Sve donedavno najbolje što smo mogli bilo je usporiti starenje. Nova otkrića sugeriraju da se cijeli proces može i preokrenuti. Istraživači Medicinskog fakulteta na Harvardu identificirali su šest kemijskih koktela koji imaju potencijal prkositi starenju i bolestima povezanim sa starenjem u manje od tjedan dana. I dok se dosad starenje usporavalo snažnom genskom terapijom, znanstvenici tamošnjeg Sinclair Laba sad su kemijski pristup upotrijebili za reprogramiranje stanica u mlađe stanje. Ujedno su razvili i nove metode probira, uključujući kvantitativni test nukleocitoplazmatske kompartmentalizacije (NCC) koji može razlikovati mlade, stare i stare stanice.

"Najbolje što smo dosad mogli učiniti bilo je usporiti starenje. Nova otkrića sugeriraju da to sada možemo preokrenuti", tvrdi kontroverzni znanstvenik David Sinclair. On se proslavio još 2006. godine kad je glodavcima davao resveratrol, molekulu s blagotvornim djelovanjem na zdravlje, koja je navodno usporila njihovo starenje.

Nakon toga je stekao titulu gurua dugovječnosti i usput se ludo obogatio kad je njegovu tvrtku Sirtris, koja je eksperimentirala s resveratrolom, GlaxoSmithKline 2008. godine kupio za 720 milijuna dolara. Ugled mu je bio narušen nakon što je Pfizer doveo u pitanje rezultate istraživanja. Stoga ne čudi i kako Sinclairovu tvrdnju da u rukama ima koktel mladosti znanstvena zajednica dočekuje s rezervom. S druge strane, zanimanje za njegov rad sad je pokazao Elon Musk.

BioKnit: kuća od vune i gljiva

U studiji koja pomalo zvuči kao priča o tri praščića, istraživači Sveučilišta Newcastle spojili su vunu i gljivice kako bi razvili materijale koji bi trebali smanjiti utjecaj građevinske industrije na okoliš. Pokazalo se naime da se myocrete, pasta napravljena od micelija može kombinirati s merino vunom i od njihove mješavine dobiti konzistentan i svestran materijal, jači i snažniji od konvencionalnih kompozitnih uzoraka micelija, uzgojenih bez pletene oplate.

"Naša je ambicija transformirati izgled, dojam i dobrobit arhitektonskih prostora korištenjem micelija u kombinaciji s biološkim materijalima kao što su vuna, piljevina i celuloza", objašnjavaju istraživači u Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. Ovaj proces mogao bi pružiti jeftinu, održivu zamjenu za pjenu, drvo i plastiku. 

FrameDiff transformira medicinu

MIT-ovi istraživači razvili su FrameDiff, računalni alat koji koristi generativnu umjetnu inteligenciju za izradu novih proteinskih struktura kako bi se ubrzao razvoj lijekova i poboljšale genske terapije.

Pristup strojnog učenja generira "okvir" koji se usklađuje s inherentnim svojstvima proteinskih struktura, omogućujući mu da konstruira nove proteine ​​neovisno o postojećim dizajnima, olakšavajući proteinske strukture bez presedana.

Atropin ipak ne liječi kratkovidnost

Dvogodišnja studija Pediatric Eye Disease Investigator Groupa (PEDIG) otkrila je da niske doze atropina u kapima za oči (0,01%) nisu bile ništa učinkovitije od placeba u usporavanju napredovanja kratkovidnosti kod djece starije od dvije godine. Nalazi su u suprotnosti s prethodnim ispitivanjima koja su primarno provedena u istočnoj Aziji, sugerirajući da rasne razlike mogu utjecati na odgovor na atropin. Rezultati naglašavaju potrebu za dodatnim istraživanjem za upravljanje ovim sve češćim stanjem očiju.

"Bi li drugačija doza bila učinkovitija u populaciji SAD-a? Bi li kombiniranje atropina s drugim strategijama imalo sinergijski učinak? Možemo li razviti druge pristupe liječenju ili prevenciji temeljene na boljem razumijevanju uzroka progresije miopije?”, zapitali su se istraživači u časopisu JAMA Ophthalmology. Oni kažu da treba hitno poraditi na prevenciji kratkovidnosti s kojom će se do sredine stoljeća suočiti polovica svjetske populacije.  

Protočne baterije sljedeće generacije

Protočna baterija optimizirana za pohranu energije iz električne mreže zadržala je svoj kapacitet pohranjivanja i oslobađanja energije više od godinu dana neprekidnog punjenja i pražnjenja, javljaju istraživači Pacifičkog sjeverozapadnog nacionalnog laboratorija (PNNL) pod nadzorom američkog Ministarstva energetike. 

Studija, objavljena u časopisu Joule, detaljno opisuje prvu upotrebu otopljenog jednostavnog šećera nazvanog β-ciklodekstrin, derivata škroba, za povećanje dugovječnosti i kapaciteta baterije. U nizu eksperimenata znanstvenici su optimizirali omjer kemikalija u sustavu sve dok nije postigao 60 posto veću vršnu snagu.

Aditiv β-ciklodekstrina također je prvi koji ubrzava elektrokemijsku reakciju koja pohranjuje i zatim oslobađa energiju protočne baterije, u procesu koji se naziva homogena kataliza. To znači da šećer obavlja svoj posao dok je otopljen u otopini, a ne kao krutina nanesena na površinu.

Samozalječivi metali

Znanstvenici su prvi put svjedočili pucanju komada metala koji se potom spojio bez ljudske intervencije, rušeći pritom temeljne znanstvene teorije. Ako se novootkriveni fenomen može iskoristiti, to bi moglo dovesti do inženjerske revolucije koja bi nam iznjedrila samozacjeljujuće motore, mostove i zrakoplove.

"Bilo je to apsolutno zapanjujuće gledati iz prve ruke", napisali su istraživači Sandia National Laboratoriesa i Texas A&M University koji su svoja otkrića opisali u časopisu Nature. "Potvrdili smo da metali imaju vlastitu intrinzičnu, prirodnu sposobnost da se sami zacjeljuju, barem u slučaju oštećenja uslijed zamora na nanoskali."

Bojanje 2% Zemlje u bijelo zaustavlja zagrijavanje

Godine 2021. istraživači sa Sveučilišta Purdue objavili su da su razvili najbjelju boju na Zemlji. Ta je boja toliko bijela da može reflektirati preko 98% svjetlosti. Ovo je osobito korisno jer svjetlost stvara toplinu, a nama na Zemlji ovih je dana vrućine i previše. Kad bi se koristila na zgradi, rekli su istraživači, boja bi smanjila temperaturu na površini, snizila unutarnju temperaturu i smanjila potrebu za klimatizacijom. 

Profesori elektrotehnike i računalnog inženjerstva na Kalifornijskom sveučilištu u Davisu sad su otišli korak dalje. Oni su izračunali da bi premazivanjem Purdueove boje preko 1-2% Zemljine površine toliko smanjila količina topline koju apsorbira planet da bi to riješilo sve probleme sa zagrijavanjem. Uz to, količina svjetlosti koja se odbija natrag u svemir ne bi mnogo naštetila kozmosu. Bilo bi to "kao da šalicu obične vode izlijete u ocean".

Tekući kristali za sigurniji QR kod

Istraživači Fakulteta inženjerstva Sveučilišta u Nagoyi razvili su metodu za preradu kolesteričnih tekućih kristala (CLC) u sferne čestice mikrometarskih veličina. CLC kristali imaju spiralnu strukturu, što im daje jedinstvena optička svojstva i sposobnost selektivne refleksije svjetlosti. Kombinirajući sferne CLC čestice s komercijalno dostupnim pigmentima, istraživači su razvili jedinstveni QR kod protiv krivotvorenja koji se može prikazati samo pod određenim kružnim polarizatorom i o tome izvijestili u časopisu Advanced Optical Materials.

Sigurniji QR kodovi koji se ne mogu replicirati mogu se napraviti zahvaljujući kiralnosti CLC-a, odnosno svojstvu objekta ili molekule da se ne može preklopiti na svoju zrcalnu sliku zbog asimetrije. CLC-i su kiralni i imaju optičku aktivnost, tako da se QR kod protiv krivotvorenja može stvoriti kombiniranjem boje sferičnih CLC čestica s komercijalno dostupnim nekiralnim pigmentima. Kod se može pročitati samo ako se koristi određeni kružni polarizator koji propušta ne-kiralnu svjetlost, ali ne i kiralnu svjetlost QR koda.

Materijal za manju potrošnju energije

Istraživači Sveučilišta u Minnesoti sintetizirali su tanki film jedinstvenog topološkog polumetalnog materijala koji može generirati više računalne snage i memorije za pohranu uz znatno manje energije.  

"Ovo istraživanje pokazuje da možete prijeći sa slabog topološkog izolatora na topološki polumetal koristeći strategiju magnetskog dopinga", objašnjavaju istraživači u časopisu Nature Communications. Istraživači već godinama rade na topološkim materijalima, ali sada su prvi put upotrijebili patentirani proces raspršivanja kompatibilan s industrijom za stvaranje ovog polumetala u formatu tankog filma. Budući da je njihov proces kompatibilan s industrijom, tehnologija se može lakše usvojiti i koristiti za proizvodnju uređaja u stvarnom svijetu.  

Svestrani robot  

Smišljajući učinkovitije umjetne udove, zglobove i mišiće robotičari inspiraciju često traže u pokretima raznih životinja. Tako su nastali SPIDAR koji puzi i leti, LEO koji vozi skateboard te roboti koji se mogu prebacivati ​​između dvonožnog i četveronožnog načina rada. A sada su inženjeri Caltecha i bostonskog Sveučilišta Northeastern razvili multimodalnog robota koji se može kretati na čak osam različitih načina, uključujući hodanje, puzanje, kotrljanje, prevrtanje pa čak i letenje. 

Svestrani Multi-Modal Mobility Morphobot (M4) izgleda poput kakvih elegantnih kolica; nego dugačak je 70 cm i visok 35 cm i stoji na četiri noge s po dva zgloba. Na krajevima svake noge ima i dva kanalska ventilatora koji mogu funkcionirati i potisnici propelera ili kotači. Robot, predstavljen u časopisu Nature Communications, iznenađujuće je lagan, oko 6 kilograma, s obzirom na to da je opremljen računalom, senzorima, komunikacijskim uređajima, zglobnim aktuatorima, propulzijskim motorima, energetskom elektronikom i baterijom. 

Istraživači očekuju da će multimodalni roboti igrati veliku ulogu u budućim istraživanjima svemira, a veliki potencijal vide i u korištenju ovog svestranog robota u operacijama potrage i spašavanja, rukovanju i dostavi paketa, digitalnoj poljoprivredi... 

Održiva alternativa fluoru

Fluor odlično štiti zube, ali ako ga je previše to može biti štetno. To se posebno odnosi na djecu koja gutaju pastu za zube, zbog čega se mlađoj djeci savjetuje da na četkicu iscijede tek kapljicu veličine zrna riže. No, studija Sveučilišta medicinskih znanosti u Poznanu i Medicinskog sveučilišta u Bialystoku sugerira da bi se umjesto fluora u pastama za zube mogao koristiti spoj hidroksiapatit. On pomaže kod bolesti desni i preosjetljivosti zuba pa bi se lako mogao uključiti u svakodnevnu rutinu čišćenja zuba.

Učinci hidroksiapatita, opisani u časopisu Frontiers in Public Health, su dvostruki: ovaj spoj ograničava demineralizaciju zuba koja dovodi do karijesa, i potiče prirodni proces remineralizacije zuba. Regulatori su odobrili hidroksiapatit kao siguran i može se sintetski proizvoditi za dodavanje pastama za zube.  

Termoelektrični hladnjak za naprednu elektroniku 

Istraživači Penn Statea osmislili su termoelektrični hladnjak koji značajno poboljšava snagu hlađenja i učinkovitost za buduću elektroniku velike snage. Uređaj koristi polu-Heuslerove legure i jedinstveni postupak žarenja kako bi se postigla veća gustoća snage hlađenja i pokretljivost nosača.

Novorazvijeni termoelektrični uređaj pokazao je povećanje gustoće snage hlađenja od 210% u usporedbi s vodećim komercijalnim uređajem, izgrađenim od bizmut telurida. Dodatno, on pokazuje održava i sličan koeficijent učinkovitosti (COP), omjer korisnog hlađenja i potrebne energije, otkriva studija objavljena u časopisu Nature Communications.

Alat koji vidi nevidljiva oštećenja mozga

Računalni program s umjetnom inteligencijom, vješt u obradi magnetske rezonancije (MRI), može uspješno detektirati strukturne promjene u mozgu nastale zbog ponovljenih ozljeda glave. Ova bi revolucionarna tehnologija, temeljena na strojnom učenju, mogla pomoći u razvoju novih dijagnostičkih alata za bolje razumijevanje suptilnih ozljeda mozga koje se nakupljaju tijekom vremena.

Rješenje Odsjeka za radiologiju Grossmanovog Medicinskog fakulteta Sveučilišta u New Yorku, predstavljeno u The Neuroradiology Journalu, razlikuje mozak sportaša koji su igrali kontaktne sportove poput nogometa u odnosu na nekontaktne sportove poput atletike. Rezultati su povezali opetovane udarce glavom sa sitnim, strukturalnim promjenama u mozgu sportaša koji se bave kontaktnim sportovima kojima nije dijagnosticiran potres mozga.

Istraživači su osmislili statističke tehnike koje su njihovom računalnom programu omogućile da "nauči" kako predvidjeti izloženost opetovanim udarcima glavom koristeći matematičke modele. Uvježbali su i program za prepoznavanje neobičnih značajki u moždanom tkivu i razlikovanje sportaša s i bez opetovane izloženosti ozljedama glave i rangirali koliko je svaka značajka korisna za otkrivanje oštećenja.