Kako bi ublažili problem plastičnog otpada i osigurali hranu u ekstremnim uvjetima, stručnjaci Sveučilišta Southern Illinois Carbondale osmislili su sustav za pretvaranje PET ambalaže u hranjive grickalice. Projekt, koji podržava i NASA, koristi proces oksidativnog hidrotermalnog otapanja kako bi se kruta plastika i poljoprivredni otpad pomoću vode i kisika pod visokim tlakom razgradili na manje molekule. Ove tekuće ostatke zatim prerađuju genetski modificirane skupine kvasaca, oblikujući ih u proteine, masti i vitamine. Konačna smjesa se obogaćuje aromama i kroz 3D printer pretvara u proteinske kolačiće nazvane µBites.

Proizvod je siguran za konzumaciju, dobro miriše, a mogao bi služiti u zonama katastrofa ili tijekom dugih svemirskih misija. Istraživači žele proizvesti glavne sastojke koristeći mikrobe, uključujući dodani škrob, vlakna i sladilo. Nadaju se µBites uskoro moći koristiti na Zemlji, ali i u ekstremnijim okruženjima, ili čak u budućim kolonijama na Mjesecu ili Marsu.

Mali satelit hvata signale kozmičkog mračnog doba

Razdoblje od oko 150 milijuna godina prije paljenja prvih zvijezda, poznato kao kozmičko mračno doba, dosad je ostalo potpuno neistraženo zbog radioometanja sa Zemlje. Kako bi riješili taj problem, stručnjaci Sveučilišta u Cambridgeu osmislili su projekt CosmoCube. Riječ je o malom satelitu veličine putnog kovčega koji će biti poslan u Mjesečevu orbitu kako bi osluškivao iznimno slabe signale ranog svemira.

Satelit, opisan u časopisu Nature Astronomy, iskoristit će daleku stranu Mjeseca kao prirodni štit koji potpuno blokira zemaljski elektronički šum i FM radiofrekvencije. Iz te zone tišine, CosmoCube će hvatati takozvanu "liniju 21 centimetra", slabi signal atoma vodika iz vremena prije kozmičke zore. Ova mjerenja niskih frekvencija trebala bi znanstvenicima otkriti kako je tamna tvar utjecala na privlačenje vodika i formiranje prvih galaksija.

Kompresor znanstvenih podataka

Znanstveni eksperimenti danas generiraju masivne količine podataka koje nadilaze kapacitete modernih sustava za pohranu. Kako bi riješili taj problem, stručnjaci Sveučilišta Stanford i američkog Nacionalnog akceleratorskog laboratorija SLAC razvili su novi računalni okvir WIEN-INR. Ova tehnologija koristi implicitne neuronske reprezentacije za pretvaranje klasičnih zapisa u kompaktne težinske parametre unutar umjetne mreže.

Sustav, opisan u časopisu Nature Machine Intelligence, koristi valne transformacije kako bi podatke razdvojio po razinama detaljnosti, pri čemu poseban modul dodatno poboljšava preciznost najsitnijih tekstura bez drastičnog povećanja računalnog modela. Tehnologija omogućava i do trideset puta manji volumen datoteka, uz potpuno očuvanje fizikalnih svojstava mjerenja. Sustav je uspješno testiran na složenim podacima iz astrofizike te rendgenskih i neutronskih snimanja, što ga čini praktičnim alatom za ubrzanje analize u modernim laboratorijima.

Robotska riba raste bez promjene mehanike

Robotičari NYU  i švicarskog instituta EPFL razvijaju autonomne robote koji plivaju savijajući tijelo poput pravih riba. Glavna prednost novog modela ScaFi njegova je skalabilnost. Naime, dok se većina biomimetičkih robota mora projektirati ispočetka za svaku novu dimenziju, ScaFi omogućava promjenu veličine prilagodbom samo jednog parametra, debljine šipki u repu od stakloplastike. Pogonski motor i sustav tetiva koji upravljaju kretanjem u obliku slova "S" ostaju identični, neovisno o tome je li robot dug 60 cm ili tri metra.

Ovakav pristup, detaljno opisan u časopisu npj Robotics, drastično smanjuje inženjerski napor i omogućava korištenje iste tehnološke platforme za istraživanja u različitim uvjetima, od plitkih potoka do otvorenih jezera. Pokusi su pokazali da roboti zadržavaju prirodne kretnje čak i kad im se duljina poveća pet puta. 

Kiborg žohari za prvu pomoć u ruševinama

Korištenje kukaca s elektroničkim komponentama za pretragu terena nije novost, no istraživači australskih sveučilišta Queensland i Novi Južni Wales otišli su korak dalje. Razvili su "paraborge", kiborg žohare koji osim kamera za lociranje unesrećenih nose i minijaturne sustave za automatsko ubrizgavanje hitnih lijekova. Tehnologija je, kažu, namijenjena pružanju medicinske pomoći ljudima zarobljenim u srušenim zgradama ili špiljama do kojih spasioci ne mogu fizički doprijeti.

Za ovaj projekt, predstavljen u časopisu Advanced Science, odabrani su divovski žohari iz sjevernog Queenslanda zbog svoje iznimne nosivosti. Inženjerski izazov bio je postići stabilnost i preciznost, a laboratorijski testovi pokazali su da se kukci u čak 95 posto slučajeva uspijevaju pozicionirati unutar 15 cm od mete i uspješno izvršiti ubrizgavanje. Cijelim procesom i dalje daljinski upravlja čovjek, a dugoročni je cilj slanje cijelih rojeva u kojima bi različiti kukci imali specijalizirane uloge, od pukog snimanja do dostave pomoći.

Živi tranzistori od bakterijskih kolonija

Znanstvenici MIT-a modificirali su bakterije kako bi funkcionirale poput tranzistora, osnovnih komponenti moderne elektronike. Spajanjem kolonija ovih mikroorganizama istraživači su stvorili žive sklopove sposobne za složene izračune. Cijeli sustav djeluje kao biološka računalna pločica koja se može ispisati izravno na hranjivu podlogu u Petrijevoj zdjelici. Umjesto kretanja elektrona kroz silicij, ovi živi tranzistori za prijenos informacija koriste biološke signale.

Ova tehnologija, predstavljena u časopisu Nature Biological Chemistry, otvara vrata razvoju naprednih biosenzora i pametnih materijala koji mogu samostalno analizirati okolinu, prerađivati podatke i reagirati na vanjske podražaje izravno unutar živih tkiva ili ekoloških sustava.

Ultraštedljiva magnetska memorija

Istraživači Sveučilišta u Edinburghu razvili su matematički okvir koji smanjuje energiju potrebnu za rad memorije. Umjesto razvoja novih materijala, ovaj se pristup fokusira na optimizaciju načina na koji se magnetsko stanje bita preokreće u van der Waalsovim magnetima.

Primjenom teorije optimalnog upravljanja, sustav precizno oblikuje impulse magnetskog polja, prateći prirodnu dinamiku magneta. Računalne simulacije, objavljene u časopisu Advanced Materials, pokazuju da ovakvo vođeno okretanje troši i do tisuću puta manje energije te tako otvara put znatno održivijoj računalnoj infrastrukturi.

Ljubičasta tkanina koja hladi

Većina tkanina za pasivno hlađenje izrađuje se u bijeloj boji jer ona najbolje reflektira sunčevu svjetlost, dok tamnije nijanse upijaju energiju i griju tijelo. No, sad su stručnjaci Sveučilišta Zhengzhou i Sveučilišta u Adelaideu razvili visokotehnološku ljubičastu tkaninu koja aktivno hladi. Tijekom testiranja na izravnom suncu, ovaj je materijal bio 6,2 °C hladniji od običnog ljubičastog pamuka, ali i 4,2 °C hladniji od bijelog pamuka.

Tkanina, opisana u časopisu Small, izrađena je od mikroskopskih vlakana koja kombiniraju metal-organske okvire (MOF) i nanočestice cinkovog oksida. Ti materijali daju tekstilu boju, ali istovremeno reflektiraju 87,6 % sunčevog zračenja te propuštaju toplinu tijela natrag u atmosferu. Materijal je lagan, fleksibilan, odbija vodu, podnosi znoj i zadržava rashladna svojstva i nakon 50 pranja, što ga čini idealnim za sportsku i radnu odjeću.

Jeftino rješenje za najveći problem 6G mreža

Jedan od glavnih izazova za uvođenje superbrzih mmWave i budućih 6G mreža jest nemogućnost visokofrekventnih signala da prođu kroz fizičke barijere poput zidova. Kako bi riješili ovaj problem bez golemih troškova, inženjeri Kalifornijskog sveučilišta u San Diegurazvili su sustav FlowForm. Riječ je o pasivnim, 3D isprintanim reflektirajućim zidnim pločicama koje koštaju tek oko dva dolara po komadu. Nadahnut prirodnim tokovima rijeka, ovaj sustav usmjerava i "prelijeva" signale oko prepreka i slijepih kutova unutar prostorija.

Za razliku od dosadašnjih aktivnih pametnih površina koje zahtijevaju stalno napajanje i računalno upravljanje, FlowForm radi potpuno pasivno i ne troši energiju. Testiranja, opisana u časopisu Association for Computing Machinery, pokazala su da ove pločice proširuju pokrivenost mreže za 114 % te gotovo dvostruko povećavaju brzinu prijenosa podataka. To ih, kažu, čini idealnim, jeftinim rješenjem za unutarnju mrežnu infrastrukturu.