Nowinki techniczne
Dom z drukarki 3D
Przywykliśmy już do doniesień o kolejnych zastosowaniach drukarek 3D, w których wykorzystuje się polimery czy nawet żywe komórki. Firma Icon z Austin (USA) poszła w innym kierunku – druku wielkoformatowego. Stworzyła dużą specjalistyczną drukarkę 3D, dzięki której można wydrukować z betonu mały dom. Aktualnie realizowane projekty pozwalają na postawienie budynku o powierzchni 60 m2 zaledwie w ciągu doby. Jego koszt to tylko 10 tys. dol., ale twórcy wierzą, że dość szybko będą w stanie zejść nawet do 4 tys. dol.
Amerykańska organizacja charytatywna New Story Charity, mieszcząca się w San Francisco, we współpracy z firmą Icon postanowiła pomóc ludziom z Ameryki Południowej, którzy często żyją w tragicznych warunkach. Na początek planuje wybudowanie setek domów dla mieszkańców Salwadoru. Tak więc pierwszymi, którzy na dużą skalę skorzystają z technologii XXI w., będą nie hipsterzy z Doliny Krzemowej, tylko biedacy ze slumsów.
Coś na ząb!
Zespół z Tufts University School of Engineering w Medford skonstruował niewielki czujnik, którego podstawowym zadaniem jest kontrola tego, co będziemy jeść. Mierzące zaledwie 2 × 2 mm urządzenie przyczepia się bezpośrednio do zęba. Trzy warstwy czujnika, z których środkowa pełni funkcję analityczną, pozwalają na ciągłe monitorowanie ilości przyjętej glukozy, soli oraz alkoholu, a całość stanowi jednocześnie antenę nadawczo-odbiorczą. Odczyt wartości następuje po wysłaniu z urządzenia zewnętrznego (np. smartfona) sygnału o częstotliwości radiowej, który następnie jest modyfikowany i odsyłany z powrotem do nadajnika. Metoda ta przypomina działanie etykiet RFID, wykorzystywanych m.in. do znakowania towarów. Twórcy czujnika uważają, że niebawem da się za jego pomocą monitorować także inne substancje, a tego typu urządzenia będzie można montować również w innych miejscach.
Plecak antygrawitacyjny
Siła powszechnego ciążenia, czyli grawitacja, trzyma nas na powierzchni Ziemi. Czasami jednak chcielibyśmy ją pokonać, choćby częściowo. Jedynym sposobem na jej zmniejszenie jest wykorzystanie innej siły o przeciwnym zwrocie. Zadania tego podjęli się Japończycy, tworząc niezwykle ciekawe urządzenie o nazwie Lunavity, które konstrukcją przypomina popularne drony. Pozwala ono na dwu-, a nawet trzykrotne zwiększenie wysokości skoku. W pierwszej fazie użytkownik odbija się od ziemi siłą własnych mięśni, po czym następuje aktywacja zespołu śmigieł. Twórcy zauważają, że Lunavity może służyć nie tylko do zabawy. Osoby niepełnosprawne mogą dzięki niemu zyskać większą swobodę ruchów. Na razie projekt jest w bardzo wstępnej fazie – prawdopodobnie brakuje jeszcze w pełni funkcjonalnej wersji plecaka, ponieważ w prezentacjach twórcy pokazują w zasadzie tylko symulację tego, co być może uda się osiągnąć. Film o tym znajdziemy tutaj: https://youtu.be/MOx6_REBxLI.
Przełomowy skaner mózgu
Już od pewnego czasu neurolodzy i neurobiolodzy „podsłuchują” rozmowy neuronów, by lepiej zrozumieć, jak działa nasz mózg. Do tej pory ograniczały ich możliwości techniczne, bo klasyczna technologia magnetoencefalografii (MEG) wymaga, aby unieruchomiona głowa osoby badanej znalazła się wewnątrz olbrzymiej maszyny.
Badacze z Sir Peter Mansfield Imaging Centre przy University of Nottingham (Wielka Brytania) opracowali teraz rewolucyjny skaner magnetyczny mózgu, który można nosić jak kask motocyklowy (całość waży mniej niż 1 kg). Wykonany na drukarce 3D kask zawiera 13 szklanych sześcianów wypełnionych parami rubidu. Przechodzące przez nie impulsy laserowe wzbudzają atomy. Gdy przez neurony płynie prąd elektryczny, powstaje wokół nich niewielkie pole magnetyczne, które zmienia wzbudzenie atomów. Czujniki po drugiej stronie sześcianów odczytują zmiany światła. Sygnały trafiają do komputera generującego trójwymiarowy obraz funkcjonowania mózgu. Skaner jest równie efektywny jak wcześniejsze systemy MEG. Obraz można pozyskiwać również wtedy, gdy pacjent porusza głową i rękoma czy nawet odbija piłeczkę rakietką. Nowe urządzenie pozwoli na badanie np. dzieci z autyzmem czy dorosłych parkinsoników.
Sterylizacja smartfonów
Chorobotwórcze bakterie, wirusy i grzyby są wszechobecne. Większość ludzi spytana o to, gdzie jest ich najwięcej, bez wahania wskaże takie miejsca jak toaleta czy zlewozmywak. Owszem, to jak najbardziej prawda, ale mikroby znajdują się też w wielu mniej oczywistych miejscach, np. na powierzchni powszechnie używanych smartfonów. W pewnych sytuacjach drobnoustroje namnażające się na telefonach mogą stanowić śmiertelne zagrożenie, np. wtedy gdy odwiedzamy kogoś w szpitalu. Z pomocą może przyjść niewielkie urządzenie o nazwie PhoneSoap Med+. Jego działanie opiera się na tej samej zasadzie co sprzętów w szpitalach, czyli na promieniowaniu ultrafioletowym. Zestaw 16 elementów emitujących promieniowanie UV-C pozwala na bardzo efektywne oczyszczenie smartfona z patogenów, co trwa zaledwie 30 s. PhoneSoap Med+ nie uszkadza delikatnych elementów elektronicznych i poza smartfonami może odkażać także drobny sprzęt medyczny, jak stetoskopy czy rękawy aparatów do pomiaru ciśnienia. Tego typu stacje dezynfekcyjne powinny stać się stałym elementem wyposażenia szpitali oraz przychodni lekarskich.
Supermagnes kluczem do taniej energii
Od wielu dekad trwają prace nad ujarzmieniem energii syntezy jąder atomowych. Jest to dokładnie ta sama energia, która powoduje, że Słońce i inne gwiazdy świecą. Jeśli uda się pokonać trudności techniczne, ludzkość uzyska dostęp do taniego i praktycznie niewyczerpalnego źródła czystej energii.
Teoria jest prosta: trzeba wziąć wodór, poddać go wielkiemu ciśnieniu i temperaturze, aż „zapali” się ogień atomowy. Najbardziej obiecującym urządzeniem do kontrolowanej fuzji termojądrowej jest tokamak, czyli konstrukcja o kształcie torusa, w której silne pole magnetyczne może utrzymać pierścień plazmy o odpowiedniej temperaturze. Podstawowy problem z tego typu urządzeniami polega na tym, że do uruchomienia i działania wymagają olbrzymiej energii. Przez lata nie udawało się uzyskać tokamaka mającego dodatni bilans energetyczny. Problem rozwiązałoby zwiększenie natężenia pola magnetycznego. Zajęli się tym naukowcy z MIT wspólnie z prywatną firmą Commonwealth Fusion Systems, którzy rozpoczęli właśnie prace nad stworzeniem opartego na mieszaninie tlenków itru, baru i miedzi (YBCO) systemu bardzo silnych nadprzewodzących magnesów. Zespół badawczy liczy na to, że w ciągu trzech lat zbuduje magnes czterokrotnie silniejszy niż dotychczasowe, co pozwoli nareszcie na uzyskanie dodatniego bilansu energii, w rezultacie czego za kilkanaście kolejnych lat powstanie niewielka pilotażowa elektrownia o mocy 200 MW.
Nowe narzędzie diagnostyczne dla gastroenterologów
Lekarze dysponują wieloma technikami pozwalającymi na diagnozowanie schorzeń układu pokarmowego, ale w większości są to niezbyt przyjemne metody inwazyjne, takie jak gastroskopia. Ostatnio jednak naukowcy z University of San Diego (USA) skonstruowali proste urządzenie mierzące prądy czynnościowe żołądka, które są związane z ruchami mięśni. Metoda nazwana elektrogastrografią (EGG) polega na podczepieniu do skóry 10 elektrod i przekazywaniu odczytów prowadzonych przez dobę do smartfona. Poważnym problemem było tu zapewnienie prawidłowości odczytu prądu, który jest mniej więcej 10 razy mniejszy niż ten w EKG. Dzięki nowej metodzie lekarz może mieć znacznie lepszy obraz działania układu pokarmowego, co pozwoli na pogłębioną diagnozę bez konieczności zatrzymywania pacjenta w szpitalu. Przed wprowadzeniem systemu do powszechnego użytku niezbędne są badania kliniczne, które właśnie trwają.