski znanstvenici s ETH Zürich .html razvili su ultratanku leću, čak 40 puta tanju od ljudske vlasi, koja može prepoloviti valnu duljinu svjetlosti, pretvarajući infracrveno zračenje u vidljivu svjetlost. Ključ inovacije, predstavljene u časopisu Advanced Materials, je materijal litijev niobat, u koji su utisnuti nanometarski uzorci uz pomoć nove metode litografije nano-otiska.

Infracrvena svjetlost prolazi kroz metalnu leću i pretvara se u ljubičastu svjetlost te se fokusira u žarišnoj točki zbog materijala i posebnih površinskih struktura  📷 Ü.Talts / ETH Zurich
Infracrvena svjetlost prolazi kroz metalnu leću i pretvara se u ljubičastu svjetlost te se fokusira u žarišnoj točki zbog materijala i posebnih površinskih struktura Ü.Talts / ETH Zurich

Ova metaleća fokusira svjetlost poput obične leće, ali istovremeno omogućuje pretvorbu valne duljine zahvaljujući nelinearnim optičkim svojstvima materijala. Tehnologija otvara put kompaktnim, jeftinim optičkim komponentama za kamere, sigurnosne elemente na novčanicama i napredne senzore, a masovna proizvodnja postaje izvediva zbog skalabilnog procesa izrade.


Organske solarne ćelije

Kemičari japanskog sveučilišta Kanazawa izradili su potpuno organsku solarnu ćeliju koja postiže rekordnu učinkovitost pretvorbe energije od 8,7 %, što je više nego dvostruko od dosadašnjeg maksimuma od 4 % za ovu vrstu tehnologije. Ključ uspjeha leži u dvije inovacije: razvoju prozirne elektrode na bazi vodljivog polimera PEDOT:PSS, koja se proizvodi na niskoj temperaturi (80 °C) bez upotrebe jakih kiselina ili baza, te novoj tehnici laminacije elektroda od ugljičnih nanocijevi. Ove elektrode se zasebno formiraju na zaštitnim filmovima i naknadno postavljaju na uređaj, čime se sprječava oštećenje osjetljivih organskih slojeva tijekom proizvodnje.

Ilustracija potpuno organske solarne ćelije 📷 Masahiro Nakano i sur.
Ilustracija potpuno organske solarne ćelije Masahiro Nakano i sur.

Za razliku od tradicionalnih solarnih ćelija koje sadrže toksične metale ili zahtijevaju visoke temperature, nova tehnologija, opisana u časopisu Advanced Functional Materials, potpuno je organska, ekološki prihvatljiva i pogodna za proizvodnju.