Električne pilule, laseri protiv žohara i filodendron koji vitla mačetom

Iz tjedna u tjedan znanstvenici i istraživači iz cijelog svijeta predstavljaju rješenja koja bi mogla pronaći primjene u svakodnevnom životu

Mladen Smrekar subota, 8. listopada 2022. u 06:00

Istraživači Sveučilišta Heriot-Watt u Edinburghu razvili su sustav koji koristi lasere i tehnologiju umjetne inteligencije za rješavanje problema žohara. Sustav, opisan u časopisu Oriental Insects, oslanja se na strojni vid: dvije kamere šalju signale u računalo koje određuje položaj žohara. Ta se informacija zatim koristi za usmjeravanje lasera na žohara. Strojni vid zatim potvrđuje kreće li se žohar ili ne.

Emitiranje topline iz lasera uzrokuje promjenu položaja ili smjera žohara, a pojačavanjem topline na laseru žohare se može neutralizirati s udaljenosti do 120 cm
Emitiranje topline iz lasera uzrokuje promjenu položaja ili smjera žohara, a pojačavanjem topline na laseru žohare se može neutralizirati s udaljenosti do 120 cm

Sustav je podesiv pa se može koristiti i za zaštitu od komaraca, za držanje stršljenova podalje od pčela ili uklanjanje parazita s usjeva ili trgovina. Nažalost, nije prikladan za korištenje u kućanstvu jer, upozoravaju istraživači, laser može uzrokovati sljepoću ili ozbiljno oštećenje očiju.

Ultrabrzi 3D ispis

Inženjeri Sveučilišta Stanford osmislili su proces 3D ispisa koji je pet do 10 puta brži od najbržeg pisača visoke razlučivosti i može koristiti različite vrste smole s boljim mehaničkim i električnim svojstvima. Tehnologija, opisana u Science Advances omogućava omogućiti izradu složenih predmeta od više materijala u jednom koraku.

Modele poznatih građevina otisnuti u bojama zastave zemalja u kojima se nalaze
Modele poznatih građevina otisnuti u bojama zastave zemalja u kojima se nalaze

Za testiranje pisača istraživači su upotrijebili tri odvojene štrcaljke, svaku napunjenu smolom obojenom na drugačiji način. Uspješno su otisnuli modele poznatih građevina u bojama zastave zemalja u kojima se nalaze, poput Dvorane neovisnosti u crveno-bijeloj i plavoj boji Sjedinjenih Država ili Katedrale Svete Sofije u plavoj i žutoj boji Ukrajine.

Gorivo od stakleničkih plinova

Zahvaljujući fotooksidaciji, metan se može pretvoriti u metanol koristeći svjetlo i raspršene prijelazne metale poput bakra, pokazala je studija u časopisu Chemical Communications. Prirodni plin tako bi mogao postati izvor energije za proizvodnju alternativnih goriva za benzin i dizel.

Metanol je vitalan u proizvodnji biodizela i kemijskoj industriji u Brazilu, gdje se koristi za sintezu raznih proizvoda
Metanol je vitalan u proizvodnji biodizela i kemijskoj industriji u Brazilu, gdje se koristi za sintezu raznih proizvoda

Unatoč činjenici da je prirodni plin fosilno gorivo, njegova pretvorba u metanol proizvodi manje ugljičnog dioksida od ostalih tekućih goriva iste kategorije. Uz to, sakupljanje metana iz atmosfere ključno je za ublažavanje negativnih posljedica klimatskih promjena jer plin ima 25 puta veći potencijal da pridonese globalnom zagrijavanju nego CO2, pišu istraživači Odsjeka za fiziku Saveznog sveučilišta São Carlos.

Zračni filtar izvrsnih performansi

Kineski istraživači sa Sveučilišta Fuzhou dizajnirali su kompozitnu spužvu visokih performansi koja učinkovito filtrira čestice u okruženjima visoke temperature i visoke vlažnosti. Odličnih je mehaničkih svojstava i izrađena od ekološki prihvatljivih materijala.

Zralni filtar uklanja više od 99 posto čestica
Zralni filtar uklanja više od 99 posto čestica

Filtar, opisan u časopisu Particuology, mogao bi se ugrađivati u automobile, kuhinjske ventilatore i industrijske dimnjake. U testovima ispušnih plinova automobila, kompozitna spužva postigla je učinkovitost veću od 99 posto u uklanjanju čestica. Istraživači sad istražuju plinske filtere koji se mogu prilagoditi višim temperaturama, ali i načine tretiranja određenih komponenti zagađivača zraka.

Biljka koja upravlja mačetom

Neki su izumi toliko čudni da jednostavno bodu u oči. Takav je slučaj i s biljnom mačetom Davida Bowena. Ova instalacija omogućuje da živa biljka upravlja mačetom. 

Plant Machete ima kontrolni sustav koji očitava i koristi električne zvukove koji se nalaze u živom filodendronu. Sustav koristi mikrokontroler otvorenog koda spojen na biljku za očitavanje različitih signala otpora preko lišća biljke. Pomoću prilagođenog softvera ti se signali u stvarnom vremenu preslikavaju na pokrete zglobova industrijskog robota koji drži mačetu.

Biljka je u stvari mozak robota koji kontrolira mačetu, određujući kako ona zamahuje, zabada, reže i djeluje u prostoru
Biljka je u stvari mozak robota koji kontrolira mačetu, određujući kako ona zamahuje, zabada, reže i djeluje u prostoru

Sinaptički tranzistor

Robotika i nosivi uređaji uskoro bi mogli postati malo pametniji dodatkom rastezljivog, nosivog sinaptičkog tranzistora koji su razvili inženjeri Sveučilišta Penn State. Uređaj radi poput neurona u mozgu i šalje signale nekim stanicama i inhibira druge kako bi poboljšao ili oslabio memoriju. Detalji ovog sinaptičkog tranzistora predstavljeni su u časopisu Nature Electronics.  

Tranzistor je mehanički deformabilan i funkcionalno rekonfigurabilan pa se može se pričvrstiti na robota ili nosivi uređaj kako bi im služio kao vanjska koža
Tranzistor je mehanički deformabilan i funkcionalno rekonfigurabilan pa se može se pričvrstiti na robota ili nosivi uređaj kako bi im služio kao vanjska koža

Umjetni neuroni u uređaju rade poput neurona u ventralnom tegmentalnom području koji su sposobni istovremeno otpuštati i ekscitatorne i inhibitorne neurotransmitere. Dizajniranjem sinaptičkog tranzistora da radi s oba sinaptička ponašanja istovremeno, potrebno je manje tranzistora u usporedbi s konvencionalnom tehnologijom integrirane elektronike, što pojednostavljuje arhitekturu sustava i omogućuje uređaju da štedi energiju, objašnjavaju istraživači. 

Nanožice za snažnije računalne čipove

Istraživači Odsjeka za materijale Sveučilišta Oxford osmislili su revolucionarni pristup uzimanja pojedinačnih nanožica iz supstrata za rast i postavljanja na gotovo bilo koju platformu. Inovativna metoda, predstavljena u časopisu Small. koristi nove alate, uključujući ultratanke filamente od polietilen tereftalata (PET) sa suženim vrhovima. 

Istraživači su nanožice uspjeli postaviti i na krhke podloge, kao što su ultratanke membrane od 50 nanometara
Istraživači su nanožice uspjeli postaviti i na krhke podloge, kao što su ultratanke membrane od 50 nanometara

Minijaturna veličina nanožica mogla bi omogućiti razvoj manjih tranzistora i minijaturiziranih računalnih čipova. Istraživači se nadaju da bi se nanožice mogle ugraditi u postojeće platforme na čipu, elektroničke ili fotonske, i tako omogućiti dosad nemoguća fizička svojstva. 

Najbjelji lak na svijetu, tanji no ikad

Najbjelja boja na svijetu, viđena u ovogodišnjem izdanju Guinnessovih svjetskih rekorda, održava površine toliko hladnima da bi mogla smanjiti potrebu za klimatizacijom. A sad su njeni tvorci sa Sveučilišta Purdue razvili i novu, tanju i lakšu formulaciju, idealnu za zračenje topline od automobila, vlakova i zrakoplova.

Nova formulacija boje postiže gotovo istu referentnu vrijednost sunčeve refleksije (97,9%) sa samo jednim slojem boje od 150 mikrona
Nova formulacija boje postiže gotovo istu referentnu vrijednost sunčeve refleksije (97,9%) sa samo jednim slojem boje od 150 mikrona

Izvorna najbjelja boja na svijetu koristila je nanočestice barijevog sulfata za reflektiranje 98,1% sunčeve svjetlosti, hladeći vanjske površine više od 4,5 Celzijevih stupnjeva ispod temperature okoline. No da bi se to postiglo trebalo je nanijeti sloj boje debljine najmanje 400 mikrona; dobro za krovove, ali previše za neke druge namjene. 

Najbjelija bijela boja odsad je i puno lakša
Najbjelija bijela boja odsad je i puno lakša

Nova formulacija boje, opisana u časopisu Cell Reports Physical Science, sadrži šupljine zraka pa teži 80% manje od boje s barijevim sulfatom, ali uz gotovo identičnu sunčevu refleksiju. Takva boja mogla bi hladiti eksterijere zrakoplova, automobila ili vlakova pa čak i svemirskih letjelica. Uz to, ova boja svu toplinu zrači u duboki svemir, što također izravno hladi naš planet, kažu istraživači.

Dijamanti od plastičnih boca

Što se događa unutar planeta poput Urana i Neptuna? Kako bi to otkrili istraživači Helmholtz-Zentruma Dresden-Rossendorf, Sveučilišta u Rostocku i francuske École Polytechnique intenzivnim su laserskim bljeskovima spalili tanku ploču jednostavne PET plastike.

U eksperimentu je tanka ploča jednostavne PET plastike gađana laserom. Snažni laserski bljeskovi zagrijali su materijal do 6000 Celzijevih stupnjeva i generirali udarni val
U eksperimentu je tanka ploča jednostavne PET plastike gađana laserom. Snažni laserski bljeskovi zagrijali su materijal do 6000 Celzijevih stupnjeva i generirali udarni val

Nalazi tima, objavljeni u časopisu Science Advances, podržali su hipotezu da dijamanti stvarno kiše unutar ledenih divova na rubu našeg sunčevog sustava i ujedno pokazali kako bi se tako mogli izrađivati nanodijamanati za vrlo osjetljive kvantne senzore, medicinska kontrastna sredstva ili za cijepanje CO2. 

Do sada su se dijamanti ove vrste uglavnom proizvodili detoniranjem eksploziva; uz pomoć laserskih bljeskova, u budućnosti bi se mogli proizvoditi mnogo čišće, kažu istraživači.
 

"Električna pilula" 

Kad virus poput SARS-CoV-2 pokrene upalnu reakciju u tijelu,ta se informacija prenosi u mozak putem osjetilnog živčanog sustava. Živac vagus, koji se proteže od mozga do većine organa u ljudskom tijelu, reagira protuupalnim refleksom. U studiji koju objavljuje Analog Integrated Circuits and Signal Processing, istraživači Tehnološkog sveučilišta u Beču pokazali su kako stimulacija vagusa ima pozitivan učinak tijek teških oblika Covida-19.

Sustav sluša izmjerene biosignale i šalje podražaj točno u pravo vrijeme, poput kakve inteligentne električne pilule. Tako se sprečava prekomjerna i premala stimulacija, što je česta posljedica postojane elektrostimulacije
Sustav sluša izmjerene biosignale i šalje podražaj točno u pravo vrijeme, poput kakve inteligentne električne pilule. Tako se sprečava prekomjerna i premala stimulacija, što je česta posljedica postojane elektrostimulacije

"Elektrostimulacija aurikularnog vagusnog živca ne samo da je uspjela zaustaviti upalnu reakciju kod pacijenata s Covid-19, već joj se čak uspjela i suprotstaviti", kažu istraživači koji su integrirali upravljanje zatvorenom petljom. To im omogućuje da stimuliraju živac u pravom trenutku, kad se srce steže i krv teče u krvne žile ili kada osoba izdiše.