Zahvaljujući tehnologiji, ljudi svoje misli mogu izraziti pokretima očiju. Osobe s mišićnom distrofijom tako mogu kontrolirati kretanje invalidskih kolica i koristiti računala, a korisnici naočala proširene stvarnosti kontrolirati sadržaj zaslona i listati stranice. Nažalost, trenutno dostupni uređaji često su glomazni i teški, izloženost infracrvenom zračenju može oštetiti oči, a vanjski izvori napajanja dodatni su uteg. Rješenje ovog problema mogao bi biti lagan, stabilan i jednostavan sustav za praćenje pogleda s vlastitim napajanjem. Na tom su tragu na Sveučilištu Qingdao razvili lagani, samostalni sustav praćenja pogleda koji koristi energiju generiranu trenjem između kapaka i očiju tijekom treptanja.

Rješenje, opisano u časopisu Cell Reports Physical Science, temelji se na principima triboelektričnih nanogeneratora koji se za pretvaranje mehaničke energije u električnu energiju oslanjaju na elektrifikaciju i elektrostatsku indukciju. Ne samo da tako prikuplja dovoljno energije za vlastito napajanje, već i detektira pokrete oka od samo 2 stupnja s preciznošću od 99 %. Sustav radi i u mraku, ne zahtijeva vanjski izvor napajanja te je lagan i udoban poput naočala ili kontaktnih leća, objašnjavaju istraživači.

Jednim potezom do složenih 3D struktura

Istraživači MIT-a razvili su novu metodu izrade 3D struktura koje se mogu transformirati iz ravne konfiguracije u zakrivljeni, potpuno oblikovani oblik jednim povlačenjem užeta. Ova tehnika mogla bi, na primjer, omogućiti brzo raspoređivanje privremene poljske bolnice na mjestu katastrofe.

Ovaj pristup, opisan u časopisu Transactions on Graphics, pretvara definiranu 3D strukturu u ravni oblik sastavljen od međusobno povezanih pločica. Algoritam koristi dvostepenu metodu za pronalaženje puta s minimalnim trenjem za žicu koja se može zategnuti kako bi se glatko aktivirala struktura. Mehanizam za aktiviranje lako je reverzibilan, a ako se konopac otpusti, struktura se brzo vraća u prvotnu, ravnu konfiguraciju.

Injekcijski implantat za grudi

Liječenje raka dojke nerijetko završava uklanjanjem dijela ili cijele dojke, a rekonstruktivni kirurški postupci često uključuju protetske implantate ili tkivo transplantirano iz drugih dijelova tijela. Sad su istraživači Odjela za plastičnu i rekonstruktivnu kirurgiju bolnice Bundang Nacionalnog sveučilišta u Seulu razvili injekcijsku pastu dobivenu iz ljudskih stanica kože koja bi mogla pomoći u vraćanju volumena grudi nakon uklanjanja tumora, s manje ožiljaka i kraćim vremenom zacjeljivanja.

Štakori tretirani novom pastom imali su tanje slojeve tkiva oko ubrizganog materijala nego oni tretirani komercijalno dostupnim proizvodom. Tanji slojevi tkiva poželjniji su u postupcima ugradnje implantata jer je manja vjerojatnost da će uzrokovati komplikacije poput infekcija ili hematoma, objasnili su istraživači u radu koji objavljuje ACS Applied Bio Materials.

Stanične membrane kao generatori energije

Žive stanice mogu generirati električnu energiju prirodnim kretanjem svojih membrana; do tog su zaključka došli istraživači Sveučilišta u Houstonu koji su ponudili novo teorijsko objašnjenje kako žive stanice mogu same generirati električne signale. Ideja, predstavljena u časopisu PNAS Nexus, usredotočuje se na staničnu membranu, tanki, fleksibilni sloj koji okružuje svaku stanicu i odvaja njezinu unutrašnjost od vanjskog okoliša. Umjesto da miruje, ova membrana je stalno u pokretu zbog aktivnosti koja se događa unutar stanice. Ti sitni pokreti na molekularnoj razini mogu dovesti do stvarnih električnih učinaka, teoretiziraju istraživači.

Primjenom istih principa na skupine stanica, oni sad žele istražiti kako koordinirana membranska aktivnost dovodi do kolektivnog električnog ponašanja na razini tkiva. Sve to, kažu, moglo bi potaknuti izradu bioinspiriranih, fizički inteligentnih materijala koji oponašaju električno ponašanje živih sustava.

'Inteligentni' materijal računa poput ljudskog mozga

Istraživači Indijskog instituta za znanost IISc i tamošnjeg Centra za nanoznanost i inženjerstvo CeNSE stvorili su sitne molekularne uređaje koji se mogu prilagoditi kako bi preuzeli vrlo različite uloge. Ovisno o tome kako se uređaj stimulira, on može funkcionirati kao memorijska jedinica, logička vrata, selektor, analogni procesor ili elektronička sinapsa.

Oni su u časopisu Advanced Materials objasnili put kojim bi se izradio neuromorfni hardver u kojem se učenje može kodirati u sam materijal. Istraživači su ovaj materijal već postavili na silicijske čipove kako bi uz njihovu pomoć izradili budući energetski učinkovit i intrinzično inteligentan AI hardver.

Multifunkcionalne elektrode

Istraživači Nacionalnog sveučilišta Gyeongsang uzgojili su ugljikove nanocjevčice (CNT) na kvarcnim tkaninama koje služe kao multifunkcionalne elektrode i omogućavaju učinkovit prijenos naboja u strukturnim litij-ionskim baterijama. U laboratorijskim uvjetima, ove su baterije pokazale gotovo 90 posto zadržavanja napunjenosti nakon 50 ciklusa punjenja/pražnjenja.

Ovo rješenje, opisano u časopisu Energy Materials, otvara put izradi laganih i vrlo učinkovitih strukturnih baterija koje bi se mogle koristiti za napajanje dronova, ali i električnih vozila, uvjereni su korejski istraživači.

Pluća na čipu nove generacije

Sustavi ”pluća na čipu” već postoje, ali s mnogim ograničenjima. Takvi uređaji trenutno se izrađuju od mješavine stanica dobivenih od pacijenta i komercijalno dostupnih stanica. To znači da ne mogu u potpunosti rekreirati funkciju pluća ili napredovanje bolesti jedne osobe, jer je svaka vrsta stanice genetski različita. No sad su istraživači Francis Crick Instituta u Londonu i švicarske tvrtke AlveoliX razvili novi model pluća na čipu koji sadrži samo genetski identične stanice izvedene iz jedne ljudske matične stanice.

Čip djeluje poput plućnog tkiva. Budući da se ovi čipovi mogu pomicati poput pluća koja dišu, istraživači bi ih mogli iskoristiti da otkriju kako se neko tijelo bori protiv tuberkuloze i tako utvrde pravi lijek za konkretnu osobu. Genetski identičan model pluća obećava širok raspon istraživanja drugih respiratornih infekcija ili raka pluća, a detalji su objašnjeni u radu koji objavljuje časopis Science Advances.

Losion za tijelo protiv zaleđivanja zrakoplova

Istraživači Sveučilišta u Yorku pronašli su jeftin, ali vrlo učinkovit način za poboljšanje performansi tekućina protiv zaleđivanja zrakoplova. Naime, oni su otkrili kako takozvani gelatori niske molekularne težine (LMWG) – molekule koje se koriste za zgušnjavanje svakodnevnih proizvoda poput losiona i ljepila – sprečavaju stvaranje leda na trupu i krilima zrakoplova.

Dodavanjem samo 0,25 grama LMWG-a u tri vrste tekućina protiv zaleđivanja udvostručili su učinkovitost standardnih tekućina protiv zaleđivanja, a vrijeme zadržavanja na površini zrakoplova produžili na 120 minuta, otkriva studija objavljena u časopisu Langmuir.