در اقدامی بزرگ و برای اولین بار در چین و دنیای ارتباطات کوانتومی، محققان در پروژهی آزمایشهای کوانتومی مقیاس فضایی (QUESS) از یک ماهوارهی کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی برای ارسال اطلاعات از فضا به زمین استفاده کردند. این دادهها به دلیل استفاده از فناوری توزیع کلید کوانتومی (QKD)، غیر قابل هک شدن هستند. پیش از این در آگوست ۲۰۱۶ از این فناوری برای اولین بار در ارسال دادهها از ماهواره استفاده شد.
امروزه، رمزگذاری دادهها بر اساس معادلات ریاضی مرسوم انجام میشود؛ این روش رمزگذاری در اکثر موارد، روشی ایمن در برابر هک شدن است؛ اما با توجه به اطلاعاتی که در حال حاضر به دست آمده است، رایانش کوانتومی توانایی تغییر این روش رمزگذاری را خواهد داشت. از این رو، چین امیدوار است با رمزنگاری کوانتومی، روش رمزگذاری را تغییر دهد. فناوری توزیع کلید کوانتومی برای انتقال دادهها، از فوتونها استفاده میکند؛ این ویژگی موجب میشود دو کاربر مختلف در دو مکان متفاوت، با یکدیگر یک رشتهی تصادفی معمولی از بیتها که آن را کلید مخفی مینامند، ایجاد کنند.
تصویر منتشرشده توسط تیم تحقیقاتی آزمایشهای کوانتومی مقیاس فضایی چین
این روش رمزگذاری، غیر قابل هک شدن است؛ زیرا هیچ راهی برای کپی کردن یک فوتون با یک روش دقیق برای هک کردن وجود ندارد و اندازهگیری یک فوتون آن را مختل خواهد کرد و کاربر از این اختلال آگاهی پیدا میکند.
آیندهای غیر قابل هک شدن
فناوری رمزنگاری کوانتومی میتواند پیامدهای بسیار زیادی بر امنیت سایبری داشته باشد؛ کسب و کار آنلاین امنیت بالاتری خواهد داشت و تجارت الکترونیک از مشکلات هک شدن و دزدی هویت رهایی خواهد یافت. این فناوری همچنین مشکلاتی برای جاسوسی مکالمات شخصی توسط دولتها ایجاد خواهد کرد؛ هدفی که رهبران و سازمانهای جهانی به دنبال آن هستند.
گذرگاه ارتباطی ساختهشده توسط چین، مسافتی در حدود ۱۲۰۰ کیلومتر از فضا به زمین طی خواهد کرد و تا ۲۰ برابر بازدهی بیشتری نسبت به فیبر نوری با طول برابر خواهد داشت. مسافت طیشده در این انتقال بسیار بیشتر از محدودیت چند صد کیلومتری شناختهشدهی قبلی است. این دستاورد درنتیجهی حرکت کلی چین برای حضور گسترده در فضا تا سال ۲۰۳۰ بوده است؛ برنامهای که شامل سفر به مریخ در سال ۲۰۲۰ نیز هست.
چین با پایگاه زمینی شبکهی توزیع کلید کوانتومی و سیستم جهانی تعامل ماهوارهای، رؤیای داشتن یک شبکهی قدرتمند و جهانی امن برای آینده در سر دارد و این انتقال داده، اولین قدم برای به واقعیت تبدیل شدن چنین دیدگاهی است.
تیمی از دانشمندان با موفقیت نشان دادهاند میتوان با استفاده از یک بدافزار تعبیهشده در یک دی انای مصنوعی، یک رایانه را هک کرد.
به نقل از گیزمگ، محققان دانشگاه واشنگتن ثابت کردهاند میتوان یک کد اجرایی بدخیم را در داخل رشتههای دیانای مصنوعی وارد کرد و زمانی که یک برنامه نرمافزاری، این دیانای را توالی میدهد، این کد به اشخاص یا هکر احتمالی، امکان کنترل رایانه و در نتیجه، کاهش امنیت دادههای آن یا حتی تغییر دادن نتایج یک آزمایش را میدهد.
با این که این مطالعه هنوز در حد مفهومی است، نشان میدهد چگونه یک نمونه خون یا دیانای که به طور مصنوعی اصلاحشدهاند، قادرند یک سیستم رایانهای را مختل کنند.
در حال حاضر، هیچ مدرکی مبنی بر حمله هکرها به نرمافزارهای تحلیل دیانای وجود ندارد اما چون این فناوری به سرعت در حال همهگیر شدن است، باید رایانهها را در مقابل خطرات احتمالی ایمن کرد.
دانشمندان نتایج تحقیقات جدید را در "سمپوزیم امنیت USENIX" در ونکوور ارائه خواهند داد.
برج "نیوویلشر" واقع در لسآنجلس، با بلندای 335.3 متر، مرتفعترین برج کالیفرنیا محسوب میشود و اقدامات ویژهای برای مقاومسازی آن انجام شده است.
این برج در یکی از زلزلهخیزترین مناطق آمریکا و یا حتی جهان ساخته شده است.
این برج دارای محیط اداری، یک هتل 900 اتاقه و همچنین مراکز تفریحی متعدد است.
"ای.سی.مارتین"(AC Martin) معمار طراح این برج، آن را به صورت یک سازه مستطیلی که اصطلاحا به مدل "پاکت سیگاری" معروف است، طراحی کرده است.
مسئولیت ایمنسازی این برج به "لئونارد ژوزف" مهندس ایمنسازی ساختمان، که در پروژههای برج شانگهای و برج "پتروناس" در کوالالامپور نیز حضور داشته، سپرده شد.
وی در رابطه با این پروژه میگوید: این پروژه پیچیدهترین و مقاومترین ساختمانی بوده است که من در دست داشتهام.
ژوزف افزود: ساختمانهایی که به صورت باریک و مرتفع ساخته میشوند در برابر زلزلههای عمودی به خوبی مقاوم هستند اما چالش ایمنسازی آنها در زمینلرزههای افقی است.
تیم طراحی سامانه ایمنی، پی این برج را با استفاده از یک هسته بتنی که در چارچوب فولادی قرار گرفته طراحی کردهاند که به عنوان پایه در سه سطح این برج تعبیه شده است.
ژوزف این پایهها را به چوب اسکی برای یک اسکیباز تشبیه کرده که با استفاده از آنها تعادل خود را حفظ میکند.
پیش از ساخته شدن برج، طراحی آن با زلزلههای شبیه سازی شده با قدرتهای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت.
مهندسان با استفاده از تاریخچه زلزلههای گذشته کالیفرنیا، اثر 11 زلزله شدید که در گذشته در این ایالت رخ داده بود، بر روی این برج تست کردند.
در این شبیهسازیها کانون زلزله در نزدیکی برج در نظر گرفته شده و همچنین تاثیر زلزلههایی که کانون آنها از محدوده برج دور باشد نیز مورد بررسی قرار گرفتهاند؛ برای مثال تاثیر زلزله ایجاد شده از سوی گسل معروف "سنآندرس" که 100 کیلومتر با این برج فاصله دارد نیز مد نظر قرار داده شده است.
در شبیهسازیها مشخص شد که زلزلههای نزدیک برج با فرکانس لرزشی بالاتر به برج اعمال میشود و همانند برخورد کامیون با یک ساختمان است اما زلزلههای دور همانند اثر غلتکهای گردان هستند.
در شبیهسازی زلزلهها، از زلزلههای ترکیبی با شدتهای مختلف نیز استفاده شده است تا مقاومت ساختمان برج در برابر آنها سنجیده شود.
در طی این شبیهسازیها، پی بتنی این برج در برابر یکی از موارد ضعف نشان داد و احتمال تخریب برج در این سناریو وجود داشت.
در نتیجه بروز این ضعف در این برج، مهندسان تغییراتی در طراحی آن دادند، از جمله طرح بالای این برج که قرار بود با الهام از برج ایفل فرانسه ساخته شود، تغییر کرد.
برج ایفل بار لرزهای بالایی ندارد اما ساختار شیشهای برج نیوولشر در طرح قبلی در اثر زلزله میشکست. تاج شیشهای این برج در حال حاضر حفظ شده اما تغییراتی در طراحی آن داده شده است.
زمانی که زمین در حال تکان خوردن است، حتی بزرگترین سازهها نیز با آن تکان میخورند و مهندسان باید برای این تکانهها برنامه داشته باشند.
در صورتی که یک ساختمان هیچ انعطافی در برابر لرزهها نداشته باشد و همانند یک میخ درون سنگ، سفت و محکم باشد، تمام نیرو و تنشهای اعمال شده از طرف زمین به بخشهای میانی و داخلی سازه منتقل میشود و این موضوع سبب در هم فروریختن ساختمان میشود.
برای جلوگیری از این مشکل، در پایه این برج یک سامانه مقابله با لرزه منعطف با دامنه 45 سانتیمتر تعبیه شده است که از آسیب رسیدن به طبقات بالای برج جلوگیری میکند. هر چند قرار نیست ساختمان کاملا بدون آسیب باقی بماند.
ژوزف در رابطه با این سامانه گفت: ما نمیتوانیم تضمین کنیم که هیچ آسیبی متوجه ساختمان نمیشود اما این اطمینان وجود دارد که کسی جان خود را از دست نخواهد داد.
استفاده از اسکلت خارجی، راهبردی متفاوت برای مقاومت در برابر زلزله
برج "چنگدو"(Chengdu) در چین با 468 متر ارتفاع، یکی از بلندترین آسمانخراشهای جهان خواهد بود که تا سال 2018 کامل خواهد شد.
این برج علاوه بر پی بتنی که در قابهای فولادی قرار دارد از اسکلت خارجی برای مقابله با زلزله استفاده خواهد نمود.
برای کاهش هزینهها ، مهندسان همواره تلاش میکنند تا از کمترین میزان مصالح ممکن استفاده کنند و اسکلت خارجی یکی از این راهکارها محسوب میشود که مشکل آن نازیبا کردن نمای خارجی ساختمان است.
مهندسان چینی برای مقابله با این مشکل، از میلههای بلند آهنی استفاده کردند که ساختارهای تکراری از حرف X را در برابر ساختمان ایجاد میکنند.
البته با توجه به اینکه تلاش میشود این برج بیشترین میزان نور طبیعی را دریافت کند، قرارگیری این اسکلت خارجی به گونهای خواهد بود که خللی در این مورد ایجاد نکند.
برای سنجش میزان مقاومت این برج در برابر زلزله، از شبیهسازیهای کامپیوتری استفاده شده است و همچنین ساختارهای مورد استفاده در برجهای معروف جهان نظیر ساختمان "امپایراستیت" مورد مطالعه قرار گرفته است.
محققان در دانشگاه ایلینوی موفق به ساخت دستگاه آنالیزور چاپی سهبعدی شدند که با گوشیهای هوشمند کار کرده و نتایجی با دقت تجهیزات آزمایشگاهی مدرن و گرانقیمت را ارائه میدهد.
به نقل از گیزمگ، به طور معمول، برای تجزیه و تحلیل نمونه خون، نمونه ادرار یا بزاق، به دستگاههای مدرن و مجهزی نیازمندیم که هزینه بسیار بالایی دارند.
چنین تجهیزاتی همیشه برای پزشکان در کشورهای در حال توسعه و یا بیمارانی که در منزل به نظارت بر سلامت قلب خود میپردازند در دسترس نیست.
این دستگاه آنالیزور جدید که TRI نام دارد، توسط محققان دانشگاه ایلینوی و به رهبری پروفسور "برایان کانینگهام" توسعه یافته است.
بنا به گزارشات به دست آمده از این دانشگاه این دستگاه جدید قادر به تشخیص هر نوع خروجی است که از مواد تغییر رنگ دهنده یا موادی که از خود نور ساطع میکنند (مانند رنگهای فلورسنت) بهره میگیرند.
برای استفاده از آن، نمونههای مایع در یک کارتریج میکروسیالی قرار گرفته که به صورت دستی در ورودی که برای آن بر روی دستگاه تعبیه شده قرار میگیرد.
محققان سپس از فلش LED یا یک دیود لیزر سبز برای تاباندن بر روی نمونه استفاده میکنند. این نور از طریق یک فیبر نوری و یک "توری پراش"(diffraction grating) عبور کرده و به دوربین عقب گوشی میرسد.
یک اپلیکیشن سپس آن تصویر را تجزیه و تحلیل کرده و به دنبال تغییر رنگ خاص و یا فلورسانس، بسته به آزمایش انجام شده میگردد.
با استفاده از این آنالیزور جدید میتوان یک آزمایش چندگانه را بسیار سریع و در کمترین زمان انجام داد و کارتریج میکروسیالی قابلیت آن را دارد که چندین نمونه را به صورت همزمان در آن قرار دهیم.
به گفته محققان این پژوهش، این دستگاه علاوه بر موارد استفادهای که در تشخیص پزشکی دارد، میتواند در مواردی نظیر نظارت بر محیط زیست، آزمایش مواد مخدر، کنترل کیفیت تولید و ایمنی مواد غذایی نیز مورد استفاده قرار گیرد.
ای پژوهش در مجله journal Lab on a Chip منتشر شده است.
بیش از 150 استخوان از حداقل 6 حیوان در یک سایت حفاری در آرژانتین یافت شده و از میان آنان دانشمندان توانستند توده بدن، سن و محیطی که حیوانات از آن میآیند را تخمین بزنند.
خانواده تایتانوسورها شامل برخی از بزرگترین دایناسورهای شناختهشده هستند و جدیدترین کشف دیرینهشناسان، بزرگترین عضو این خانواده است. نام این دایناسور "پاتاگوتایتان مایوروم" است که قسمت اول نام آن به معنای "غول پاتاگونیا" است، در حالی که دومین قسمت نامش به افتخار خانواده "مایو" نامگذاری شده که صاحب مزرعهای هستند که فسیلها در سال 2012 در آنجا کشف شده است.
کاوش این سایت یک پروژه سه ساله بود، به طوری که تیم کاوشگران استخوانهای حداقل 6 حیوان مختلف را کشف و سر همبندی کردند. آنها سال اول بیش از 150 فسیل را از سه لایه سنگ یافتند. سپس، دو سال دیگر صرف تحقیق در آزمایشگاه موزه فلورسکوپی "Egidio Feruglio" پیش از آنکه بتوان آن را یک گونه جدید نامید، شد.
"خوزه لوئیس کاربالیدو"، سرپرست این پژوهش میگوید: هنگامی که یک دایناسور جدید را در این زمینه کشف میکنیم، به این معنی نیست که ما آن را به محض بازگشت به موزه شناسایی کنیم. این کار یک فرایند زمانبر است و نیازمند کار و مطالعه زیادی است. ما بقایای کشف شده را با تمام گونههایی که میتوانند با "پاتاگوتایتانها" مرتبط باشند، بررسی میکنیم. از میان آنها، گونههایی از قبیل آرژانتینوزاروسها، پورتازاروسها و فوتالونکوزاروسها را که دیگر گونههای غول پیکر دایناسورها از آرژانتین هستند، مقایسه کرده و تفاوتهایی را مشاهده کردیم.
از آنجا که مهمترین ویژگی موجودات اندازه آنان است، دانشمندان از چندین روش برای برآورد جرم بدن آنها استفاده میکنند. اولین محاسبات بر اساس محدوده استخوانهای پا انجام میگیرد که میتواند وزن تقریبی آنها را مشخص کند. استراتژی دوم شامل تلاش برای بازسازی حیوان است که به شکل تعیین حجم و چگالی بافتی که در اطراف استخوان احاطه شده، صورت میگیرد.
این تکنیک به لطف اسکلت نسبتا کامل ساخته شده امکان پذیر بود، به این ترتیب تیم کاوشگران توانست متوسط وزن پاتاگوتایتان را حدود 70 تن برآورد کند. این باعث میشود که این حیوان یکی از بزرگترین حیوانات زمینی باشد که تا کنون وجود داشته است. گرچه هنوز هم بزرگترین حیوان تمام دوران نهنگ آبی است که میتواند مقیاسها را تا 200 تن افزایش دهد.
دیرینه شناسان با مقایسه گونههای جدید با خویشاوندان آنان توانستند موقعیت آنان را در درخت خانواده تعیین کنند که به آنها کمک کرد تا تاریخ تکامل موجودات را درک کنند. با توجه به یافتههای آنها، تمام گونههای تایتاناسور در "پاتاگونیا" متعلق به یک تک سلولی بودند.
یک نسخه شبیهسازی شده از اسکلت این دایناسور عظیم الجثه در موزه تاریخ طبیعی آمریکا در معرض دید عموم گذاشته شده است.
تحقیق در مورد "پاتاگوتایتان مایوروم" در مجله "Proceedings of the Royal Society B" منتشر شده است و یک اسکلت ماکت 37 متری در حال حاضر در موزه تاریخ طبیعی آمریکا در نیویورک نمایش داده میشود.
در حالی امشب و فردا شب 21 و 22 مردادماه آسمان پذیرای بارش شهاب باران "پرساوشی" است که به دلیل درخشندگی نور ماه، رصد این پدیده نیاز به آسمان عاری از آلودگی نوری دارد.
مهندس مسعود عتیقی، مدیر انجمن نجوم آماتوری ایران با اشاره به شهاب باران "پرساوشی" امسال گفت: نیمه شب امشب 21 مردادماه در ساعت 23 و 30 دقیقه اوج بارش شهابی پرساوشی است و تا بامداد فردا، یکشنبه 22 مرداد ماه در آسمان سراسر ایران شاهد این بارش خواهیم بود.
وی با بیان اینکه نام صحیح این بارش «پرساوشی» است، توضیح داد: با حذف حرف «پ»، آن برساوشی تلفظ میشود و دلیل آن این است که عربها «پ» نداشتند و آن را برساوشی تلفظ میکردند و در یادداشتهای منجمان اسلامی «برساوشی» آورده شده است.
عتقیقی، با تاکید بر اینکه این شهاب باران تا زمان روشنایی آسمان در بامداد روز بعد یکشنبه 22 مرداد ماه ادامه دارد، یادآور شد: با این وجود ماه کوژ (ماه خمیده) با نور نسبتا زیاد حتی در خارج از شهرها مانع رصد اکثر شهابها خواهد شد و تنها «آذرگوی» های این پدیده و برخی شهابهای پرنور این بارش در مناطق به دور از آلودگی هوا و در بخشهایی از آسمان که از محل قرارگیری ماه دور هستند، قابل مشاهده خواهد بود.
مدیر انجمن نجوم آماتور ایران، فاز (درخشندگی) ماه را در 81 درصد ذکر کرد و ادامه داد: از سمت 85 درجه افق شرقی در ساعت 22 و 51 دقیقه امشب طلوع خواهد بود و از جمله ویژگیهای این بارش، شهابهای بسیار درخشانی است که حتی رد نور آنها تا مدتی پس از عبور در آسمان دیده میشوند که از آنها به عنوان «آذرگوی» یا آتشگوی یاد شده است.
عامل شهاب باران امشب
وی دنبالهدار سوئیفت تاتل را عامل بارش شهابی پرساوشی دانست و اظهار کرد: این دنبالهدار هر 133 سال یک بار به دور خورشید میگردد و از سری دنبالهدارهای میان دوره محسوب میشود.
به گفته این محقق حوزه نجومی، آخرین بار این دنبالهدار در سال 1377 خورشیدی از کمترین فاصله از خورشید عبور کرد و دیدار بعدی آن با مهر تابان در سال 1504 خورشیدی خواهد بود.
عتیقی، قطر هسته این دنبالهدار را 26 کیلومتر و سرعت شهابهای این بارش در برخورد با جو زمین را 59 کیلومتر بر ثانیه عنوان کرد و افزود: اثرات گرانشی سیاره غولپیکر برجیس بر ذرات مداری به جا مانده از دنبالهدار سوئیفت تاتل عامل اصلی این بارش است.
وی با تاکید بر اینکه کانون این بارش پرساوش (برنده سر دیو) است، خاطرنشان کرد: در این شبها حدود نیمه شب از افق شمال شرق آسمان طلوع میکند و نام بارش از صورت فلکی که کانون بارش در آن قرار میگیرد، گرفته شده است.
مدیر انجمن نجوم آماتوری ایران اضافه کرد: میزان ساعتی سمت الراسی (ZHR) این بارش 80 تا 150 شهاب است که متاسفانه نور ماه مانعی برای عدم مشاهده بسیاری از شهابهای این بارش در این شب و حتی در شبهای آینده خواهد بود.
نحوه رصد شهاب
عتیقی، با تاکید بر اینکه شهابها در اطراف صورت فلکی پرساوشی قابل مشاهده است، گفت: نباید متوقع بود که شهابها الزاما در اطراف این بارش که همان صورت پرساوشی است، خارج شود. بلکه در اطراف کانون و گاهی اوقات دورتر از کانون بارش شهابهای این بارش دیده میشود.
وی با اشاره به روش یافتن کانون بارش، توضیح داد: برای یافتن کانون بارش کافی است خلاف جهت شهابها را امتداد داد تا به نقطه واحدی به نام کانون برسیم.
به گفته وی از جمله اقدامات علمی برای تهیه گزارش علمی از این بارش میتوان به مواردی چون میزان جابهجایی هر شهاب در آسمان، تعیین حد قدری شهابها، صور فلکی مورد مشاهده در مسیر شهاب، تعداد آذرگویها و شمارش تعداد شهابهای این بارش اشاره کرد.
عتیقی، تهیه اسکیس از شهابهای مشاهده شده را از دیگر فعالیتهای ستارهشناسان آماتوری در این بارش شهابی نام برد و ادامه داد: برای عکاسی از بارش شهابی نیاز به لنز واید (زاویه باز) است و با مدت زمان نوردهی دلخواه توصیه میشود، به نحوی که به محض عبور یک شهاب از مقابل لنز به عکاسی پایان داده شود.
لذت تماشای شهاب باران در زیر نور ماه
وی با تاکید بر اینکه مشاهده این شهاب باران برای چشم انسان هیچ خطری ندارد، افزود: شهابها ذرات میلیمتری و میکرومتری بسیار ریزی هستند که در فاصله 100 تا 150 کیلومتری از سطح زمین در برخورد با جو، اتمهای جو را برانگیخته میکند و نور فلورسانت از خود ساطع میکنند و این ذرات هرگز به زمین نمیرسند.
عتیقی با اشاره به نحوه رصد بارش شهابی پرساوشی، با تاکید بر اینکه رصد بارشهای شهابی نیازی به ابزارهای رصدی ندارند، افزود: تمام علاقهمندان در سراسر کشور میتوانند با چشم غیر مسلح این پدیده را مشاهده کنند.
به گفته وی، در سال جاری به دلیل آنکه نور ماه دارای درخشندگی زیادی است، برنامه رصدی برای مشاهده این بارش شهابی نداریم.
دانشمندان در آمریکا نوعی میکروب روده را کشف کردهاند که میتوان از آن برای درمان بیماریهای خارج از دستگاه گوارش استفاده کرد.
به نقل از گیزمگ، این مطالعه حوزه جدیدی برای انجام تحقیقات پیرامون باکتریهایی باز می کند که در دستگاه گوارش ساکن هستند.
مدتهای طولانی است که باکتریهای زنده بدن برای کمک به حل مشکلات گوارشی، درمان اسهال و محاصره باکتریهای مضری به کار میروند که ممکن است موجب ابتلا به عفونت شوند.
با این حال، همواره این تصور وجود داشته که این پروبیوتیکها بر روی بیماریهای خارج از دستگاه گوارش تاثیر ندارند؛ بنابراین دانشمندان کلینیک مایو در آمریکا سه گونه باکتریی را بر روی موشهای مبتلا به اماس آزمایش کردند و دریافتند که یکی از آنها بیماریهای ایمنی را سرکوب میکند.
میکروب مورد مطالعه در این تحقیق Prevotella histicola نام دارد و از روده انسان کشت داده شد. زمانی که این میکروب به موشهای مبتلا به اماس اعمال شد، موجب کاهش عملکرد دو سلولی شد که معمولا موجب التهاب میشوند. این میکروب در عین حال، باعث تقویت گروهی از سلولها مانند سلولهای تی و سلولهای دندریتیک شد که با بیماری اماس مبارزه میکنند.
مطالعه میکروبومهای اماس، فقدان این میکروب را در بیماران مبتلا به این بیماری و همچنین افزایش حضور آن در روده هنگام درمان بیماران با داروهای اصلاحکننده این بیماری را نشان میدهد.
به گفته دانشمندان، این میکروب ممکن است تاثیرات مشابهی روی بیماریهای دیگر سیستم عصبی و بیماریهای خودایمنی داشته باشند.
چنانچه محققان بتوانند از میکروبهای موجود در بدن خود انسان برای درمان بیماریهایی فراتر از روده استفاده کنند، حوزه جدیدی در علم پزشکی شکل خواهد گرفت.
جزئیات این دستاورد علمی در مجله Cell Reports منتشر شد.
محققان دانشگاه منچستر فناوری ارائه دادهاند که یکی از بزرگترین مشکلات مربوط به ابزارهای پوشیدنی یعنی چگونگی برقرسانی به آنها را حل میکند.
به نقل از دیلی میل، در تلاش برای حذف نیاز به استفاده از بستههای باتری که شکل و اندازه ابزارهای پوشیدنی را محدود میکند، دانشمندان دانشگاه منچستر سامانههای باتریمانند انعطافپذیری ساختهاند که میتوان آنها را مستقیما روی الیاف پارچه چاپ کرد.
این دستاورد، فرصتهای جدیدی برای تولید الیاف الکترونیکی هوشمند مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست ارائه میدهد که قادر خواهند بود انرژی را ذخیره کرده و همزمان بر فعالیت انسانی و شرایط روحی وی نظارت کنند.
سیستمهایی موسوم به ابرخازنها سبک هستند و امکان شارژ سریع را فراهم میکنند و تولید ابرخازن گرافن محور و انعطافپذیر جدید بدین معناست که میتوان آن را بر روی پارچه چاپ کرد. این الکترودهای چاپ شده به دلیل تعامل قوی بین جوهر و الیاف، ثبات مکانیکی بسیار مطلوبی از خود نشان دادهاند.
فناوری مورد بحث، گامی مهم به سمت تولید الیاف الکترونیکی پوشیدنی ارائه میدهد و با توسعه بیشتر ابرخازنهای ابداعی، میتوان پتانسیل ابزارهای پوشیدنی را تا حد زیادی افزایش داد.
دستاورد دانشگاه منچستر کابردهای مهمی در تولید لباسهای ورزشی نظارت کننده بر عملکرد ورزشکار، ساخت ابزارهای نظارتکننده بر سلامتی و قابل تعبیه در لباس و تولید گروه جدیدی از ابزارهای ارتباطی سیار خواهد داشت.
ابرخازن انعطافپذیر جدید، قابل شستشو بوده و این امر استفاده از آن را در تولید لباسهای هوشمند ممکن میکند.
محققان در بیمارستان کودکان در بوستون، یک سیستم تسکین درد را توسعه دادند که از امواج فراصوت و لیپوزومها(کیسههای میکروسکوپی که توسط محققان ساخته میشود) بهره میگیرد.
به نقل از گیزمگ، این کیسههای کوچک مملو از عوامل مسدودکننده عصبی است که به تسکین درد بیماران کمک میکند.
اپیوئیدها(مواد شبه افیونی) اغلب به عنوان روشی موثر برای تسکین دردهای پس از انجام عمل جراحی استفاده میشوند. اما در کنار تاثیر بسیار زیادی که دارند، دارای عوارض جدی مانند احتمال اعتیاد نیز هستند.
به همین دلیل محققان دست به ساخت سیستمی زدند که احتمال بروز این عوارض را از بین میبرد.
ایده توسعه این سیستم جدید این است که در زمان بستری بودن بیماران در بیمارستان، به آنها مسکنهایی داده شود که دردهای ناشی از انجام عمل جراحی را درآنان کاهش دهد. همچنین از این لیپوزومها نیز برای تزریق در محل زخم استفاده شود.
پس از آن این بیماران به همراه یک دستگاه فراصوت قابل حمل از بیمارستان مرخص میشوند.
زمانی که تاثیر مسکنهای از بین رفته و درد در بیماران آغاز میشود، آنها میتوانند از این دستگاه غیرتهاجمی برای فرستادن پالسهای فراصوت به بافتهایی که لیپوزومها در آن قرار دارند استفاده کنند.
این کار سبب میشود تا مولکولهایی که sono-sensitizers نام داشته و در دیوارههای لیپوزوم قرار دارند، در هم شکسته شده و عوامل مسدود کننده عصبی را درست در جایی که به آنها نیاز است آزاد کنند.
گفتنی است که این پروسه میتواند چندین بار تکرار شود.
این لیپوزومها تا 3 روز پس از تزریق، قابلیت فعال سازی داشته و میزان آزاد سازی مسدود کنندههای عصبی میتواند به سادگی با تنظیم مدت زمان و شدت ارائه امواج فراصوت کنترل شود.
محققان این پژوهش اظهار کدند: سوء مصرف مواد مخدر یک مشکل رو به رشد در مراقبتهای بهداشتی بوده و در آینده، این سیستم میتواند به طور بالقوه و با ارائه داروهای موثر و غیر مخدر جای آن را بگیرد.
این پژوهش در مجله Nature Biomedical Engineering به چاپ رسیده است.
امروزه دیگر هیچ تردیدی در این نکته نداریم که حیوانات، دنیا را با نور و رنگ متفاوتی در قیاس با انسانها میبینند؛ اما بهتازگی یک همکاری بینالمللی از دانشمندان مختلف نشان داده است که خود ما انسانها نیز در آستانهی یک دورهی جدید در زمینهی پی بردن به چگونگی دیدن حیوانات و همینطور استفاده و اعمال تغییر در رنگها هستیم.
یک بازبینی عمیق و گسترده در زمینهی علم رنگشناسی باعث آشکار شدن مفاهیم جدیدی شده است؛ علم رنگشناسی در دو دههی گذشته به لطف پیشرفت فناوری، رشد بسیار چشمگیری داشته است.
نویسندههای این مقالهی بازبینی تخصصی، باور دارند که دیدگاههای جدید انسان در مورد رنگبندی میتواند تأثیرهای عظیمی در زمینههای مختلف داشته باشد؛ زمینههای مختلفی که حتی کاربردهای پزشکی را نیز در بر میگیرند. تیم کارو، یکی از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا دیویس، در این باره میگوید:
دانش در مورد تولید و دریافت و عملکردهای مرتبط به رنگآمیزی دارای چنان وزن و ارزشی بوده است که توانسته در زمینههایی همچون پزشکی، ایمنی، پوشاک و حتی نظامی دستاوردهایی برای ارائه داشته باشد.
درحالیکه به فال نیک گرفتن دیدن دنیای اطرافمان در رنگهای متنوع کار آسانتری به نظر میرسد؛ اما باید توجه داشته باشیم که رنگبندیها نقشی حیاتی در چگونگی برداشت و کنش ما در قبال محیطمان ایفا میکنند.
حیوانات از پدیدهی رنگها بهعنوان ابزاری برای بقا و ادامهی نسل خودشان استفاده میکنند. موارد استفاده از رنگها شامل تصمیم و تلاش برای جفتگیری، دوری از شکارچیان یا ممانعت از عملکرد لاشخورها و سایر موارد میشود.
به لطف تقویت سریع فناوریهای مرتبط با حوزهی رنگ از قبیل اسپکتروفوتومتری یا طیفتصویرسنجی و همچنین تصویربرداری دیجیتال، پژوهشگران در حال برداشتن گامهای آغازین برای پی بردن به چگونگی کارکرد رنگبندیها در مقیاس نانو و همینطور مکانیزمهای واقع در پس فرایند تشخیص رنگ هستند. کارو میگوید:
ما رفتهرفته میتوانیم خرسندی خودمان را از این روند ابراز کنیم که تغییرات ژنی مرتبط با تولید رنگ در گونههای غیر مرتبط، به موازات هم آغاز شده است.
پژوهش جدید با بهره گرفتن از کارهای ۲۷ دانشمند سعی دارد تصویری اجمالی از روند رنگسازی در دستهی متنوعی از حیوانات و همچنین چگونگی استفادهی آنها از این پدیده در برخورد با محیط ارائه کند. زنبورها به لطف الگوهای منحصربهفرد ظاهری، در فرایند تشخیص و یادآوری چهره بسیار ماهر هستند.
یک مطالعه نشان داده بود که نوعی زنبور با نام علمی Polistes fuscatus میتواند تفاوت بین تصاویر چهرهی سایر زنبورها و همچنین برخی تفاوتهای ریز بین تصاویر دیگر را تشخیص دهد.
در گونهی دیگری از زنبورها با نام علمی Polistes dominula نیز الگوهای صورت نشان از میزان کیفیت پرواز یک زنبور دارند. اگر بخواهیم مثال بزنیم، شاید بتوانیم آن را به کمربندهایی در کاراته تشبیه کنیم که برای رتبهبندی عملکرد کاراتهکاها اعطا میشود.
در یک بررسی دیگر، پژوهشگران پی بردهاند که هر زنبوری دارای الگوهای چهرهی منحصربهفرد است؛ الگویی که برای ارزیابی انجام دادن یا ندادن پرواز در لحظات مشخص به کار میرود. شمار خالهای سیاه کوچکی که روی صورت زنبور وجود دارد، نشاندهندهی میزان احتمال پرواز آنها و تمایلشان به این کار است. وجود این توانایی در زنبورهای یک گونه باعث میشود آنها به همدیگر در کاهش خطرات و برخوردها کمک کنند. الیزابت تیبتز یکی از اعضای این گروه پژوهشی از دانشگاه میشیگان است و باور دارد:
رنگبندی و تشخیص رنگ یک خصیصهی زیستی کلیدی است. من در طی سالها، موارد بسیاری دربارهی حقهها، همکاریها، سیستمهای حسی و تشخیصگر در زنبورها آموختهام و اینها همگی با مطالعه در رنگشناسی بوده است.
درحالیکه تقلید ذاتا برای ما شاید امری نامطلوب تلقی شود؛ اما این پدیده در میان حیوانات ماهیتی کاملا جدی دارد و میتواند تعیینکنندهی تفاوت بین مرگ و زندگی برای یک موجود باشد.
در همین راستا یک مطالعهی دیگر مورد توجه قرار گرفته بود. این مطالعه نیز نشان میداد که بیش از ۱۵۰ گونه از مارها، از رنگبندی سیاه و سرخ متعلق به مارهای مرجانی (که مارهایی سمی و کشنده هستند) برای دور ساختن شکارچیها از خودشان تقلید میکنند.
پژوهشگران همچنین با استفاده از دادههای زیستبومشناختی و رنگشناختی توانستند محل حضور این مارهای غیر سمی تقلیدکننده از مارهای مرجانی سمی و کشنده را شناسایی کنند. اعضای گروه فوق همچنین دریافتند که تقلیدهای مارهای دیگر، از زمانی شروع شده است که مارهای مرجانی واقعی به محل زندگی آنها وارد شدهاند.
باید این را هم لحاظ کنیم که وقتی صحبت از «دیدن» دنیا از نقطهنظر رنگهای آن میشود؛ حیوانات لزوما بر حسب قواعد مشخصی عمل نمیکنند؛ بهویژه در زمانهایی که این حیوانات در اقیانوس زیست کنند.
پژوهشی که اخیرا انجام شده است، نشان داد که میگوهای مانتیس در قیاس با انسان به میزان ۴ برابر از گیرندههای رنگ بیشتری برخوردارند. در حالی ما انسانها تنها دارای سه گیرندهی قرمز سبز و آبی هستیم، این موجودات ۱۲ گیرندهی رنگی دارند. جاستین مارشال یکی از دانشمندان گروه گفته است:
برخی حیوانات از رنگهای فلورسانس یا تقویتشده استفاده میکنند. ما انسانها این روند را بازسازی کردهایم و از این مواد در اشیاء استفاده میکنیم.
همچنین مشخص شده است که رنگها یک نقش اساسی در تکامل انسان نیز داشتهاند. این در واقع دستاوردهای پژوهشی است که روی رنگدانههای پوستی انسان انجام شد. این پژوهش نشان داد که پوستهای تیرهتر در انسانها بهگونهای تکامل یافتهاند که بتوانند در نقش یک سپر دفاعی در برابر تابش فرابنفش عمل کنند؛ بهویژه در مناطقی که نزدیک استوا هستند. گرفتن حمام آفتاب در تابستان جدای از برنزه شدن پوست، باعث تولید ویتامین D در بدن نیز میشود.
کارو باور دارد که این مبادله میتواند بر عادات ما تأثیر بگذارد. برای نمونه، افرادی که در اقلیمهای شمالی اروپا زندگی میکنند، دوست دارند از آفتاب بهاری استفاده کنند و حمام آفتاب داشته باشند تا میزان جذب ویتامین D خود را پس از یک زمستان طولانی بالاتر ببرند.
درخشش جالب پرهای مرغ مگس و طاووس نیز حکایت از چگونگی عملکرد رنگها در مقیاس نانو در بدن آنها دارد. راز پشت این درخششهای زیبا در چگونگی تداخل ساختارهای ریز این پرندهها با نور است. این ساختارها بهگونهای هستند که بهجای رنگآمیزی متداول، بیشتر به منحرف کردن نور تمایل دارند.
پی بردن به نحوهی کارکرد نور در سطوح ساختاری میتواند برای توسعهی حسگرهایی در پزشکی و استفادههای مرتبط با ایمنی بدن مفید باشد.
با دانستن همهی این مواردی که شاید قبل از نمیدانستیم یا اینکه از کنارشان بهراحتی عبور میکردیم، میتوانیم انتظار داشته باشیم که جهان در سالهای آینده رنگیتر از این شود. نویسندگان این مقالهی اجمالی همچنین باور دارند:
ما در آستانهی دورهی جدیدی در زمینهی علوم رنگشناسی هستیم و طبیعت و نظم متقابل موجود در این مجموعهی بههمپیوسته، تأیید بزرگی بر این مدعا است.
دستاوردهای گروه پژوهشی در ژورنال ساینس منتشر شده است.
.: Weblog Themes By Pichak :.