Inženjeri elektrotehnike Australskog nacionalnog sveučilišta (ANU) pokazali su kako stvoriti parove ekscitona u novoj vrsti poluvodičke strukture i tako utrli put tehnologijama sljedeće generacije potrebnim za računalstvo velike brzine, obradu informacija i komunikaciju podataka.

Nova tehnologija, opisana u časopisu Nature, razvijena je spajanjem dvaju slojeva jednoslojnih poluvodiča koji se mogu savijati i omogućuje međusobno vezivanje ekscitona i stvaranje parova.  Međuslojni eksciton je kvazičestica koju čine negativno nabijeni elektron i pozitivno nabijena "rupa" koji se nalaze u dva različita sloja. Međuslojni ekscitoni nastaju kada se svjetlost apsorbira u dvoslojnom poluvodiču.

Moždane stanice u zdjelici igraju Pong

Australski istraživači pokazali su kako 800.000 moždanih stanica koje žive u posudi mogu obavljati ciljno usmjerene zadatke; u ovom slučaju igrati jednostavnu računalnu igru kao što je Pong. 

"Pokazali smo da možemo komunicirati sa živim biološkim neuronima tako da ih tjeramo da modificiraju svoju aktivnost, što dovodi do nečega što nalikuje inteligenciji", kažu autori studije koju objavljuje časopisu Neuron. Izgradnjom živog modela mozga, nazvanog DishBrain, znanstvenici će moći eksperimentirati koristeći stvarnu moždanu funkciju umjesto manjkavih analognih modela poput računala.

U sljedećem eksperimentu pokušat će tako vidjeti kakav učinak na stanice ima alkohol. Napit će ih etanolom kako bi vidjeli igraju li igru ​​lošije, baš kao i kad se napiju. A to pak otvara vrata potpuno novom načinu razumijevanja onoga što se događa s mozgom.

Sustav koji "vidi" unutarnju strukturu tijela

Istraživači MIT-ovog Laboratorija za računalne znanosti i umjetnu inteligenciju (CSAIL) i Opće bolnice Massachusetts osmislili su nenadzirani sustav fizičke rehabilitacije MuscleRehab. Sustav za praćenje kretanja i angažmana mišića mogao bi pomoći starijim osobama i sportašima tijekom nenadzirane fizičke rehabilitacije za ozljede ili smanjenu pokretljivost.

Za snimanje 3D volumetrijskih podataka koriste se dvije trake ispunjene elektrodama koje se navlače na bedro. Proces snimanja pokreta koristi 39 markera i brojne kamere koje bilježe vrlo visok broj sličica u sekundi. Podaci EIT senzora pokazuju aktivno aktivirane mišiće istaknute na zaslonu, a mišići tamne s većim angažmanom.

MuscleRehab je zasad usredotočen na gornji dio bedra i glavne unutarnje mišićne skupine no istraživači ga žele proširiti i na gluteuse, a istražuju se i potencijalne načine korištenja EIT-a u radioterapiji.

Mikroelektrode liječe neurološke poremećaje

Istraživači Sveučilišta Carnegie Mellon razvili su CMU Array, novu vrstu niza mikroelektroda za platforme sučelja mozak-računalo. Niz mikroelektroda ultra-visoke gustoće (MEA), 3D-ispisanih na nanoskali, potpuno je prilagodljiv. To znači da bi jednom pacijenti koji pate od epilepsije ili gubitka funkcije udova zbog moždanog udara mogli dobiti personalizirani medicinski tretman, objašnjavaju autori u članku koji objavljuje Science Advances.

U izradi mikroelektroda korištena je nova tehnika Aerosol Jet 3D ispisa uz čiju se pomoć  za samo nekoliko dana može proizvesti precizni medicinski uređaj prilagođen potrebama pacijenta. Do testiranja na ljudima moglo bi proći čak pet godina, a do komercijalne upotrebe i puno više. 

Mikroskopska bića od pametnog polimera

Upotrebom aditivne proizvodnje znanstvenici Instituta za inženjerstvo molekularnih sustava (IMSE) Sveučilišta u Heidelbergu otvaraju nova mogućnosti u mikrorobotici i biomedicini. Naime, prema radu objavljenom u Advanced Functional Materials, njihove tiskane mikrostrukture izrađene su pametnih polimera čija se veličina i mehaničke karakteristike mogu precizno prilagođavati. 

Novi materijal za pamćenje oblika može se ispisati u 3D visoke rezolucije, na makro i mikro razinama. Strukture sadrže mikroarhitekture u obliku kutija s poklopcima koji se otvaraju i zatvaraju kao reakcija na toplinu. Nakon ispisa dinamičke veze omogućuju složenim, mikrometričkim strukturama da se u nekoliko sati osmerostruko povećaju i stvrdnu dok ostaju u obliku.

Napredna bionička noga

Istraživači Sveučilišta Utah razvili su najnapredniju protetiku pokretanu umjetnom inteligencijom. Njihov Utah Bionic Leg kombinira motore, procesore i vrhunsku umjetnu inteligenciju, dajući amputiranima snagu i pokretljivost za izvođenje radnji koje bi prosječna osoba mogla uzeti zdravo za gotovo.

Osobe s amputacijama oslanjaju se na preostale udove i gornji dio tijela kako bi nadoknadile nedostatak potpore koju im pruža propisana proteza. S Utah Bionic Legom to više nije problem jer povećana snaga proteze olakšava mobilnost. Ako hodate brže, ona će hodati brže umjesto vas i dati vam više energije, automatski će se prilagoditi visini stepenica ili vam pomoći da prijeđete preko prepreka.

Tehnologija bioničke noge u osnovi radi poput mišićnih stanica u živčanom sustavu noge. Za određivanje položaja nogu u prostoru koriste se posebno dizajnirani senzori sile i momenta, kao i akcelerometri i žiroskopi. Ti su senzori povezani s računalnim procesorom koji ulazne podatke senzora prevodi u pokrete protetskih zglobova.

Dizelski motori na vodik

Istraživači Laboratorija za istraživanje motora na australskom Sveučilištu New South Wales (UNSW) razvili su dvogorivni sustav izravnog ubrizgavanja vodika i dizela. Pretvaranjem dizelskog motora u hibridni vodik-dizel motor, predstavljen u International Journal of Hydrogen Energy, emisije CO2 smanjuju se na samo 90 g/kWh, što je 85,9 posto ispod količine koju proizvodi dizelski motor.

Rješenje zadržava izvorno dizelsko ubrizgavanje u motor, ali dodaje ubrizgavanje vodikovog goriva izravno u cilindar. Sustav pritom ne zahtijeva vodik ekstremno visoke čistoće koji se mora koristiti u alternativnim sustavima vodikovih gorivnih članaka i skuplji je za proizvodnju. 

Robot umjesto kolonoskopije

Istraživači kineskog Sveučilišta Tianjin predstavili su u časopisu Cyborg i Bionic Systems novu strategiju uzorkovanja biopsije. Njihove endoskopske, robotske kapsule mogle bi se koristiti za vizualni pregled želuca, jednjaka i drugih područja. No to nije sve: ovi roboti mogu rezati sumnjivo bolesno tkivo u debelom crijevu velikom brzinom, izbjegavajući kidanje tkiva koje se događa kod postojećih metoda biopsije. 

Robotska kapula za biopsiju ima ugrađenu rotirajuću oštricu koja se vrti velikom brzinom i mali trajni magnet za kontrolu njegovog kretanja. Oštricu pokreće zategnuta spiralna opruga koja bi mogla pružiti veću trenutnu snagu od motora ili magneta iste mase.

Otkriven način kako pivo učiniti boljim

Današnji visoki cilindrični spremnici za fermentaciju imaju tendenciju da negativno utječu na okus piva, ali čini se da su belgijski znanstvenici s Katoličkog sveučilišta u Leuvenu otkrili način na koji bi se mogao poboljšati okus pića. Identificirali su sojeve kvasca Saccharomyces cerevisiae, posebno otporne na CO2, i fokusirali su se na proizvodnju izoamil acetata koji pivu daje voćni, bananast okus.

Za sada se ne čini da su genetske izmjene, opisane u časopisu Applied and Environmental Microbiology. utjecale na druge osobine soja kvasca. U budućnosti istraživači žele provesti pokuse s još višim pritiscima CO2 kako bi vidjeli jesu li identificirani različiti geni.