Wi-Fi usmjerivači i uređaji otkrivaju probleme s disanjem 

Znanstvenici su ovih dana osmislili betonske blokove koji se hrane ugljikom, otkrili način dobivanja električne energije iz rižinog otpada i manipulacije lijekovima u tijelu pomoću svjetla

Mladen Smrekar subota, 24. prosinca 2022. u 06:00

Znanstvenici američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) osmislili su BreatheSmart, algoritam za utvrđivanje ima li netko problema s disanjem i to pomoću dostupnih Wi-Fi usmjerivača i uređaja.

Wi-Fi usmjerivači kontinuirano emitiraju radio frekvencije koje telefoni, tableti i računala mogu uhvatiti. Dok signali putuju, odbijaju se ili prolaze kroz sve oko sebe: zidove, namještaj pa čak i ljude. Zbog osjetljivosti frekvencija, svi pokreti - uključujući i obrasce disanja - malo mijenjaju putanju signala od usmjerivača do uređaja. Upravo te promjene hvata i analizira BreatheSmart
Wi-Fi usmjerivači kontinuirano emitiraju radio frekvencije koje telefoni, tableti i računala mogu uhvatiti. Dok signali putuju, odbijaju se ili prolaze kroz sve oko sebe: zidove, namještaj pa čak i ljude. Zbog osjetljivosti frekvencija, svi pokreti - uključujući i obrasce disanja - malo mijenjaju putanju signala od usmjerivača do uređaja. Upravo te promjene hvata i analizira BreatheSmart

Uređaj, opisan u IEEE Accessu, hvata signale koji putuju od klijenta kao što je mobilni telefon ili prijenosno računalo  do pristupne točke kao što je usmjerivač. Ovi tokovi su mali, manji od kilobajta pa ne ometaju protok podataka preko kanala. Kako bi dobili detaljnu sliku o promjenama signala i analizirali izobličenja, istraživači su modificirali firmware na ruteru da ova strujanja traži do 10 puta u sekundi. Tako je nastao BreatheSmart koji je različite respiratorne obrasce uspio uspješno klasificira u 99,54 posto vremena.

Dron koji predviđa erupcije vulkana

Glavni plinovi koje ispuštaju vulkani su vodena para, ugljikov dioksid i sumporov dioksid. Analiza ovih plinova jedan je od najboljih načina dobivanja informacija o vulkanskim sustavima i magmatskim procesima. Omjer razine ugljičnog dioksida i razine sumpornog dioksida može čak otkriti vjerojatnost nadolazeće erupcije.

Spojevi sumpora i halogena igraju glavnu ulogu u vulkanskim emisijama koje utječu na Zemljin atmosferski sustav
Spojevi sumpora i halogena igraju glavnu ulogu u vulkanskim emisijama koje utječu na Zemljin atmosferski sustav

Dronovi su i ranije korišteni za analizu mjesta vulkanske aktivnosti, no njihov prijevoz zahtijeva značajne troškove zbog njihove velike težine. No sad istraživači Sveučilišta Johannes Gutenberg u Mainzu (JGU) testiraju maleni komercijalni dron, težak manje od 900 grama, opremljen minijaturiziranim, laganim senzorima. Ova kombinacija, ne teža od boce mineralne vode, mogla se lako prenijeti na mjesto događaja u ruksaku. No, nije samo težina drona presudna. 

Istraživački dron u akciji na Liparskom otočju
Istraživački dron u akciji na Liparskom otočju

"Moramo dobiti podatke u stvarnom vremenu o razinama sumpornog dioksida jer nam to daje do znanja kad smo u kontaktu s vulkanskim oblakom. Lokalizacija oblaka samo vizualnim sredstvima s udaljenosti od nekoliko kilometara praktički je nemoguća", kažu istraživači.

Milijuni "svemira" generiranih superračunalima

Istraživači Sveučilišta u Arizoni iskoristili su snagu superračunala za stvaranje simulacija milijuna računalno generiranih "svemira" kako bi testirali astrofizička predviđanja koja su izbjegla astronomskim promatranjima.Simulacije su otkrile da supermasivne crne rupe rastu u korak sa svojim galaksijama domaćinima, a nalazi su objavljeni u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Istraživači su izradili okvir u kojem računala predlažu nova pravila o tome kako supermasivne crne rupe rastu tijekom vremena
Istraživači su izradili okvir u kojem računala predlažu nova pravila o tome kako supermasivne crne rupe rastu tijekom vremena

"Zbog ovih fizičkih činjenica, smatralo se nemogućim izmjeriti kako su nastale crne rupe", kažu istraživači sveučilišnog Steward Observatoryja. Koristeći  strojno učenje i superračunala oni su rekonstruirali povijest rasta crnih rupa. Kreirali su Trinity, platformu koja koristi oblik strojnog učenja sposoban generirati milijune različitih svemira na superračunalu, od kojih se svaki pridržava različitih fizičkih teorija o tome kako bi se galaksije trebale formirati.

Rekordna učinkovitost tandem solarnih ćelija

Istraživači Helmholtz-Zentruma u Berlinu (HZB) razvili su tandem solarnu ćeliju s učinkovitošću od 32,5 posto, što je više od trenutnog svjetskog rekorda. Taj je rezultat potvrdio i certifikacijski institut European Solar Test Installation (ESTI) u Italiji.

Tandem solarna ćelija: aktivno plavičasto područje u sredini pločice okruženo je metalnom, srebrnastom elektrodom
Tandem solarna ćelija: aktivno plavičasto područje u sredini pločice okruženo je metalnom, srebrnastom elektrodom

Tandem solarne ćelije sastoje se od silikonske donje i perovskitne gornje ćelije. Kako bi se povećala učinkovitost tehnologije, tim HZB-a upotrijebio je napredni sastav perovskita s modifikacijom pametnog sučelja koji je omogućio visoke fotonapone i novu rekordnu učinkovitost tandem tehnologije.

Razgradnja otrovnih kemikalija u 45 minuta

Znanstvenici su otkrili novi način za razbijanje "vječnih kemikalija", zloglasnih tvrdokornih zagađivača koji zagađuju naše vodene putove i prijete javnom zdravlju, pridonoseći rastućem popisu potencijalnih metoda za rješavanje dugotrajnih spojeva.

Sjhematski prikaz nove metode razgradnje "vječnih kemikalija"
Sjhematski prikaz nove metode razgradnje "vječnih kemikalija"

Još sredinom ljeta istraživači Sveučilišta Northwestern pohvalili su se jednostavnim, niskoenergetskim načinom razgradnje  nekih vječnih kemikalija u neočekivano blagim uvjetima. A sada su znanstvenici Kalifornijskog sveučilišta Riverside izvijestili o alternativnoj metodi uništavanja kemikalija u vodi.

Njihova metoda koristi UV svjetlo i plin vodik za razgradnju štetnih tvari, a sama metoda opisana je članku u časopisu Journal of Hazardous Materials Letters.

Električna energija iz rižinog otpada

Istraživački konzorcij koji uključuje Sveučilište Aston razvija tehnologiju pretvorbe biomase temeljenu na pirolizi. To uključuje zagrijavanje organskih otpadnih materijala na visokim temperaturama kako bi se razgradili, proizvodeći pritom paru i krutnine. Dio pare može se kondenzirati u pirolizno bioulje i pretvoriti u električnu energiju.

Svake godine Indonezija proizvede oko 100 milijuna tona rižine slame, a oko 60 posto tog otpada spaljuje se na otvorenim poljima, uzrokujući zagađenje zraka koje se povezuje s višim stopama raka pluća. Kad bi se iskoristila, spaljenom količinom rižinog otpada oslobodilo bi se dovoljno energije za napajanje tamošnjih kućanstava
Svake godine Indonezija proizvede oko 100 milijuna tona rižine slame, a oko 60 posto tog otpada spaljuje se na otvorenim poljima, uzrokujući zagađenje zraka koje se povezuje s višim stopama raka pluća. Kad bi se iskoristila, spaljenom količinom rižinog otpada oslobodilo bi se dovoljno energije za napajanje tamošnjih kućanstava

Sadašnje metode pretvaraju samo 35 posto toplinske energije rižine slame u pristupačnu električnu energiju. Međutim, nedavno patentirani motor s unutarnjim izgaranjem mogao bi to udvostručiti na 70 posto. Energija dobivena na ovaj način mogla bi pomoći zemljama s niskim i srednjim dohotkom u stvaranju vlastite lokalno proizvedene energije, stvoriti nova radna mjesta i poboljšati zdravlje lokalnog stanovništva.

Betonski blokovi koji se hrane ugljikom

Tvrtka Masterbloc iz nizozemskog Limburga proizvela je ekološki prihvatljiv građevinski materijal od čelične troske zaostale iz industrije čelika, javlja The Brussels Times.

Betonski blokovi negativni na ugljik tijekom proizvodnje apsorbiraju više ugljičnog dioksida nego što ispuštaju
Betonski blokovi negativni na ugljik tijekom proizvodnje apsorbiraju više ugljičnog dioksida nego što ispuštaju

U tvrtkinom pogonu dnevno se proizvodi oko osam  tona građevnih blokova koji unose CO2, odnosno oko 15.000 tona godišnje. A Masterblocov proizvod je CO2 negativan, odnosno tijekom proizvodnje apsorbira više ugljičnog dioksida nego što ga emitira. U kompaniji tvrde da blokovi skladište CO2 i tako potiču kružno gospodarstvo.

Manipuliranje lijekovima u tijelu pomoću svjetla

Inspirirani virusnim odjeljcima koje  formira virus ospica, istraživači Sveučilišta u Tel Avivu osmislili su način kontrole kapsuliranja i otpuštanja molekula lijeka izlaganjem UV svjetlu. Ova nova, učinkovita inkapsulacija trebala bi omogućiti visok kapacitet učitavanja molekula, što će pak potaknuti razvoj sustava isporuke za kontrolirano otpuštanje biomolekula i lijekova u tijelu vanjskim podražajima korištenjem svjetla.

Dr. Ayala Lampel sa Shmunis škole za biomedicinu i istraživanje raka
Dr. Ayala Lampel sa Shmunis škole za biomedicinu i istraživanje raka

"Naš je cilj bio razviti odjeljke nalik tekućini od kompleksa molekula peptida i RNK koji će omogućiti učinkovito inkapsuliranje različitih biomolekula uz zadržavanje njihove izvorne strukture", objašnjavaju istraživači s tamošnje Shmunis škole za biomedicinu i istraživanje raka koji su otkrili kako se oslobađanje inkapsulirane biomolekule može lako kontrolirati izlaganjem UV svjetlu.