Umjetna inteligencija, čini se, može ono što su dosad mogli samo knjiški junaci, doktori Doolitlea i Jojboli. Istraživači Veterinarskog fakulteta Sveučilišta u Floridi izradili su naime AI model koji po grimasama lica koza može otkriti pati li životinja od kamenca u mjehuru koji se često javlja kod ovih preživača.

Veterinari su snimili su lica zdravih koza i onih koje su trpjele bolove i podatke unijeli u AI model koji je naučio razlikovati koze u bolovima samo po izrazima njihovih lica. Sustav, uvježban i testiran na 40 koza prepoznavao je bolna lica u 80 % slučajeva. Implementacija ljestvica boli koje pokreće AI zahtijevat će dodatna istraživanja, ali bi mogla pomoći veterinarima koji se u dijagnosticiranju stanja često oslanjaju na subjektivne kriterije.

Bifokalne leće od tekućih kristala

Kineski istraživači razvili su novu vrstu bifokalne leće koja nudi jednostavan način za postizanje dvije žarišne točke čiji se intenzitet može prilagoditi primjenom vanjskog napona. Dvoslojne leće od tekućih kristala, opisane u časopisu Optics Letters, mogle bi se, kažu, koristiti u optičkim vezama, za izradu bioloških slika, u uređajima za proširenu i virtualnu stvarnost te u optičkom računalstvu.

Kako bi postigli složeniju i funkcionalniju modulaciju upadne svjetlosti istraživači Sveučilišta Hunan koristili su dvoslojne strukture ćelija tekućeg kristala i LC polimera. Nove bifokalne leće mogu se koristiti za polarizacijsko oslikavanje koje se često koristi za poboljšanje kontrasta slike i za oslikavanje rubova, što olakšava promatranje finih detalja i uočavanje raznih oblika.

AI nos otkriva otrovne plinove

Istraživači Fakulteta za inženjerstvo i primijenjenu znanost Sveučilišta u Virginiji razvili su AI sustav pokretan umjetnom inteligencijom koji oponaša ljudski njuh za otkrivanje i praćenje otrovnih plinova u stvarnom vremenu. Inovativni sustav, predstavljen u časopisu Science Advances, oslanja se na nano-otočiće metalnih katalizatora ugrađenih na površine grafena. Ovaj uređaj funkcionira poput umjetnog nosa koji reagira na ciljane molekule otrovnog plina. Kako se molekule dušikovog dioksida vežu za grafen, vodljivost senzora se mijenja, omogućujući sustavu da otkrije curenje plina s ekstremnom osjetljivošću.

Umjetna neuronska mreža sustava analizira podatke sa senzora u stvarnom vremenu, na temelju optimiziranog položaja senzora kako bi se osigurala pokrivenost i učinkovitost sustava. Ovu optimizaciju omogućava tehnika strojnog učenja koja rastavlja složene probleme u manje kako bi se pronašle najučinkovitije pozicije senzora. A to pak osigurava upotrebu manje resursa uz bržu i točniju detekciju curenja plina.

I prozirno i vodljivo

Istraživači Sveučilišta u Minnesoti osmislili su novi materijal koji bi trebao pomoći elektronima da se kreću brže, a pritom ostaje proziran i za vidljivo i za ultraljubičasto svjetlo. Novi materijal, predstavljen u Science Advances, zapravo je prozirni vodljivi oksid s posebnom tankoslojnom strukturom koja poboljšava prozirnost bez žrtvovanja vodljivosti.

"Ovo otkriće mijenja pravila za prozirne vodljive materijale i omogućava nam da prevladamo ograničenja koja su godinama kočila performanse uređaja za duboko ultraljubičasto zračenje", objašnjavaju istraživači. Njihovo rješenje, kažu, pokazuje dosad neviđenu kombinaciju transparentnosti i vodljivosti u dubokom ultraljubičastom spektru i, vjeruju, utire put inovacijama u optoelektroničkim uređajima velike snage koji mogu raditi u najzahtjevnijim okruženjima.

Električna energija iz vlage u zraku

Istraživači Sveučilišta Binghamton razvili su nosivi uređaj temeljen na papiru koji bi trebao omogućiti dugotrajnu visokoučinkovitu izlaznu snagu kroz hvatanje vlage u zraku. Njihov generator, opisan u časopisu Small, koristi bakterijske spore koje razgrađuju molekule vode na pozitivne i negativne ione. Kapilare papira apsorbiraju spore, što stvara gradijent s više pozitivnih iona na vrhu nego na dnu, a ta neravnoteža dovodi do električnog naboja. Apsorpcija vlage dodatno je poboljšana dodavanjem sloja Janus papira koji je s jedne strane hidrofoban, a s druge hidrofilan, uvlači molekule vode i zadržava ih unutar uređaja dok se ne obrade.

Tamošnji istraživači već duže rade na izradi "papirotronike", uređaja od papira koji su fleksibilni, nosivi, skalabilni i jednokratni na način koji ne šteti okolišu. Ovaj generator oni zamišljaju kao senzor male snage za isporuku lijekova ili električnu stimulaciju, a rade i na njegovom smanjenju kako bi zadovoljio kriterij mikro-elektromehaničkog sustava (MEMS). Jedna od mogućnosti bit će i korištenje tehnike origamija.

Centar za istraživanje solarne erupcije

New Jersey Institute of Technology (NJIT) pokreće novi centar koji će se baviti predviđanjem snažnih solarnih erupcija pomoću umjetne inteligencije. Izradu centra omogućit će financijska injekcija NASA-e vrijedna pet milijuna dolara koliko je sjelo na račun tamošnjeg Instituta za svemirske vremenske znanosti (ISWS).

Donacija je tek dio 45 milijuna dolara vrijednog NASA-inog programa namijenjenog istraživačkim projektima 21 visokoškolske ustanove diljem SAD-a. Cilj im je značajno poboljšati našu sposobnost tumačenja podataka promatranja Sunca kojima bi se omogućile točne i pravovremene prognoze velikih solarnih erupcija. Centar će izraditi i dugoročni skup podataka o aktivnosti Sunca tijekom nekoliko 11-godišnjih solarnih ciklusa, što bi istraživačima trebalo pružiti mnogo dublje uvide u to kako nastaju solarne baklje.

Iron, kineski humanoidni robot sa 60 zglobova

Kineski proizvođač električnih vozila Xpeng predstavio je svog prvog robota; visok 173 cm i težak 70 kilograma, Iron je već aktivan na proizvodnim linijama i pomaže u sastavljanju nadolazećeg P7+ elektromobila. Za pokretanje njegovih više od 60 zglobova i 200 stupnjeva fleksibilnosti zadužen je Xpengov posebno dizajniran Turing AI čip koji ima CPU od 40 jezgri i namijenjen je upravljanju robotima, automobilima pa čak i letećim automobilima.

Prema tvrtki, ovaj čip može obraditi AI modele s 30 milijardi parametara i završio je više od 2700 funkcionalnih provjera u 40 dana, što je tri puta više od industrijskog standarda. Zbog toga se Iron može prilagođavati različitim zadacima pa čak i donositi odluke poput ljudi. Iron stoga neće biti zaposlen samo na proizvodnoj traci nego će se koristiti i kao osobni asistent u administraciji i korisničkoj službi.

Revolucionarni mekani, održivi materijali

Biorazgradive strukture mogle bi potpuno transformirati energetiku, informacijsku tehnologiju i naprednu medicinu. Koristeći peptide i isječak velikih molekula u plastici, inženjeri Sveučilišta Northwestern razvili su materijale izrađene od sićušnih, fleksibilnih vrpci nano veličine. Ovi visoko energetski učinkoviti, biokompatibilni, održivi materijali, opisani u časopisu Nature, mogli bi se, kažu, koristiti u mikroskopskim memorijskim čipovima male snage, senzorima i jedinicama za pohranu energije. Od njih bi se mogle isplesti i  pametne tkanine i izraditi medicinski implantati u obliku naljepnica. 

"Ovo je potpuno novi koncept u znanosti o materijalima i istraživanju mekih materijala", objašnjavaju istraživači koji zamišljaju budućnost u kojoj ćete nositi košulju s ugrađenim klima uređajem ili se osloniti na meke bioaktivne implantate koji se bežično aktiviraju i poboljšavaju rad srca ili mozga. 

Tepihom protiv pucanja betona

Australski inženjeri pronašli su način za izradu čvršćeg betona otpornog na pucanje.

Metodu ​​koja koristi otpadna vlakna tepiha i smanjuje pukotine od skupljanja u betonu za 30 % do 40 % razvili su istraživači Sveučilišta RMIT, a rezultati eksperimenta objavljeni u časopisu Construction and Building Materials pokazuju da ovo rješenje ujedno produžuje trajnost betona. Slični rezultati postignuti su i s drugim odbačenim tekstilom, uključujući tkanine za odjeću.

Inhalacijska mRNA umjesti igle

Mnogi ljudi ne vole primati injekcije ili cjepiva pa znanstvenici istražuju načine za razvoj lijekova, poput onih napravljenih od mRNA, koji se mogu udisati umjesto da se ubrizgavaju. Nova studija donosi nam ključni napredak prema stvaranju inhalacijskih mRNA terapija. Naime, Journal of the American Chemical Society donosi priču o naprednoj lipidno-polimernoj nanočestici koja može držati mRNA u stabilnom obliku za raspršivanje i učinkovito je isporučiti kao kapljice aerosola u pluća miševa.

Rane verzije ovih lipidnih nanočestica pokazale su se neprikladnima za inhalacijske tretmane, no sad su MIT-ovi istraživači otkrili kako drugačija vrsta polimera, ona s ponavljajućim jedinicama pozitivno i negativno nabijenih komponenata nazvanih "zwitterionskim polimerom", stvara lipidne nanočestice koje mogu izdržati nebulizaciju, postupak kojim se otopina lijeka pretvara u aerosol. Pokusi na miševima daju ohrabrujuće rezultate, a sad slijede testovi na većim životinjama, a protekne li sve u redu, na kraju i na ljudima.

Sićušni magnetski diskovi za daljinsku stimulaciju mozga

Duboka moždana stimulacija uobičajeni je klinički postupak koji koristi elektrode implantirane u ciljane regije mozga za liječenje simptoma neuroloških i psihijatrijskih stanja kao što su Parkinsonova bolest i opsesivno-kompulzivni poremećaj. Novi magnetski nanodiskovi mogli bi pružiti puno manje invazivan način stimuliranja dijelova mozga i omogućiti stimulacijske terapije bez implantata ili genetske modifikacije. Ti sićušni diskovi promjera 250 nanometara, ubrizgavali bi se izravno na željeno mjesto u mozgu i aktivirali u bilo kojem trenutku jednostavnom primjenom magnetskog polja izvan tijela.

Razvoj ovih nanočestica opisan je u časopisu Nature Nanotechnology.
Istraživači su otkrili da magnetoelektrični nanodiskovi mogu stimulirati duboku regiju mozga povezanu s osjećajem nagrade, a uspjeli su stimulirati i subtalamičku jezgru povezanu s motoričkom kontrolom. Riječ je o području gdje se obično ugrađuju elektrode za liječenje Parkinsonove bolesti. Nanodiskovi bi mogli potaknuti neuronsku aktivnost usporedivu s konvencionalnim implantiranim elektrodama koje isporučuju blagu električnu stimulaciju.

Laseri blokiraju svjetlost i bacaju sjenu

Fizičari Nacionalnog laboratorija Brookhaven otkrili su nešto vrlo neobično: laser koji prolazi kroz pravi prozirni materijal može prisiliti okolinu da postane neprozirna, gotovo kao da baca vlastitu sjenu. A kad se dvije zrake laserskog svjetla ukrste na pravi način, primarna zraka ne može proći kroz sekundarnu, stvarajući zasjenjenu liniju u svjetlu koje pogađa suprotnu površinu.

"Ovo otkriće proširuje naše razumijevanje interakcije svjetlosti i materije i otvara nove mogućnosti za korištenje svjetlosti na načine koje prije nismo razmatrali", zapisali su istraživači u radu koji objavljuje časopis Optica, a može se pronaći i na arXivu. "To bi se moglo bi se pokazati korisnim u tehnologijama koje zahtijevaju preciznu kontrolu prijenosa svjetlosti, poput lasera velike snage."