Posljednjih dana predstavljena su dva rješenja koja koriste svjetlost kao glavni medij za računske operacije, što omogućuje rad s drastično manjom potrošnjom energije nego digitalni elektronički sustavi. O Microsoftovom analognom optičkom računalnom prototipu već smo pisali u Bugu. Novi računalni čip razvijen na Sveučilištu Floride koristi svjetlost, a ne električnu energiju za izvođenje ključnih AI operacija poput prepoznavanja slika. Ova inovacija omogućuje energetsku učinkovitost i do 100 puta veću od klasičnih elektroničkih čipova, što značajno smanjuje potrošnju struje.

Ovaj čip, predstavljen u časopisu Advanced Photonics, obavlja složene konvolucijske izračune uz pomoć laserskih zraka i minijaturnih Fresnelovih leća, klasificirajući rukom pisane znamenke s 98 % preciznosti. Tehnologija omogućuje paralelnu obradu podataka raznim bojama svjetlosti, otvarajući put za buduće AI sustave koji su brži, učinkovitiji i manje opterećuju energetske mreže.

'Vremenski kristal'

Istraživači Sveučilišta Colorado Boulder stvorili su prve vidljive vremenske kristale koristeći tekuće kristale koje pri osvjetljenju laserom tvore šarene, stalno mijenjajuće uzorke psihodeličnih tigrastih pruga. Ta dinamička struktura ostaje stabilna satima te se može vidjeti običnim mikroskopom pa čak i golim okom u određenim uvjetima.

Ovi vremenski kristali, opisani u časopisu Nature Materials, predstavljaju novu fazu materije, a njihovi raznoliki, teško ponovljivi obrasci otvaraju mogućnosti za pohranu podataka i zaštitu od krivotvorenja na novčanicama jer bi mogli služiti kao neponovljive vremenske "šifre".

Sperm-botovi protiv nepolodnosti

Istraživači Sveučilišta u Twenteu razvili su "sperm-botove“, mikrorobote sastavljene od bikovih spermija obloženih magnetskim nanočesticama. Njima se može upravljati magnetskim poljem i pratiti ih u realnom vremenu rendgenskim zrakama kroz lažni cerviks i maternicu.

Ovi sperm-botovi, opisani u časopisu npj Robotics, nisu još testirani u živom organizmu, ali obećavaju napredak reproduktivne medicine, ciljanu isporuku lijekova u reproduktivni sustav te dijagnozu neplodnosti. Precizno praćenje spermija moglo bi znatno unaprijediti razumijevanje fertilnosti i liječenje problema s plodnošću, smatraju nizozemski znanstvenici.

Printer koštanih transplantata

Znanstvenici iz Južne Koreje razvili su neobičan kirurški alat nalik pištolju za ljepilo koji 3D printa koštane transplantate izravno na prijelome tijekom operacije. Umjesto da se implantati tjednima unaprijed modeliraju, novo rješenje, opisano u časopisu Device, omogućava kirurzima da u nekoliko minuta "ispišu" skelet od biofilamenta koji kombinira hidroksiapatit, ključnu komponentu kosti, i biokompatibilni polimer PCL.

Materijal se nanosi na temperaturi sigurnoj za tkivo te se anatomskom preciznošću uklapa u složene prijelome. Uz to, filament otpušta antibiotike, sprječava infekciju i potiče prirodnu regeneraciju kosti. Testovi na zečevima pokazali su ubrzano i kvalitetnije cijeljenje kostiju u odnosu na standardne metode, a sad se priprema i teren za prve pokuse na ljudima.

Hidrokrilo nadahnuto hobotnicama

Istraživači Sveučilišta Iowa razvili su inovativni dizajn hidrokrila za podvodna vozila inspiriran hobotnicom. Hidrokrilo su opremili umjetnim spiralnim mišićima koji se mogu odmotavati, smanjujući otpor vode i povećavajući uzgon do 30 %. Ova tehnologija uvijenih spiralnih umjetnih mišića oponaša papile na koži hobotnice koje omogućavaju pokrete prilagođene strujama vode.

U testovima je hidrokrilo s takvim mišićima pokazao veću upravljivost i uštedu energije, čak i pod jakim strujanjima. Studija objavljena u časopisu Robotics Reports prvi je primjer podvodnog uređaja za kontrolu protoka pokretanog umjetnim mišićima, čime se otvaraju nove mogućnosti za učinkovitija i pokretljivija autonomna podvodna vozila.

Vitamin D usporava starenje, ali...

Petogodišnja studija provedena na više od 1000 ljudi otkrila je da oni koji su uzimali visoke doze vitamina D imaju duže telomere, stanične markere sporijeg starenja. Istraživači nekoliko uglednih američkih instituta i sveučilišta poput Harvarda otkrili su da uzimanje 2000 IU vitamina D dnevno pomaže u održavanju telomera, sitnih struktura koje djeluju poput plastičnih čepova na vezicama, štiteći našu DNK od oštećenja svaki put kada se stanice dijele.

Telomere se nalaze na kraju svakog od naših 46 kromosoma, skraćujući se svaki put kada se stanica replicira. Kada postanu prekratke, stanice se više ne mogu dijeliti i na kraju umiru. Kraće telomere se povezuju s bolestima starenja, uključujući rak i osteoartritis. "Iako su ovi nalazi uzbudljivi, prerano je početi uzimati visoke doze vitamina D u nadi da će se usporiti starenje. Međutim, ako vam nedostaje vitamina D, dodaci prehrani ostaju razuman izbor", pišu istraživači u studiji objavljenoj u časopisu Američkog društva za prehranu.

Prva laserska veza zrak-svemir

U uspješnom testu američke tvrtke General Atomics i kanadskog Kepler Communicationsa postignuta je brza laserska komunikacija između zrakoplova De Havilland Canada DHC-6 Twin Otter i satelita u niskoj Zemljinoj orbiti udaljenog gotovo 5600 km. Korišten je optički komunikacijski terminal (OCT) temeljen na 10-vatnom laseru s maksimalnom brzinom prijenosa do 2,5 Gbps, a tijekom testa postignute su brzine do 1 Gbps.

Ova tehnologija omogućuje robustan, siguran prijenos podataka između pokretnih zrakoplovnih platformi i svemirskih objekata. Satelit je kompatibilan s arhitekturom američke Svemirske agencije za razvoj (SDA) pa ga Pentagon namjerava koristiti u razvoju proširene svemirske mreže za sigurne i brze podatkovne veze vojne i komercijalne namjene.

Živi cement skladišti električnu energiju i napaja zgrade

Građevinski materijali uskoro mogli igrati aktivnu ulogu u energetskim sustavima. Istraživači Sveučilišta Aarhus pokazali su naime da cement može učiniti više od pukog držanja zidova. Ugradnjom živih bakterija u najčešći građevinski materijal oni su stvorili superkondenzator sposoban za pohranu električne energije. Materijal za demonstraciju koncepta ne samo da zadržava energiju, već može i oporaviti svoje performanse kad se "nahrani" hranjivim tvarima.

Bakterija Shewanelle oneidensis poznata je po svojoj sposobnosti premještanja elektrona izvan svoje stanice. Jednom kada uđu u cement, mikrobi stvaraju mrežu nositelja naboja koji pohranjuju i oslobađaju energiju. Prvi testovi, predstavljeni u časopisu Physical Sciencesugeriraju da ovaj pristup već nadmašuje tradicionalne uređaje za pohranu na bazi cementa. Još je upečatljivije to što cement funkcionira i nakon što mikrobi uginu, a istraživači ga mogu vratiti u život hranjivim tvarima.

Inteligencija roja

istraživači nizozemskog Sveučilišta Radboud i američkog NYU-a postigli su značajan napredak u razvoju inteligencije roja, tehnologije koja oponaša grupna ponašanja ptica, riba ili pčela kako bi kontrolirala kretanje robota i dronova bez središnjeg vođe. Detalji su predstavljeni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ključ njihova pristupa je koncept “zakrivljenosti”, intrinzičnog svojstva koje određuje hoće li se robotske čestice privlačiti, odbijati ili okupljati u organizirane strukture. Poput električnih naboja, pozitivna i negativna zakrivljenost upravljaju interakcijama, a eksperimenti pokazuju da se ova pravila mogu skalirati od parova robota do tisuća njih, otvarajući put prema preciznijim misijama potrage, spašavanja i borbe protiv požara.