Čini se da su istraživači Centra za fotoničku komunikaciju i računarstvo Sveučilišta Northwestern uspješno demonstrirali kvantnu teleportaciju optičkim kabelom koji prenosi redoviti internetski promet. Eksperiment, opisan u časopisu Optica, dokazao je da se kvantne informacije mogu prenositi uz konvencionalne podatke bez smetnji.

"To je nevjerojatno uzbudljivo jer nitko nije mislio da je to moguće. Naš rad pokazuje put prema kvantnim i klasičnim mrežama sljedeće generacije koje dijele jedinstvenu infrastrukturu optičkih vlakana. U osnovi, to otvara vrata guranju kvantnih komunikacija na višu razinu”, kažu istraživači koji su metodu uspješno iskušali na 30 km dugom optičkom kabelu. Eksperiment sad planiraju proširiti na veće udaljenosti s dva umjesto jednog para isprepletenih fotona kako bi time demonstrirali zamjenu isprepletenosti.

Moćni rojevi mravolikih robota

Robotičari Odjela za organsko i nano inženjerstvo Sveučilišta Hanyang razvili su rojeve sićušnih magnetskih robota koji rade zajedno poput mrava kako bi postigli herkulske podvige poput podizanja objekata koji su do 2000 puta većih od njih. Ti se rojevi mogu popeti na prepreku pet puta veću od jednog mikrorobota i prebaciti se jedan za drugim preko prepreke. Roj 1000 robota može se omotati oko tablete i transportirati lijek kroz tekućinu, ali i prenijeti teret 350 puta teži od zbroja jedinki koje su ga nosile. Pod rotirajućim magnetskim poljem, tvrde njihovi tvorci, ti bi se mikroroboti mogli koristiti za preuzimanje teških zadataka u izazovnim okruženjima poput pružanja minimalno invazivnog tretmana u začepljenim arterijama.

Svaki od mikrorobota, predstavljenih u časopisu Cell Press Device, visok je 600 mikrometara i sastoji se od epoksidnog tijela u koje su ugrađene čestice feromagnetskog neodimija-željeza-bora (NdFeB), što mu omogućuje da reagira na magnetska polja i komunicira s drugim mikrorobotima. Napajanjem robota magnetskim poljem generiranim rotiranjem dva povezana magneta, roj se može sam okupiti. Istraživači su programirali robote da se spoje u različitim konfiguracijama mijenjajući kut pod kojim su roboti magnetizirani.

Laseri veličine dlana

Istraživači Kalifornijskog sveučilišta u Santa Barbari razvili su kompaktan, jeftin laser koji odgovara performansama laboratorijskih sustava. Ovaj uređaj veličine kutije šibica, opisan u časopisu Scientific Reports, koristi atome rubidija i naprednu integraciju čipova, a trebao bi omogućiti skalabilna laserska rješenja za stvarne kvantne sustave, prijenosne kvantne senzore koji se mogu postaviti na terenu te svemirske kvantne senzore. A to će, kažu njegovi tvorci, utjecati na kvantno računalstvo s neutralnim atomima i zarobljenim ionima te kvantne senzore hladnih atoma kao što su atomski satovi i gravimetri.

Prilikom izrade lasera istraživači su koristili kombinaciju Fabry-Perot laserske diode, valovode s najmanjim gubicima i rezonatore s najvišim faktorom kvalitete, sve od silicij nitrida. Na taj su način, kažu, duplicirati izvedbu glomaznih, stolnih sustava; štoviše, njihov je uređaj na testovima nadmašiti neke stolne lasere za četiri reda veličine u ključnim pokazateljima kao što je frekvencijski šum i širina linije.

Krema za sunčanje štiti kožu i hladi tijelo

Hlađenje zračenjem uključuje ili reflektiranje ili zračenje topline od nečega, hlađenje svega što je ispod. Ono se već koristi za izradu rashladnih tkanina i premaza koji bi mogli hladiti i grijati domove. Neke tehnologije pasivnog zračenja oslanjaju se na titanijev dioksid (TiO₂) koji odbija toplinu. Čestice TiO₂ koriste se i u mineralnim kremama za sunčanje kako bi reflektirale UV svjetlo, ali njihova veličina dosad nije uspijevala proizvesti učinak hlađenja.

No, sad su istraživači uspjeli podesiti veličinu tih nanočestica kako bi dobili kremu za sunčanje koja djeluje i kao zaštita od UV zračenja i radijacijski hladnjak. To su postigli kombiniranjem šest sastojaka: nanočestica TiO₂, vode, etanola, hidratantne kreme, pigmenata i silikonskog polimera polidimetilsiloksana. Tako je nastao materijal, opisan u časopisu ACS Nano Letters, koji reflektira i UV svjetlo i sunčevu toplinu. Nova formula održava ljudsku kožu do 6 °C hladnijom od gole kože, odnosno oko tri stupnja hladnijom od postojećih krema za sunčanje, krema je otporna na vodu i njen učinak dugo traje, a pritom ni najmanje ne iritira kožu.

Kralježnica iz laboratorija

Znanstvenici Instituta Francis Crick stvorili su modele ljudskih matičnih stanica koji prvi put uključuju notokord, štapićasto tkivo koje služi kao ključni strukturni vodič tijela u razvoju, prvenstveno u formiranju kralježnice i živčanog sustava. Model je predstavljen u časopisu Nature.

”Notokord djeluje poput GPS-a za embrij u razvoju, pomaže u uspostavljanju glavne osi tijela i usmjerava formiranje kralježnice i živčanog sustava. Čini se da u laboratorijski uzgojenim strukturama funkcionira slično kao u embriju u razvoju i šalje kemijske signale koji pomažu organizirati okolno tkivo, baš kao što bi to bilo tijekom tipičnog razvoja”, objašnjavaju istraživači koji vjeruju da bi njihovo otkriće moglo potaknuti proučavanje urođenih mana koje utječu na kralježnicu i leđnu moždinu, ali i pružiti uvid u uvjete koji utječu na intervertebralne diskove koji apsorbiraju udarce između kralježaka. Ovi diskovi s godinama degeneriraju i mogu prouzročiti bolove u leđima.

Otkriven otisak raka

Različite vrste raka imaju različite molekularne otiske koji se mogu identificirati u ranim stadijima bolesti s izuzetnom točnošću, a mali, prijenosni skeneri mogu ih otkriti unutar samo nekoliko sati, tvrdi studija objavljena u časopisu Molecular Cell. Istraživači Centra za genomsku regulaciju (CRG) u Barceloni istražili su kemijske modifikacije rRNA iz različitih tkiva uključujući mozak, srce, jetru i testise i uočili da svako tkivo ima jedinstveni obrazac modifikacija, svoj vlastiti ”epitrankriptomski otisak prsta”. Različite skupove otisaka pronašli su u uzorcima tkiva pacijenata oboljelih od raka, posebice u plućima i testisima.

Stanice raka bile su ”hipomodificirane”, što znači da stalno gube neke od tih kemijskih oznaka. A to može biti snažan biomarker, objašnjavaju istraživači. Studija je naime mogla razlikovati stanice raka od normalnih stanica skeniranjem samo 250 molekula dobivenih iz uzoraka tkiva. To znači da je sad moguće razviti brzi, vrlo precizan test koji traži ribosomski otisak raka koristeći minimalne količine tkiva. Dugoročno pak istraživači žele stvoriti dijagnostičku metodu koja će rak otkrivati u cirkulirajućoj RNK u krvi. To bi bio manje invazivan pristup jer bi zahtijevao samo uzorak krvi umjesto uzimanja uzoraka tkiva.

Ruksak koji smanjuje težinu tereta

Kad ga se naprti na leđa, sadržaj ruksaka obično nema kamo otići i teret pomiče gore-dolje dok osoba hoda, stavljajući više sile na torbu i noge korisnika, zbog čega nam se često čini da je teret teži nego što stvarno jest. No, sad su istraživači Laboratorija za robotiku i sustave na Tehnološkom institutu Harbin razvili novu vrstu ruksaka koji eliminira vertikalne inercijske sile i tako ublažava težinu svog sadržaja dok ga se nosi.

Takozvani ruksaci koji se sami olakšavaju ili smanjuju težinu već postoje, ali oni se obično oslanjaju na motore koji povećavaju težinu i zahtijevaju izvor energije. Nova metoda kineskih znanstvenika ne zahtijeva nikakvu dodatnu snagu osim korisnikove lokomocije. Njihov "ruksak s kvazi-nultom krutošću i kontroliranim prigušenjem", kako su ga nazvali, koristi skup simetričnih mehanizama konstantne sile koji se sastoje od opruga i rotirajućih šipki te elektromagnetskog motora koji sprečava udar sadržaja o strukturu vrećice. Ovi dijelovi djeluju tako da se suprotstavljaju pomicanju tereta gore ili dolje unutar ruksaka i stvarajući dovoljno snage da se elektromagnetski motor pokrene.

Rezultati su doista dojmljivi. Ruksak, opisan u IEEE Xplore, smanjuje potrošnju energije korisnika za 11 % u odnosu na obične ruksake, a brzine kretanja tereta prema gore ili dolje smanjena je za 85 %. Uz to, sustav se dinamički prilagođava savijanju leđa onoga koji nosi ruksak.

Mikroigla za genske terapije vraćanja sluha

Budući tretmani za gubitak sluha, uključujući i gensku terapiju mogli bi se oslanjati na malenu 3D ispisanu mikroiglu koju su osmislili liječnici i inženjeri Sveučilišta Columbia. Ovaj ultraoštar i ultratanak uređaj uskoro bi, vjeruju oni, mogao postati osnovni alat u liječenju gubitka sluha i drugih stanja unutarnjeg uha.

Medicina je naime došla na korak od genskih terapija koje mogu vratiti sluh regeneracijom stanica u ušima, ali dosad nije postojao način na koji bi se te terapije provodile na precizan, predvidljiv i siguran način. No, uvođenjem mikroigle u pužnicu terapija bi se mogla provoditi bez kidanja membrane. Igla bi se, kažu, mogla koristiti i za uklanjanje tekućine iz pužnice i dijagnozu poremećaja unutarnjeg uha, poput Meniereove bolesti, koja uzrokuje vrtoglavice, mučninu i gubitak sluha.