Mreže nanožica pokazuju kratkoročno i dugoročno pamćenje poput ljudskog mozga, otkrio je međunarodni tim predvođen znanstvenicima Sveučilišta u Sydneyu. Istraživanje, objavljeno u časopisu Science Advances, pokazalo je kako se kognitivna funkcija višeg reda, koju inače povezujemo s ljudskim mozgom, može oponašati u nebiološkom hardveru.

Memorijske mogućnosti mreže nanožica testirane su na zadacima nalik eksperimentima iz ljudske psihologije. Ovaj napredak u nanotehnologiji sugerira da bi nebiološki hardverski sustavi potencijalno mogli replicirati učenje i pamćenje poput mozga.

"Ovaj rad utire put prema repliciranju učenja i pamćenja poput mozga u nebiološkim hardverskim sustavima i sugerira da bi temeljna priroda inteligencije poput mozga mogla biti fizička", zaključuju istraživači. "Mreža nanožica je poput sintetičke neuronske mreže jer se nanožice ponašaju kao neuroni, a mjesta na kojima se međusobno povezuju analogna su sinapsama."

Ljudska koža iz bioprintera od Lego kockica

Nabaviti uzorke ljudskog tkiva za biološka istraživanja nije lagan posao. Zato su na Sveučilištu u Cardiffu odlučili problem riješiti izradom vlastitog, jeftinog i lako dostupnog pisača koji uzorke ljudskog tkiva stvara pomoću Lego kockica i laboratorijske crpke.

Srce uređaja je mini Lego Mindstorms računalo. Ovaj uređaj pomiče posudu naprijed-natrag i s jedne na drugu stranu dok mehanički podiže i spušta mlaznicu koja u nju istiskuje gel pun stanica. Ovi programabilni pokreti izgrađuju slojeve stanica kako bi replicirali 3D strukturu ljudskog tkiva, sloj po sloj.

Bioprinter stvara slojeve stanica kože i može se modificirati korištenjem različitih vrsta mlaznica za ispis različitih vrsta stanica. Tako se može oponašati i zdrava i bolesna koža i na njoj osmišljavati nove terapije za liječenje raznih kožnih bolesti. 

Kapsula za kontrolu apetita

Znanstvenici MIT-a razvili su FLASH, neinvazivni sustav inspiriran kožom guštera koji elektronički stimulira ključni hormon gladi. Sustav počiva na piluli koja umjesto kemikalija ili lijekova sadržava elektroniku, isporučuje ciljane električne impulse određenim stanicama u crijevima i tako regulira razine neuralnih hormona u tijelu. 

Ispitivanja, opisana u Science Robotics, pokazala su da FLASH kapsula povećava razinu grelina u svinja, a istraživači se nadaju da će uskoro proširiti istraživanja kako bi se kapsule mogle primijeniti i na ljudima i na različitim dijelovima tijela.

To bi u konačnici moglo pomoći u osmišljavanju novih tretmana za liječenje raznih gastrointestinalnih, neuropsihijatrijskih i metaboličkih poremećaja.

Flaster za isporuku lijekova kroz kožu

MIT-ovi istraživači razvili su i nosivi flaster koji primjenjuje bezbolne ultrazvučne valove na kožu, stvarajući malene kanale kroz koje lijekovi mogu proći. Ovaj pristup mogao bi biti pogodan za isporuku tretmana za različita stanja kože, a također bi se mogao prilagoditi za isporuku hormona, relaksansa mišića i drugih lijekova.

U studiji, predstavljenoj u časopisu Advanced Materials, istraživači su testirali uređaj isporukom vitamina B koji se zove niacinamid, sastojak mnogih krema za sunčanje i hidratantnih krema. U testovima na svinjskoj koži količina lijeka koja je prodrla u kožu putem ultrazvučnog flastera bila je 26 puta veća od količine koja je mogla proći kroz kožu bez pomoći ultrazvuka.

Nanočesticama u svijet super malih stvari

Fizičari Australskog nacionalnog sveučilišta (ANU) iskoristili su nanočestice za razvoj novih izvora svjetlosti koji će nam omogućiti da zavirimo u svijet iznimno malih objekata, tisućama puta manjih od ljudske vlasi. Naime, tehnologija koja zahtijeva samo jednu nanočesticu za rad mogla bi se implementirati u mikroskope kako bi znanstvenicima pomogla da zumiraju svijet super malih stvari u 10 puta većoj razlučivosti.

Od nalaza, objavljenih u Science Advances, koristi bi mogla imati medicina, ali i industrija poluvodiča za bolju kontrolu kvalitete računalnih čipova. Procjenjuje se da jednopostotno povećanje prinosa od proizvodnje računalnih čipova znači uštedu od dvije milijarde dolara. 

Napredni propeler za električne avione

Na Tehnološkom sveučilištu Chalmers u Švedskoj razvili su optimizirani dizajn propelera za tiše i učinkovite električne zrakoplove. Oni su uspjeli izolirati "vršne vrtloge" koji se javljaju na vrhu lopatica propelera.

Podešavanjem niza parametara poput kuta nagiba, duljine tetive i broja lopatica optimizirali su dizajn propelera. Metoda, opisana u studiji objavljenoj u časopisu Aerospace, može se koristiti za projektiranje tiših propelera.

Pametna tkanina i tkani zasloni

Međunarodni istraživački tim predvođen Sveučilištem u Cambridgeu razvili su ekonomičnu i ekološki prihvatljivu metodu izrade pametnog tekstila koja uključuje LED-ice, senzore te prikupljanje energije i skladištenje, koristeći konvencionalne industrijske tkalačke stanove. 

Rezultati istraživanja, objavljeni u časopisu Science Advances, pokazuju kako bi se pametni tekstil mogao koristiti u raznim sektorima, uključujući automobilsku industriju, elektroniku, modu i građevinarstvo.

Istraživači kažu da bi se ​​na industrijskim tkalačkim stanovima mogli "tkati" i veliki, fleksibilni zasloni i monitori, što bi drastično pojeftinilo njihovu proizvodnju.

Bistabilne strukture

Istraživači Shenzhenskog instituta za naprednu tehnologiju (SIAT) razvili su ultra-podesivu bistabilnu strukturu s programabilnim energetskim barijerama i silama okidanja. Strukture se mogu prilagoditi različitim geometrijskim konfiguracijama, dimenzijama, materijalima i metodama pokretanja za korištenje u robotskim aplikacijama.  

Prototipovi, predstavljeni u Cell Reports Physical Science, pokazuju da se robotska muholovka s osjetljivim "tučkom" može aktivirati fizičkom stimulacijom za 10 ms; bistabilni hvatač uspješno je lovio ping pong lopticu koja leti brzinom od 10 m/s), a mali skakač može dosegnuti visinu 24 puta veću od visine svog tijela... Zbog svojih sposobnosti, vjeruju kineski istraživači, ove bistabilne strukture mogle bi se iskoristiti u robotici, biomedicinskom inženjerstvu, arhitekturi i kinetičkoj umjetnosti. 

Održivi umjetni mišići

Istraživači Sveučilišta Colorado Boulder stvorili su novu vrstu robotskog pokretača, "umjetnog mišića" koji omogućuje pokrete slične ljudskima, a nakon upotrebe može se i  - kompostirati.  

Istraživači su eksperimentirali s različitim materijalima kako bi zamijenio plastične vrećice prije nego što se odlučio za biorazgradivu mješavinu poliestera koja se obično koristi u biorazgradivim vrećicama. Aktuatori su dizajnirani tako da su roboti dovoljno mekani i fleksibilni da se odbijaju od zidova ili uguraju u uske prostore.

U budućnosti bi se umjetni mišić mogao programirati za pomicanje robotskih ruku i nogu kako bi bio od pomoći osobama s tjelesnim oštećenjima, objasnili su autori u časopisu Science Advances.

Nova vrsta lasera

Znanstvenici EPFL-a i stručnjaci iz IBM-a izradili su revolucionarni hibridni integrirani podesivi laser koji nudi niskofrekventni šum i brzo ugađanje valne duljine.

Laser, opisan u časopisu Nature, izrađen je od silicijevog nitrida i litijevog niobata, materijala koji se često koristi u optičkim modulatorima za regulaciju frekvencije ili intenziteta svjetlosti koja se prenosi kroz uređaj. Litijev niobat visoko je cijenjen zbog svoje sposobnosti upravljanja velikim količinama optičke snage i visokog Pockelsovog koeficijenta. To omogućuje materijalu da promijeni svoja optička svojstva kada se na njega primijeni električno polje.

Kvantno očitavanje iz džepa

Pametni telefoni mogli bi poslužiti i kao prijenosni kvantni senzori zahvaljujući sustavu koji za prikaz magnetskih polja koristi organske diode koje emitiraju svjetlost (OLED). Naime, istraživači ARC Centra izvrsnosti u znanosti o ekscitonu na Sveučilištu UNSW u Sydneyu pokazali su da se OLED-ovi mogu koristiti za mapiranje magnetskih polja pomoću magnetske rezonancije.

Opisana u časopisu Nature Communications, ova tehnika može funkcionirati na razini mikročipa i ne zahtijeva unos iz lasera. To je postignuto pomoću kamere i mikrovalne elektronike za optičko otkrivanje magnetske rezonancije, iste fizike koja omogućuje magnetsku rezonanciju (MRI).

Uređaj je kompatibilan s komercijalno dostupnim OLED tehnologijama i pruža jedinstvenu mogućnost mapiranja magnetskog polja preko velikog područja ili čak zakrivljene površine, a ova tehnologija mogla bi se koristiti u pametnim telefonima za medicinsku dijagnostiku na daljinu ili otkrivanje nedostataka u materijalima, kažu istraživači koji su podnijeli zahtjev za patentiranje.