“Qudit” računala, fleksibilna biotkiva i opasnosti pretjeranog razmišljanja

Istraživači ne pospustaju i iz tjedna u tjedan donose nam nove priloge razvoju znanosti

Mladen Smrekar subota, 13. kolovoza 2022. u 05:30

Kvantna računala uglavnom ovise o kvantnim bitovima ili qubitima od kojih svaki može simbolizirati dva broja, 0 ili 1. Sada, u novoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature Physics, istraživači su razvili kvantno računalo temeljeno na kvantnim znamenkama ili quditovima od kojih svaki može kodirati sedam brojeva.

Nakon desetak godina rada, istraživači su razvili kvantni procesor od osam qudita
Nakon desetak godina rada, istraživači su razvili kvantni procesor od osam qudita

Qudit računalo može se pokazati boljim u rješavanju složenih problema od qubit računala i može otključati više računalne snage s manje komponenti. Nakon desetak godina rada, istraživači su razvili kvantni procesor od osam qudita, pri čemu je svaki qudit elektromagnetski zarobljeni kalcijev ion. Svaki ion ima do sedam stanja korisnih za računanje, a osmo stanje se koristi za očitavanje.  

Turbina s reciklirajućim lopaticama

Prva svjetska vjetroturbina s lopaticama koja se mogu potpuno reciklirati postavljena je u pučinskoj vjetroelektrani Kaskasi, 21 nautičku milju sjeverno od otoka Heligoland u njemačkom Sjevernom moru.

Tvrtka Siemens Gamesa prošle je godine počela raditi na Recyclable Bladeu; zamijenili su smolu koja se koristi na oštrici pa se sad može otopiti u otopini blage kiseline.

Kada lopatica završi svoj životni vijek, smola se može potpuno otopiti kako bi se oporavile komponente turbine kao što su stakloplastika i drvo. Zatim može ući u kružno gospodarstvo za stvaranje novih proizvoda poput kofera ili kućišta ravnog ekrana bez potrebe za dodatnim sirovinama.

Vjetroelektrana Kaskasi ima 38 turbina, a ukupna snaga offshore projekta iznosi 342 MW, dovoljno za napajanje 400.000 kućanstava u Njemačkoj
Vjetroelektrana Kaskasi ima 38 turbina, a ukupna snaga offshore projekta iznosi 342 MW, dovoljno za napajanje 400.000 kućanstava u Njemačkoj

Revolucionarni 3D ispisani materijal

Dvofazna, nanostrukturirana legura visoke entropije, koju su 3D ispisali istraživači sa Sveučilišta Massachusetts Amherst i Georgia Institute of Technology, jača je i rastezljivija od drugih vrhunskih materijala proizvedenih aditivima. Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Nature, moglo bi dovesti do izrade komponenti viših performansi za korištenje u zrakoplovstvu, medicini, energetici i transportu.

Visokoentropijske legure (HEAs) omogućuju stvaranje gotovo neograničenog broja različitih dizajna budući da uključuju pet ili više elemenata u gotovo jednakim količinama. Mjed, ugljični čelik, nehrđajući čelik i bronca primjeri su tradicionalnih legura koje miješaju glavni element s jednim ili više elemenata u tragovima.

Wen Chen, docent strojarstva i industrijskog inženjerstva na UMass Amherstu
Wen Chen, docent strojarstva i industrijskog inženjerstva na UMass Amherstu 

Kako bi stvorili nove materijale neviđenih kvaliteta, istraživači su HEA kombinirali s najsuvremenijom metodom 3D ispisa, nazvanom laser powder bed fusion . U usporedbi s tradicionalnom metalurgijom, postupak uzrokuje puno brže taljenje i skrućivanje materijala, što rezultira "vrlo različitom mikrostrukturom" na proizvedenim komponentama.

Tehnologija biotkiva

Ultratanak, ali čvrst implantabilni materijal mogao bi liječiti ozljede leđne moždine i Parkinsonovu bolest. Ovaj fleksibilni materijal značajan je iskorak prema kliničkim primjenama, zahvaljujući revolucionarnoj tehnologiji koju su razvili istraživači australskog Sveučilišta Griffith i Sveučilišta u Novom Južnom Walesu.  

Nova platforma za elektronička sučelja biotkiva temelji se na silicij-karbidu. Sustav se sastoji od nanomembrana od silicij-karbida kao kontaktne površine i silicij-dioksida kao zaštitne kapsule. Ovaj robustan implantabilni elektronički sustav trebao bi trajati desetljećima
Nova platforma za elektronička sučelja biotkiva temelji se na silicij-karbidu. Sustav se sastoji od nanomembrana od silicij-karbida kao kontaktne površine i silicij-dioksida kao zaštitne kapsule. Ovaj robustan implantabilni elektronički sustav trebao bi trajati desetljećima

"Tradicionalni implantati su glomazni i imaju drugačiju mehaničku krutost od ljudskih tkiva što predstavlja potencijalne rizike za pacijente. Razvoj mehanički mekih, ali kemijski jakih elektroničkih uređaja ključno je rješenje ovog problema", kažu istraživači koji su u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences demonstrirali više modaliteta senzora impedancije i temperature te neuralnih stimulatora zajedno s učinkovitom stimulacijom perifernih živaca na životinjskim modelima. Pokazalo se kako implantirani uređaji kao što su markeri srčanog ritma i duboki moždani stimulatori imaju moćne mogućnosti za pravovremeno liječenje nekoliko kroničnih bolesti.

Baloni osjećaju potrese iz stratosfere

Flota golemih balona opremljenih mrežom senzora otkrila je veliki potres iz stratosfere. Ovaj događaj posebno je uzbudljiv za znanstvenu zajednicu jer bi se tehnika jednog dana mogla primijeniti na Veneri, čija vruća i gusta atmosfera sprječava trenutne tehnologije u otkrivanju potresa koji se događaju na planetu.

Baloni i senzori koji lebde kroz stratosferu otkrivaju infrazvuk koji se oslobađa u atmosferu kad se dogodi potres
Baloni i senzori koji lebde kroz stratosferu otkrivaju infrazvuk koji se oslobađa u atmosferu kad se dogodi potres

Baloni su uglavnom pomažu kod atmosferskih aktivnosti, koje mogu pokupiti male, lokalne potrese. Međutim, flota balona nedavno je visoko postavila ljestvicu detektirajući potres magnitude 7,3 u Indoneziji.

"Jako smo, jako sretni jer nije samo jedan balon detektirao potres, nego je zabilježen na više balona", kaže Raphael Garcia, glavni autor nove studije i planetarni znanstvenik na Institut Supérieur de l'Aéronatique et de l'Espace sa Sveučilišta u Toulouseu.

Baloni, promjera 11 metara i težine 30 kilograma mogu nositi do četiri instrumenta
Baloni, promjera 11 metara i težine 30 kilograma mogu nositi do četiri instrumenta

Studija se smatra velikim korakom prema mogućem pronalasku onoga što je unutar Venere, iako su baloni testirani samo na Zemlji. Nalazi su objavljeni u časopisu Geophysical Research Letters.  

Digitalna intervencija smanjuje unos alkohola

Švedski znanstvenici razvili su digitalni alat za koji vjeruju da bi ljudima mogao pomoći u smanjenju konzumacije alkohola. Studija istraživača Sveučilišta Linköping, objavljena u časopisu BMC Medicine, pokazala je da digitalni alat za podršku na pametnom telefonu može pomoći pojedincima da piju manje i potraže pomoć.

Profesor Marcus Bendtsen vodio je studiju o učinkovitosti digitalne intervencije
Profesor Marcus Bendtsen vodio je studiju o učinkovitosti digitalne intervencije

Istraživači sada razvijaju aplikaciju kako bi alat učinili dostupnim pojedincima kojima bi mogao zatrebati. Također im je cilj prilagoditi aplikaciju individualnim potrebama. Digitalna podrška, poput mobilne aplikacije ili internetske podrške, dobar su način da doprete do više ljudi kojima je pomoć  potrebna, a iz nekog se razloga ne žele obratiti zdravstvenom sustavu. Digitalni alat funkcionira bez osobnog kontakta i nitko drugi ne mora znati da ga koristite.

Skeniranje mozga bolje od ispita

Stotinama godina školski i fakultetski ispiti korišteni su kao praktični alati za testiranje sposobnosti učenja učenika diljem svijeta. No, sad su istraživači Sveučilišta Georgetown utvrdili kako skeniranje mozga pruža točniju mjeru učenja učenika od konvencionalnih sustava temeljenih na ocjenama.

Istraživači su studiju usredotočili na kurikulum "Geoprostorni tečaj" koji se podučava u javnim školama u Virginiji
Istraživači su studiju usredotočili na kurikulum "Geoprostorni tečaj" koji se podučava u javnim školama u Virginiji

Kako bi provjerili znanje učenika, istraživači su učenike podvrgnuli MRI skeniranju i klasičnom testiranja pomoću pismenih testova. Pokazalo se kako skeniranje mozga bolje predviđa koliko su učenici naučili nego rezultati ispita. Štoviše, MRI skeniranje otkriva pojedinosti o "dalekom prijenosu", naprednoj vrsti kognitivnog učenja koja osobi omogućuje da naučeno znanje koristi za rješavanje problema koje nikad prije nije učila rješavati.

Neuroimaging bi se mogao upotrijebiti za otkrivanje promjena koje dolaze s učenjem određenog kurikuluma
Neuroimaging bi se mogao upotrijebiti za otkrivanje promjena koje dolaze s učenjem određenog kurikuluma

Ovi rezultati ne znače da bismo trebali prestati provoditi tradicionalne ispite i jednostavno skenirati mozak svakog učenika, upozoravaju istraživači. Umjesto da skeniranje mozga koristimo kao zamjenu za ispite, kažu oni, neuroimaging bi mogli upotrijebiti za otkrivanje promjena koje dolaze s učenjem određenog kurikuluma i moždane promjene iskoristiti za usporedbu različitih kurikuluma kako bismo pronašli najbolju metodu poučavanja različitih predmeta. 

Razmišljanje doista umara

Da predugo razmišljanje doista umara mozak i čini ga lošijim pri donošenju odluka, pokazali su rezultati međunarodnog istraživanja, objavljenog u Current Biology.

Težak fizički rad iscrpljuje, a isto vrijedi i za pretjerani psihički napor. Osjećaj mentalne iscrpljenosti od intenzivnog razmišljanja nije samo u vašoj glavi
Težak fizički rad iscrpljuje, a isto vrijedi i za pretjerani psihički napor. Osjećaj mentalne iscrpljenosti od intenzivnog razmišljanja nije samo u vašoj glavi

Prateći pomoću spektroskopije magnetske rezonancije (MRS) moždanu aktivnost ljudi koji rade složene moždane zadatke, istraživači su otkrili kako je naporan rad mozga tijekom nekoliko sati doveo do nakupljanja glutamata u prefrontalnom korteksu, dijelu mozga odgovornom za kognitivnu kontrolu. To pak mijenja vašu kontrolu nad odlukama, tako da se prebacujete na jeftine radnje koje ne zahtijevaju nikakav napor ili čekanje jer nastupa kognitivni zamor, objašnjavaju istraživači.

Otkrića pariškog Sveučilišta Pitié-Salpêtrière pokazuju da kognitivni rad rezultira stvarnom funkcionalnom promjenom, nakupljanjem štetnih tvari, tako da je umor doista bio signal koji nas tjera da prestanemo raditi kako bismo očuvali integritet funkcioniranja mozga. Kao izlaz iz situacije zasad postoji samo već provjereno rješenje: odmor i san kad se glutamat eliminira iz sinapsi.

Poboljšana vizija autonomnog vozila

Robotički istraživači Tehnološkog sveučilišta u Queenslandu (QUT) pronašli su način da autonomnom vozilu kažu koje kamere treba koristiti pri navigaciji.

Ključna ideja bila je naučiti koje kamere koristiti na različitim lokacijama u svijetu, na temelju prethodnog iskustva na toj lokaciji
Ključna ideja bila je naučiti koje kamere koristiti na različitim lokacijama u svijetu, na temelju prethodnog iskustva na toj lokaciji

Ovo istraživanje provedeno je u sklopu većeg fundamentalnog istraživačkog projekta s Fordom koji je proučavao kako bi kamere i LIDAR senzori, koji se obično koriste u autonomnim vozilima, mogli bolje razumjeti svijet oko sebe. Rad je upravo objavljen u časopisu IEEE Robotics and Automation Letters  i bit će u listopadu predstavljen na IEEE/RSJ međunarodnoj konferenciji o inteligentnim robotima i sustavima u Kyotu.

📢 Besplatna dostava

LOGITECH G502

Stigli su novi članovi legendarne G502 obitelji!

699kn 92,77 € Kupi

📢 Za odvažne!

ROG gaming laptopi

Serija laptopa za najbolji gaming doživljaj. Pretvara svaku igru u realistično iskustvo.

11999 kn 1.592,54 € Kupi


JBL Stage akcija!

JBL

Pronađi JBL Stage seriju zvučnika po sniženim cijenama.

Kupi

EQ subwoofer

MONITOR AUDIO MRW-10

10" MMP II zvučnik, 100W RMS, klasa D pojačala, DSP obrada, 50 – 120 Hz, tri unaprijed postavljene postavke načina EQ.

3.689 kn 489,61 € Kupi

HEOS soundbar

DENON HOME SB550

Iskustvo kućnog kina, jednostavan industrijski dizajn, Wi-Fi, bluetooth, 3D zvuk uz Dolby Atmos i DTS:X.

3.899 kn 517,49 € Kupi