Istraživači Berkeley Laba i Nacionalnog laboratorija Oak Ridge izmjerili su najveću žilavost materijala. To im je uspjelo dok su istraživali metalnu leguru od kroma, kobalta i nikla, nazvanu CrCoNi. Utvrdili su da je materijal vrlo savitljiv s impresivnom otpornošću na trajnu deformaciju i o tom otkriću izvijestili u časopisu Science.

Legura je podskup klase metala koji se nazivaju legure visoke entropije (HEA). Dok današnje legure sadrže visok udio jednog elementa s nižim količinama dodanih dodatnih elemenata, HEA su izrađene od jednake mješavine svakog sastavnog elementa, što materijalu daje visoku kombinaciju čvrstoće i rastezljivosti pod opterećenjem.

Žilavost ovog materijala čak je 500 puta veća od silicija i pet puta veća od čelika. Materijali poput CrCoNi, kažu istraživači, jednog bi se dana mogli koristiti u ekstremnim uvjetima niskih temperatura dubokog svemira koji lako uništavaju standardne metalne legure.

Svaka površina kao izvor energije

Inženjeri MIT-a razvili su ultralake solarne ćelije koje bilo koju površinu mogu brzo i jednostavno pretvoriti u izvor energije. Ove izdržljive, fleksibilne solarne ćelije, puno tanje od ljudske dlake, lijepe se na čvrstu, laganu tkaninu, što ih čini jednostavnim za postavljanje na fiksnu površinu. One mogu davati energiju u pokretu kao nosivi pogonski materijal ili se transportirati i brzo rasporediti na udaljenim lokacijama za pomoć u hitnim slučajevima. 

Ove solarne ćelije izrađene od su kompozitne tkanine Dyneema koja teži samo 13 grama po kvadratnom metru, a njena su vlakna toliko čvrsta da su korištena kao užad za podizanje potonulog kruzera Costa Concordia s dna Sredozemnog mora. Zbog svega ovi paneli teže tek stoti dio težine konvencionalnih solarnih panela i pritom generiraju 18 puta više energije po kilogramu.

Milijun puta brži od trenutne tehnologije

Znanstvenici finskog Sveučilišta Aalto razvili su nove logičke sklopove koji rade oko milijun puta brže od postojećih tehnologija, nudeći ultrabrzu obradu. Novi pristup, opisan u časopisu Science Advances, koristi cirkularno polarizirano svjetlo kao ulazni signal.  

Jedan uređaj može sadržavati sve njihove kiralne logičke sklopove koji rade istovremeno paralelno. To je značajan napredak u odnosu na postojeće logičke sklopove koji mogu izvršiti samo jednu logičku operaciju odjednom. Simultani paralelni logički sklopovi mogu se koristiti za izradu složenih, višenamjenskih logičkih sklopova. Istraživači su pokazali i da se ti logički sklopovi mogu kontrolirati i konfigurirati elektronički, što je neophodan korak za hibridno električno/optičko računalstvo.

Napredni, ultrabrzi čipovi

Istraživači Sveučilišta Monash, RMIT-a i Sveučilišta u Adelaideu razvili su preciznu metodu upravljanja optičkim krugovima na fotonskim integriranim krugovima veličine nokta. Metoda, objavljena u časopisu Optica, temelji se na radu istog tima koji je nedavno stvorio prvi samokalibrirani fotonski čip na svijetu.

Ovaj rad nadopunjuje istraživanje koje je započelo 2020. razvojem novog optičkog mikročešljastog čipa koji može prenijeti 30 terabita u sekundi, tri puta više od rekordnih podataka za cijelu nacionalnu širokopojasnu mrežu. U sljedećoj fazi znanstvenici će u novoosnovanom Centru izvrsnosti za optičke mikročešljeve i revolucionarnu znanost (COMBS)  istražiti razne valne duljine za postizanje ultrabrze obrade informacija i strojne inteligencije.

Zvučnim valovima do zelenog vodika

Inženjeri Sveučilišta RMIT u Melbourneu iskoristili su zvučne valove kako bi proizvodnju zelenog vodika povećali za 14 puta, elektrolizom za razdvajanje vode. To bi pak, vjeruju oni, moglo radikalno smanjiti emisije ugljika i pomoći u borbi protiv klimatskih promjena.

Elektroliza uključuje struju koja teče kroz vodu s dvije elektrode za razdvajanje molekula vode u kisik i vodik, koji se pojavljuju kao mjehurići. Ovaj proces proizvodi zeleni vodik, što predstavlja samo mali dio globalne proizvodnje vodika zbog velike potrebne energije. Većina vodika proizvodi se cijepanjem prirodnog plina, poznatog kao plavi vodik, koji emitira stakleničke plinove u atmosferu.

"Jedan od glavnih izazova elektrolize je visoka cijena korištenih materijala za elektrode, kao što su platina ili iridij", objašnjavaju istraživači u radu koji objavljuje Advanced Energy Materials. "Uz zvučne valove koji znatno olakšavaju ekstrakciju vodika iz vode, eliminira se potreba za korištenjem korozivnih elektrolita i skupih elektroda poput platine ili iridija. A kako voda nije korozivni elektrolit, možemo koristiti mnogo jeftinije materijale za elektrode kao što je srebro."

Mali roboti plivači liječe upale pluća

Nano inženjeri s Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu izradili su mikro robote koji mogu plivati u plućima, isporučivati lijekove i koristiti se za liječenje po život opasnih slučajeva bakterijske upale pluća. Ovi mikroroboti uspješno su eliminirali bakteriju koja uzrokuje upalu pluća u plućima miševa, što je rezultiralo 100% preživljavanjem. 

Ovi mikroroboti, opisani u časopisu Nature Materials, izrađeni od stanica algi čije su površine prošarane nanočesticama antibiotika. Alge osiguravaju pokretljivost, omogućujući mikro robotima da plivaju uokolo i isporučuju antibiotike većem broju bakterija u plućima. Male biorazgradive polimerne kuglice nanočestica s antibiotikom obložene su staničnom membranom neutrofila, vrstom bijelih krvnih stanica. Ove stanične membrane apsorbiraju i neutraliziraju upalne molekule koje stvaraju bakterije i tjelesni imunološki sustav.

Mekani ventilator za dijafragmu

Novi dizajn radi s dijafragmom kako bi se poboljšalo disanje.
Istraživači s MIT-a razvili su mekani, robotski ventilator koji se može ugraditi u tijelo, dizajniran za povećanje prirodnih kontrakcija dijafragme.

U središtu sustava, predstavljenog u časopisu Nature Biomedical Engineering, nalaze se dvije mekane cijevi poput balona koje se mogu implantirati da leže preko dijafragme. Kada se napuhavaju vanjskom pumpom, cijevi djeluju kao umjetni mišići koji guraju dijafragmu i pomažu plućima da se šire. Cjevčice se mogu napuhati frekvencijom koja odgovara prirodnom ritmu dijafragme.