Lipiec 2018

W ludzkich komórkach odkryto nowy kształt geometryczny - skutoid

Dzięki współpracy amerykańskich i europejskich naukowców odkryto nową figurę geometryczną. Co ciekawe, kształt został wykryty podczas badań komórek nabłonka. Odkrywcy nadali mu nazwę skutoid.

 

Skutoid to dość dziwnie poskręcana figura geometryczna. Komórki nabłonkowe przybierają taki właśnie kształt, dzięki czemu mogą być ściśle upakowane i lepiej dopasowują się do zakrzywień. Naukowcy z Uniwersytetu w Sewilli i Uniwersytetu Lehigh odkryli, że komórki o takim właśnie kształcie występują również u innych zwierząt.

Źródło: Nature Communications

Skutoid to figura geometryczna, która nie została dotychczas opisana. Odkrywcy mieli podobno duży problem z wymyśleniem nazwy dla tego kształtu. Ostatecznie wybrano jednak skutoid, wzorując się na kształcie pancerza żuka.

Źródło: Nature Communications

Odkrycie nie pozostaje bez znaczenia. Dzięki temu, że poznaliśmy nową figurę geometryczną o specyficznej nazwie, będzie można tworzyć trwalsze syntetyczne narządy do zastosowań w transplantologii. Wyniki badań zostały opisane w czasopiśmie Nature Communications.

 


Włoscy naukowcy zbudowali mechanicznego centaura

Włosi pracują nad robotami ratowniczymi. Najnowszym wynalazkiem Istituto Italiano di Tecnologia z Genui jest dość specyficzny, czteronożny robot na kółkach. Nie bez powodu otrzymał nazwę Centauro.

 

Inżynierowie z Włoch opracowali maszynę z myślą o akcjach ratunkowych. Dlatego wyposażono ją w dwa mechaniczne ramiona, z pomocą których będzie mogła posługiwać się dowolnymi narzędziami lub usuwać przeszkody. Centauro porusza się na czterech kołach, jednak według wynalazców, robot z powodzeniem może poruszać się w trudnym otoczeniu, a nawet wchodzić po schodach, ponieważ jest w stanie podnosić swoje nogi na odpowiednią wysokość.

Centauro waży 93 kg, wykonany jest z lekkich metali i pokryty został plastikiem wydrukowanym w drukarce 3D. Został wyposażony w baterie, które pozwalają mu na około 150 minut ciągłej pracy.

 

Mechaniczny centaur jest sterowany zdalnie, lecz włoscy naukowcy chcą, aby pewne czynności, np. nawigacyjne, mógł wykonywać autonomicznie. Dzięki temu, ewentualne utrudnienia komunikacyjne nie będą aż tak przeszkadzały w operacjach ratunkowych. Nie wiadomo jednak, kiedy Centauro po raz pierwszy zostanie wykorzystany do ratowania życia ludzkiego.

 


Po raz pierwszy przetestowano ogólną teorię względności wokół supermasywnej czarnej dziury

Ogólna teoria względności Alberta Einsteina została poddana kolejnym rygorystycznym testom. Przez ostatnie 26 lat, skupiano się na obserwacji supermasywnej czarnej dziury, która znajduje się w samym centrum Drogi Mlecznej. Ogólna teoria względności pozwoliła przewidzieć ruchy gwiazd, przelatujących przez potężne pole grawitacyjne w pobliżu czarnej dziury.

 

W centrum naszej galaktyki, około 26 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, znajduje się supermasywna czarna dziura o masie 4 milionów mas Słońca. W jej pobliżu znajdują się gwiazdy, które krążą wokół tej czarnej dziury i poddawane są wpływom silnego pola grawitacyjnego. Międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez Reinharda Genzela z Instytutu Maxa Plancka, wykorzystał to miejsce w kosmosie do przetestowania ogólnej teorii względności.

 

Z pomocą instrumentów GRAVITY, SINFONI oraz NACO, które znajdują się na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Chile, astrofizycy obserwowali w podczerwieni ruch konkretnej gwiazdy podczas jej bliskiego przejścia w pobliżu supermasywnej czarnej dziury, które miało miejsce w maju 2018 roku. W momencie największego zbliżenia, gwiazda S2 znajdowała się w odległości mniejszej niż 20 miliardów kilometrów od czarnej dziury i przemieszczała się z prędkością 25 mln km/h. Naukowcy porównali uzyskane dane z przewidywaniami różnych teorii grawitacji i okazało się, że obserwacje nie były zgodne z prawem grawitacji Newtona, ale za to wykazano zgodność z ogólną teorią względności Einsteina.

Źródło: ESO/M. Kornmesser

Dzięki najnowszym pomiarom, zaobserwowano tzw. grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni. Światło gwiazdy zostało rozciągnięte do większych długości fal przez potężne pole grawitacyjne supermasywnej czarnej dziury. Zmiana długości fali promieniowania emitowanego przez gwiazdę S2 ponownie została przewidziana przez ogólną teorię względności.

 

Badania ruchu gwiazdy S2 były częścią 26-letnich obserwacji centrum Drogi Mlecznej. Astrofizycy już po raz drugi przyglądali się przejściu tej gwiazdy w pobliżu czarnej dziury, lecz tym razem mieli do swojej dyspozycji o wiele lepsze instrumenty naukowe.

Źródło: ESO/L. Calçada/spaceengine.org

Naukowcy po raz kolejny potwierdzili ogólną teorię względności. W zeszłym miesiącu dokonano również pierwszego precyzyjnego testu teorii Einsteina poza Drogą Mleczną. Tymczasem obserwacje supermasywnej czarnej dziury wciąż trwają a astrofizycy zapowiadają, że już wkrótce być może uda im się zaobserwować tzw. precesję Schwarzschilda, czyli niewielką rotację orbity gwiazdy, gdy gwiazda S3 będzie się oddalała od czarnej dziury.

 


Samsung posiada „niezniszczalny” giętki ekran, który znajdzie się w przyszłych smartfonach

Już od co najmniej kilku lat czekamy aż pierwsze giętkie smartfony pojawią się w sklepach. Jednak wyginane ekrany staną się dostępne dopiero wtedy, gdy będą wykazywać się odpowiednią wytrzymałością. Nie może być tak, że po kilkudziesięciu czy kilkuset wygięciach, ekran zepsuje się i nie będzie się nadawał do użytku. Tak się składa, że Samsung właśnie wszedł w posiadanie „niezniszczalnego” ekranu, który pojawi się w przyszłych urządzeniach elektronicznych.

 

Nowy wyświetlacz OLED tej południowokoreańskiej korporacji okazał się na tyle wytrzymały, że otrzymał specjalny certyfikat od amerykańskiej firmy Underwriters Laboratories, która zajmuje się przeprowadzaniem testów bezpieczeństwa. Oznacza to, że ekran nadaje się do użytku w elektronice.

 

Wyginany wyświetlacz Samsunga posiada wbudowaną przezroczystą plastikową osłonę, która posiada właściwości szkła i jednocześnie zachowuje swoją giętkość. Urządzenie przeszło przez rygorystyczne testy, podczas których zrzucano je 26 razy z wysokości 120 cm i poddano je skrajnie wysokim i niskim temperaturom, od 71 do -32 stopni Celsjusza. Na końcu okazało się, że ekran OLED wciąż funkcjonuje normalnie i nie doznał żadnych uszkodzeń. Wyświetlacz przetrwał nawet upadek z wysokości 180 cm.

 

Samsung opisuje swój wynalazek jako niezniszczalny i być może coś w tym jest. Ekran OLED z pewnością jest o wiele bardziej wytrzymały od tych, które znajdują się w dzisiejszych smartfonach i nie wymaga żadnych dodatkowych osłon. Samsung zamierza wykorzystać nowy wyświetlacz przede wszystkim w swoich przyszłych smartfonach, ale także w innych urządzeniach elektronicznych – w tabletach, przenośnych konsolach do gier, samochodach i urządzeniach wojskowych. Wciąż nie wiemy jednak kiedy pojawią się te niezniszczalne ekrany OLED i kiedy rozpocznie się ich masowa produkcja.

 


Futurolog przewiduje, że do 2050 roku ludzie będą mogli porzucać swoje ciała i przenosić umysły „do chmury”

Nieprawdopodobne i poniekąd przerażające wizje przyszłości staną się faktem już w kolejnych dekadach. Jeśli mamy wierzyć futurologom, przyszli ludzie osiągną nieśmiertelność i będą żyć w ciele maszyny. Dr Ian Pearson przewiduje, że człowiek będzie mógł przenieść swój umysł do komputera i pewnego dnia pójdzie na pogrzeb, na którym pochowane zostanie jego poprzednie biologiczne ciało.

 

Cyborgizacja ma pewne dobre strony. Weźmy pod uwagę, że każdą naszą kończynę będziemy mogli wymienić na lepszą. Dzisiejsze zaawansowane protezy oferują zmysł dotyku – możemy poczuć np. temperaturę, nacisk lub materiał, z którego wykonany jest obiekt. Moglibyśmy otrzymać nowe nogi, co praktycznie rozwiązałoby problem inwalidztwa. Ponadto, do naszego mózgu moglibyśmy wszczepić implanty, które poprawiłyby naszą pamięć, inteligencję lub ułatwiłyby naukę nowych umiejętności.

 

Jednak futurolog dr Ian Pearson wskazuje na swoim blogu na możliwości, które częściowo fascynują, a częściowo przerażają. Według niego, przyszłe postępy technologiczne pozwolą nam uzyskać nieśmiertelność dzięki skopiowaniu naszego umysłu i przeniesieniu go do chmury. Odtąd człowiek będzie mógł żyć wiecznie w postaci cyfrowej i „zamieszkać” w ciele dowolnego cyborga. Dr Ian Pearson uważa, że w takiej postaci będziemy traktowani nie jak zwykły program komputerowy, lecz jako żywa, choć cyfrowa, osobowość.

Futurolog uważa, że pierwsi ludzie będą mogli tego dokonać najpóźniej w okolicach 2050 roku, lecz cyborgizacja, przynajmniej na początku, będzie dostępna oczywiście tylko dla najbogatszych. Cyfrowa nieśmiertelność będzie nieco szerzej dostępna w kolejnych latach, gdy spadną ceny cyborgów, jednak już dziś można założyć, że praktycznie nieograniczone możliwości wynikające z przeniesienia swojego umysłu do ciała maszyny będą raczej dostępne tylko dla niewielkiego grona ludzi ze świata finansów.

 


Granica między atmosferą a przestrzenią kosmiczną może być bliżej niż sądzono

Wyniki najnowszych badań sugerują, że kosmos jest bliżej niż uważano dotychczas. Tzw. linia Kármána, czyli umowna granica między atmosferą Ziemi a przestrzenią kosmiczną, może w rzeczywistości znajdować się na wysokości 80 km, czyli niżej o całe 20 km.

 

Aktualnie naukowcy w większości zgadzają się co do granicy między atmosferą a kosmosem. Przyjęło się, że linia Kármána jest na wysokości 100 km nad poziomem morza. Taką definicję przyjęła również Międzynarodowa Federacja Lotnicza (FAI), która zajmuje się między innymi ustalaniem norm w aeronautyce i astronautyce.

 

Granica ta przyjęła swoją nazwę na cześć amerykańskiego inżyniera i fizyka Theodora von Kármána, który jako pierwszy obliczył, że na wysokości powyżej 100 km, atmosfera jest zbyt rozrzedzona dla lotów aeronautycznych. Na tej wysokości, samoloty musiałyby osiągać prędkość wyższą od prędkości orbitalnej Ziemi, aby uzyskać wystarczającą siłę nośną, potrzebną do utrzymania się na tak dużym pułapie.

 

Zatem linia Kármána to granica, która oddziela loty aeronautyczne od astronautycznych. Jednak nie wszyscy naukowcy są zgodni co do wyznaczonych 100 km. Jonathan McDowell z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian w Cambridge przeprowadził własne badania, w których przeanalizował dane orbitalne 43 tysięcy satelitów. Okazało się, że orbity co najmniej 50 z nich przecinały symboliczną linię Kármána. Przykładowo w 1997 roku, radziecki satelita Elektron-4 wielokrotnie zanurzył się na wysokość poniżej 85 km zanim faktycznie spalił się w atmosferze.

Następnie McDowell wykonał obliczenia matematyczne i porównał prędkość orbitalną satelit do oporu atmosfery. Naukowiec próbował ustalić, na jakiej wysokości satelity zaczynają spadać na Ziemię i okazało się, że na wysokości od 66 km do 88 km, siły aerodynamiczne z dominujących stają się znikome.

 

Ustalenia Jonathana McDowella wskazują jednoznacznie, że należałoby ponownie zastanowić się nad ustaleniem granicy między ziemską atmosferą a przestrzenią kosmiczną. Część naukowców oraz sam McDowell są zgodni, że linia Kármána powinna znajdować się na wysokości około 80 km, czyli w tzw. mezopauzie. Oczywiście przesunięcie tej granicy w żaden sposób nie wpłynie na przyszłe misje kosmiczne i starty rakiet, ale będzie mieć bardzo duże znaczenie dla turystycznych lotów suborbitalnych. Przekroczenie linii Kármána będzie bowiem decydować o tym, czy dany lot można już uznać jako lot w przestrzeń kosmiczną.

 


Wielki transportowiec Airbus BelugaXL wykonał swój pierwszy lot testowy

Wyprodukowany przez korporację Airbus samolot BelugaXL będzie jednym z największych samolotów transportowych świata. Pierwszy egzemplarz wzbił się w powietrze i przeleciał w sumie 4 godziny i 11 minut, lądując na lotnisku w Tuluzie we Francji. 

 

Jest to wersja rozwojowa Airbusa Beluga, który otrzymał swoją nazwę z powodu dziwnego wyglądu. Jego nos przypomina ssaka morskiego z rodziny narwalowatych, białuchę arktyczną, zwaną po angielsku właśnie Beluga. 

Wielka maszyna na bazie Airbusa A300 została zaprojektowana do transportu części samolotów do zakładów montażowych w Tuluzie i w Hamburgu. Beluga XL zwana jest też Super Transporterem. 

 

Testowany egzemplarz jest pierwszym z pięciu samolotów, które Airbus zbuduje do roku 2023. Samolot ten jest stale projektowany od połowy lat dziewięćdziesiątych.

Długość Airbus BelugaXL wynosi 63,1 m, wysokość 18,9 m. Samolot jest ulepszoną wersją transportowca A300-600ST. W porównaniu do swojego poprzednika, BelugaXL ma o 6 metrów długości i metr wysokości więcej. Samolot waży 125 ton, a jego ładowność wynosi 53 tony. 

 

BelugaXL może przewozić ładunki na dystansie do 4 tysięcy km. Rozpiętość wykonanych z kompozytów skrzydeł wynosi 60,3 m, a referencyjna powierzchnia to 361,6 m2. Samolot będzie wyposażony w silniki Rolls Royce Trent 700. 

 

Teraz Airbus BelugaXL będzie testowany przez następne 10 miesięcy. Oczekuje się, że jego komercyjna działalność rozpocznie się w przyszłym roku.

 


Stany Zjednoczone chcą zalegalizować broń drukowaną w drukarkach 3D

W 2013 roku, Cody Wilson, zwolennik swobodnego dostępu do broni palnej, opracował pierwszy na świecie plastikowy pistolet. Niedługo potem zaczął tworzyć projekty bardziej zaawansowanych broni i dzielił się nimi z całym światem. Wtedy władze Stanów Zjednoczonych zabroniły mu udostępniania projektów plastikowej broni palnej i zablokowały jego stronę internetową, lecz rząd się zmienił, a wraz z nim zmieniło się spojrzenie na kwestię drukowanej broni.

 

Pierwszym wynalazkiem Wilsona był pistolet Liberator. Wykonał go z 16 plastikowych elementów, które wydrukował w standardowej drukarce 3D, ale umieścił w nim także metalowe części, aby nie złamać prawa. Broń przeszła przez testy na strzelnicy i choć może rozpaść się nawet po jednym strzale, urządzenie to faktycznie potrafi zranić, a nawet zabić człowieka.

 

5 lat temu, Cody Wilson umieścił projekt plastikowej broni w sieci i bardzo szybko ściągnął na siebie uwagę władz. Już po kilku dniach, Departament Stanu nakazał usunięcie strony internetowej wraz z projektami broni. Jednak rząd nieco się spóźnił, ponieważ w tak krótkim czasie, pliki zostały pobrane ponad 100 tysięcy razy. Dlatego mimo zablokowania strony, każdy zainteresowany mógł z łatwością odnaleźć projekt Liberatora, pobrać go, wydrukować i poskładać w swoim domu.

 

Przez kolejne lata, Cody Wilson walczył z rządem na drodze prawnej. Powodem zablokowania jego działalności było naruszenie przepisów o kontroli eksportu broni. Zarzucono mu, że umieszczając projekty plastikowej broni w internecie eksportuje je za granicę.

Jednak rząd się zmienił, a Cody Wilson kontynuował swoją walkę i co ciekawe – wygrał! Twórca plastikowej broni palnej powoływał się na 2. poprawkę do Konstytucji Stanów Zjednoczonych, która gwarantuje mu swobodę posiadania broni, ale przede wszystkim wskazywał na 1. poprawkę, która mówi o wolności słowa.

 

Departament Sprawiedliwości całkowicie poszedł na rękę Wilsonowi i nie tylko zezwoli mu zamieszczać projekty plastikowej broni w sieci, ale także zmieni przepisy eksportowe. To oznacza legalizację broni palnej, którą można tworzyć w drukarkach 3D. W Stanach Zjednoczonych nikt nie zostanie oskarżony o posiadanie plastikowych pistoletów, czy karabinów, jednak w innych krajach jest to zakazane.

 

Cody Wilson chce, aby jego organizacja niedochodowa Defense Distributed stała się największym na świecie cyfrowym zbiorem projektów broni, do której wszyscy będą mieli dostęp. Na przestrzeni lat, Wilson tworzył nie tylko pistolety z plastiku, ale także metalowe karabiny i oferuje nawet w sprzedaży specjalne drukarki 3D, które potrafią wytwarzać metalowe elementy. Zwolennik powszechnego dostępu do broni palnej znalazł ogromną rzeszę fanów na całym świecie - przede wszystkim tam, gdzie posiadanie broni jest zabronione przez prawo.

 


Naukowcy z Chin ustanowili nowy rekord splątania kwantowego

Najnowsze osiągnięcie naukowców z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (USTC) zapewnia im przewagę w rozwoju informatyki kwantowej. Podczas eksperymentów, fizycy zdołali splątać 18 kubitów i tym samym pobili światowy rekord.

 

Xi-Lin Wang i jego zespół dokonał splątania 18 kubitów poprzez wykorzystanie trzech różnych stopni swobody sześciu fotonów. Tak skomplikowane splątanie kwantowe pozwala umieścić znacznie więcej informacji w mniejszej ilości cząstek. Naukowcy wyjaśnili, że to jest tak, jakbyśmy posiadali w komputerze 6 bitów, ale każdy z nich mógł pomieścić 3 razy więcej informacji.

Większą liczbę kubitów można splątać na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na dodawaniu dodatkowych cząstek do splątanego już systemu kwantowego. Drugi natomiast polega na wykorzystaniu dodatkowego stopnia swobody splątanych cząstek. Sukces chińskich naukowców polega na tym, że wykorzystano trzeci stopnień swobody i splątano ze sobą sześć fotonów, co w sumie dało 18 kubitów. Poprzedni rekord został ustanowiony w 2011 roku przez naukowców z Uniwersytetu Leopolda i Franciszka w Innsbrucku, którzy splątali ze sobą 14 jonów wapnia, lecz wykorzystano wtedy tylko jeden stopień swobody.

 

Według chińskich badaczy, dzięki temu postępowi będzie można wykonywać obliczenia kwantowe, które dotychczas były niemożliwe w realizacji. Uważa się, że komputery kwantowe teoretycznie mogłyby wykonywać obliczenia szybciej od klasycznych komputerów. Jednak mimo pewnych postępów, których dokonano na tym polu na przestrzeni ostatnich 20 lat, zbudowanie tak wydajnego komputera kwantowego pozostaje sporym wyzwaniem.

 


Technika edycji genów CRISPR/Cas9 jest potencjalnie niebezpieczna dla ludzi

Zaawansowana technika edycji genów CRISPR/Cas9 miała zrewolucjonizować współczesną medycynę. Okazuje się jednak, że te molekularne nożyczki mogą nie tylko leczyć, ale też wyrządzić bardzo poważne, być może nawet nieodwracalne szkody w ludzkim genomie.

 

Naukowcy z brytyjskiego instytutu Wellcome Trust Sanger Institute odkryli, że technika CRISPR/Cas9 jest o wiele bardziej niebezpieczna niż dotychczas sądzono. Systematyczne badania przeprowadzone na mysich i ludzkich komórkach wykazały, że nowatorska metoda inżynierii genetycznej często wywołuje rozległe mutacje.

 

Zastosowanie CRISPR/Cas9 powodowało niekontrolowaną delecję i insercję DNA. Mogłoby to prowadzić do włączenia lub wyłączenia ważnych genów, co z kolei mogłoby mieć bardzo poważne konsekwencje zdrowotne. Co więcej, niektóre zmiany zachodziły zbyt daleko od miejsca edycji, aby można było je zidentyfikować z pomocą standardowych metod genotypowania.

Pierwsze doniesienia o niebezpieczeństwach związanych ze stosowaniem edytora genów pojawiały się w zeszłym roku. Jest to bardzo niepokojąca wiadomość, ponieważ wiele firm zainwestowało ogromne pieniądze w badania i rozwój techniki CRISPR/Cas9. Teraz okazuje się, że jest ona potencjalnie niebezpieczna dla zdrowia, podczas gdy w Chinach rozpoczęto pierwsze badania kliniczne z zastosowaniem CRISPR/Cas9, a w Stanach Zjednoczonych trwają przygotowania do pierwszych testów na ludziach.