S financijskom injekcijom vrijenom skoro 18 milijuna dolara, koju im je udijelio australski Medical Research Future Fund (MRFF) na Institutu za molekularnu bioznanost (IMB) Sveučilišta u Queenslandu zahuktao se projekt razvoja prvog lijeka za liječenje srčanog udara i zaštitu donorskih srca. Četverogodišnje kliničko ispitivanje na ljudima trebalo bi procijeniti stvarni potencijal Hi1a, peptida koji se nalazi u otrovu australskog K'garijevog ljevkastog pauka. 

Pokaže li se uspješnim, otrov izvučen iz tijela otrovnog pauka s otoka Fraser mogao bi značajno poboljšati šansu za preživljavanje pacijenata i kvalitetu njihovih života, dramatično proširiti skup donorskih srca dostupnih za transplantaciju i značajno smanjiti troškove zdravstvene skrbi, uvjereni su istraživači koji su o svojim sljedećim koracima izvijestili u časopisu The European Heart Journal.  

Jednosmjerna ulica za zvučne valove

Bilo da je riječ o vodi, svjetlosti ili zvuku, valovi se obično šire na isti način, naprijed i natrag. Istraživači su prije deset godina uspjeli suzbiti njihovo širenje unatrag, ali su time prigušili valove koji putuju naprijed. No, sad su na ETH Zurich razvili metodu koja sprečava kretanja zvučnih valova unatrag bez pogoršanja njihovog širenja prema naprijed. Ova metoda, opisana u časopisu Nature Communications, može se primijeniti i na elektromagnetske valove.

Istraživači svoj cirkulator zvučnih valova vide kao sredstvo manipulacije valovima uz pomoć sinkroniziranih vlastitih oscilacija koje se mogu primijeniti na metamaterijale za elektromagnetske valove. Na taj bi se način mogli bolje voditi mikrovalovi u radarskim sustavima i izraditi topološki sklopovi s pomoću kojih se signali mogu usmjeravati u buduće komunikacijske sustave.

Svijetla budućnost za solarne panele i TV ekrane

Istraživači Sveučilišta Curtin otkrili su kako natjerati više molekula da se zalijepe za površinu sićušnih nanokristala, što bi moglo dovesti do svjetlijih TV ekrana, bolje medicinske dijagnostike i učinkovitijih solarnih ploča. Studija koja je istražila kako oblik nanokristala cinkovog sulfida utječe na to koliko dobro molekule, poznate kao ligandi, prianjaju na njihovu površinu, objavljena je u časopisu u Američkog kemijskog društva.

Ligandi igraju važnu ulogu u kontroli ponašanja i performansi nanokristala cinkovog sulfida u raznim važnim tehnologijama, a ova je studija otkrila da ravnije, ujednačenije čestice, nanopločice, dopuštaju većem broju liganda da se čvrsto vežu, u usporedbi s drugim oblicima poput nanotočaka i nanoštapića. Prilagođavanjem oblika ovih čestica, istraživači su uspjeli kontrolirati njihovu interakciju s okolinom i učiniti ih učinkovitijima u nizu primjena, od svjetlijih LED svjetala i zaslona do učinkovitijih solarnih panela i detaljnijih medicinskih slika, a koristi od ovog otkrića mogli bi, kažu, imati i uređaji poput fotodetektora koji osjećaju svjetlost i pretvaraju je u električni signal te laserske diode koje se koriste u komunikaciji optičkim vlaknima.

Solarna ćelija koja se rasteže bez žrtvovanja snage

Rastezljiva solarna ćelija koju su razvili fizičari japanskog RIKEN-a može se rastegnuti bez značajnog utjecaja na njezinu sposobnost pretvaranja svjetlosti u električnu energiju. Takve solarne ćelije mogle bi se, tvrde, iskoristiti za napajanje sljedeće generacije nosive elektronike. Njihov je pristup je vrlo jednostavan: koriste rastezljive materijale za svaki funkcionalni sloj u uređaju. No, iako je koncept jednostavan, metoda je vrlo zahtjevna jer su istraživači morali pronaći ravnotežu između rastezljivosti svakog sloja i njegove izvedbe kako bi dobili fleksibilnu, iznimno rastezljivu solarnu ćeliju visokih performansi.

Ključ je u organskom spoju ION E ugrađenom u sloj elektrode solarne ćelije koji poboljšali rastezljivost elektrode i poboljšava prianjanje između elektrode i slojeva iznad i ispod nje. Kad se solarna ćelija rastegne za 50 %, njena učinkovitost pretvorbe energije pada za samo 20 %, a nakon što se 100 puta rastegne za 10 %, ona zadržava 95 % svoje početne učinkovitosti, pokazala su testiranja. Dugoročni cilj je stvoriti rastezljivu organsku solarnu ćeliju velike površine, a da bi se to postiglo morat će se, kaže, prevladati usko grlo: niska vodljivost polimera koji se koristi za prijenos proizvedene električne energije.

Elektronički jezik otkriva vodu u mlijeku

Istraživači Penn Statea razvili su elektronički jezik sposoban identificirati razlike u sličnim tekućinama, poput mlijeka s različitim sadržajem vode; prepoznati vrste gaziranih napitaka i mješavina kave, ali i otkriti znakovi kvarenja u voćnim sokovima. Ti su rezultati bili još bolji kad je umjetna inteligencija koristila vlastite parametre procjene za tumačenje podataka koje je generirao elektronički jezik. Rezultati studije, objavljene u časopisu Nature, pružaju uvid u to kako AI donosi odluke, a to bi, kažu, moglo dovesti do boljeg razvoja i primjene umjetne inteligencije.

Jezik se sastoji od ionski osjetljivog tranzistora s efektom polja na bazi grafena ili vodljivog uređaja koji može detektirati kemijske ione, povezan s umjetnom neuronskom mrežom, obučenom na različitim skupovima podataka. Umjesto da ima poseban senzor posvećen svakoj potencijalnoj kemikaliji, ovdje jedan senzor otkriva različite vrste kemikalija. Istraživači su neuronskoj mreži dali 20 specifičnih parametara na temelju kojih je AI precizno otkrila uzorke i za manje od minute izvijestila o sadržaju. Ovaj pristup koristi teoriju igara, proces donošenja odluka koji uzima u obzir izbore drugih kako bi se predvidio ishod jednog sudionika. Mogućnosti jezika, kažu njegovi tvorci, ograničene su samo podacima na kojima se trenira, što znači da bi se mogao primijeniti i na medicinsku dijagnostiku.

Mala turbina proizvodi energiju iz vjetra ventilatora

Elektrotehničari madridskog dopisnog sveučilišta UDIMA razvili su metodologiju proizvodnje električne energije iz izvora vjetra koje je napravio čovjek s pomoću malih turbina. U radu objavljenom u časopisu Scientific Reports, opisali su kako su na temelju te ideje proizveli električnu energiju iz potrošene energije vjetra koju su generirali rashladni strojevi u podatkovnom centru u Kolumbiji.

Eksperiment je proveden na tri rashladna uređaja sa po osam ventilatora koji su radili na 480 V i 900 okretaja u minuti. Za hvatanje izgubljenog vjetra istraživači su koristili vjetroturbine Tesup V7 koje su postavili iznad šest ventilatora i tako proizveli 513,82 MWh godišnje. Nakon oduzimanja energije koju troše ventilatori, istraživači su otkrili da dodavanje turbina smanjuje neto električnu energiju za 467,6 MWh.

WiLo pristup za veliki Wi-Fi domet 

Istraživači Šumarskog sveučilišta Nanjing razvili su hibridnu tehnologiju koja Wi-Fi kombinira s mrežnim protokolom dugog dometa (LoRa) i tako dobili novi koncept bežične veze na velike udaljenosti nazvan WiLo. Ovo rješenje omogućava Wi-Fi uređajima da komuniciraju s LoRa uređajima na velikim udaljenostima, koristeći se 2,4 GHz spektrom. Istraživači su pritom razvili algoritam za manipuliranje frekvencijom Wi-Fi signala za prijenos podataka kako bi odgovarali signalima koje LoRa uređaj koristi za komunikaciju s drugim uređajima. Manipulirali su Wi-Fi standardom za multipleksiranje podataka OFDM kako bi oponašali dugotrajnije signale koji se koriste u LoRa-inom standardu CSS. To im je omogućilo korištenje standardnih Wi-Fi uređaja za komunikaciju na velikim udaljenostima korištenjem LoRa bez dodatnog hardvera, objašnjavaju istraživači.

Glavne prednosti WiLo tehnologije uključuju visok brzina prijenosa podataka, dug domet i nisku potrošnju energije. Ova kombinacija je posebno korisna za IoT aplikacije u pametnim gradovima ili mrežama senzora koji se koriste u poljoprivredi. WiLo je moguće koristiti i u pametnim kućama, omogućujući veći raspon integracije senzora i sustava za nadzor.

Napredna tehnologija pokretana njuhom

Istraživači Instituta za psihologiju Kineske akademije znanosti došli su do revolucionarnog otkrića da ljudska olfaktorna percepcija može detektirati promjene mirisa unutar samo jednog udisaja, dovodeći u pitanje dosadašnje stajalište da je naš njuh spor.

Upotrebom uređaja koji se pokreće njuhom s preciznošću od 18 milisekundi, pokazali su da ljudi mogu razlikovati dva različita mirisa u sekvencama od samo 60 milisekundi, što je brže od treptaja oka. Rezultati testiranja i detalji o funkcioniranju ovog jedinstvenog uređaja objavljeni su u časopisu Nature Human Behavior.  

3D ispisana aktivna elektronika

Aktivna elektronika, komponente koje mogu kontrolirati električne signale, obično sadrže poluvodičke uređaje koji primaju, pohranjuju i obrađuju informacije. Ove komponente zahtijevaju naprednu tehnologiju izrade koje mogu zadovoljiti samo nekoliko specijaliziranih proizvodnih centara. No, sad su istraživači MIT-a demonstrirali potpuno 3D ispisane resetirajuće osigurače, ključne komponente aktivne elektronike koja obično zahtijeva poluvodiče. 

Proizvedeni korištenjem standardnog hardvera za 3D ispis i jeftinog, biorazgradivog materijala, oni mogu obavljati iste funkcije prebacivanja kao tranzistori temeljeni na poluvodičima koji se koriste za operacije obrade u aktivnoj elektronici. Iako su još daleko od performansi poluvodičkih tranzistora, 3D ispisani uređaji mogli bi se, kažu, iskoristiti za osnovne kontrolne operacije poput regulacije brzine elektromotora.

"Ne možemo natjecati sa silicijem kao poluvodičem, ali naša ideja nije nužno zamijeniti ono što postoji, već gurnuti tehnologiju 3D ispisa u neistražen teritorij.0", objašnjavaju istraživači u radu koji je objavio Virtual and Physical Prototyping.  

Plutonij-227: novi izotop oblikuje budućnost nuklearne fizike

Koristeći reakciju fuzijskog isparavanja, na Institutu za modernu fiziku (IMP) pri Kineskoj akademiji znanosti (CAS) uspješno su sintetizirali novi izotop plutonija, plutonij-227. 

"Novootkriveni plutonij-227 još je sedam neutrona udaljen od magičnog broja 126. Da bi se proučila robusnost zatvaranja ljuske u plutoniju, potrebno je nastaviti istraživanje na još lakšim izotopima plutonija, uključujući plutonij-221 i plutonij-226", napisali su istraživači u radu koji objavljuje časopis Physical Review C.

Kirigamijem do moderne bežične tehnologije

Budućnost bežične tehnologije, od uređaja za punjenje do pojačanja komunikacijskih signala, oslanja se na antene koje odašilju elektromagnetske valove. Istraživači Sveučilišta Drexel i kolege sa Sveučilišta British Columbia vjeruju da bi kirigami, drevna japanska umjetnost rezanja i savijanja papira za stvaranje zamršenih trodimenzionalnih dizajna, mogao pružiti model za proizvodnju sljedeće generacije antena. Njihovo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Communications, pokazalo je kako kirigami može transformirati list acetata presvučen vodljivom MXene tintom u fleksibilnu 3D mikrovalnu antenu čija se frekvencija prijenosa može jednostavno prilagoditi povlačenjem ili stiskanjem.  

Kako bi stvorili frekvencijski selektivne uzorke, istraživači su presvukli list acetata posebnom vodljivom tintom od titanijevog karbida MXene čiji kemijski sastav omogućava čvrsto prianjanje na podlogu za izdržljivu antenu i može se prilagoditi za rekonfiguraciju specifikacija prijenosa. Kirigami antene pokazale su se učinkovitima u prijenosu signala u tri često korištena mikrovalna frekvencijska pojasa: 2-4 GHz, 4-8 GHz i 8-12 GHz. Uz to, otkriveno je i da pomicanje geometrije i smjera podloge može preusmjeriti valove iz svakog rezonatora.