Materijal koji apsorbira 6G frekvencije i mršavljenje pomoću kationa

Svjetski znanstvenici i istraživači smislili su nove načine na koji bi nam mogli olakšati život i rad

Mladen Smrekar subota, 10. prosinca 2022. u 06:00

Znanstvenici Korejskog instituta za znanost o materijalima (KIMS) proizveli su magnetski materijal koji može apsorbirati ultravisoke frekvencije koje bi mogle iskoristiti 6G tehnologije i o tome izvijestili u časopisu Chemical Communications. Materijal, epsilon željezni oksid, apsorbira milimetarske valove s koercitivnom silom jednakom onoj neodimijskih (Nd) magneta, ali i ultravisoke frekvencije (30 do 200 GHz), što je potencijalni 6G frekvencijski pojas.

Koreanci su uspjeli kontinuirano proizvesti željezni oksid kroz proces koji olakšava komercijalizaciju materijala
Koreanci su uspjeli kontinuirano proizvesti željezni oksid kroz proces koji olakšava komercijalizaciju materijala

Epsilon željezov oksid mogao bi biti ključna komponenta u komercijalizaciji rješenja uključujući 5G/6G bežičnu komunikaciju u milimetarskom valu, radarske senzore za automobile bez vozača te komponente stealth i satelitske komunikacije u niskoj orbiti, ali i za dijelove elektromotora. Istraživači sad traže partnere za masovnu proizvodnju i provode naknadnu studiju za poboljšanje kapaciteta apsorpcije valova do teraherca.

Napredni laboratorij na čipu

Na finskom Sveučilištu Aalto razvili su snažan, nevjerojatno mali spektrometar koji stane na mikročip i kojim upravlja umjetna inteligencija. Istraživači su u studiji, objavljenoj u časopisu Science, koristili relativno novu klasu super-tankih materijala, dvodimenzionalnih poluvodiča, a rezultat je dokaz koncepta za spektrometar koji bi se mogao lako integrirati u niz tehnologija, od platformi za inspekciju kvalitete, preko sigurnosnih senzora i biomedicinskih analizatora, do svemirskih teleskopa.

Snažnim spektrometrom koji stane na mikročip upravlja umjetna inteligencija
Snažnim spektrometrom koji stane na mikročip upravlja umjetna inteligencija

Novi spektrometar može stati na vrh ljudske vlasi, za razliku od konvencionalnih spektrometara koji trebaju velike optičke i mehaničke komponente. One bi se mogle zamijeniti novim poluvodičkim materijalima i umjetnom inteligencijom, što bi pak omogućilo drastično smanjenje uređaja. 

Pozitivno nabijeni nanomaterijali liječe pretilost

Dvije nove studije istraživača s Columbia Engineeringa i Medicinskog centra Irving Sveučilišta Columbia (CUIMC) demonstriraju novu metodu za liječenje pretilosti korištenjem kationskih nanomaterijala koji ciljaju određena područja masti i sprečavaju nezdravo skladištenje povećanih masnih stanica. Prvi rad, objavljen u Nature Nanotechnology, fokusiran je na visceralnu masnoću ili trbušnu mast, a drugi, objavljen na stranicama Biomaterialsa, fokusira se na masnoću ispod kože, kao i na kroničnu upalu povezanu s pretilošću.

Materijali, ispitani na laboratorijskim miševima, preoblikuju masno tkivo, a ne uništavaju ga, kao što to čini, primjerice, liposukcija
Materijali, ispitani na laboratorijskim miševima, preoblikuju masno tkivo, a ne uništavaju ga, kao što to čini, primjerice, liposukcija

Kationski materijal P-G3,koji pomaže u stvaranju novih masnih stanica, ujedno razdvaja skladištenje lipida od funkcija održavanja masnih stanica. To pak omogućuje selektivno ciljanje visceralne masti i potencijalnu primjenu u estetske svrhe; P-G3 bi se poput botoxa mogao lokalno ubrizgati u željeni, potkožni masni depo.

Istraživače posebno veseli razvoj P-G3 u platformu koja će isporučiti lijekove i genske terapije za određeno skladište masti. To bi pak moglo promijeniti sudbinu moćnih, ali nesigurnih lijekova za liječenje dijabetesa tipa 2 koji se povezuju sa zatajenjem srca i stoga su zabranjeni u nekim zemljama
Istraživače posebno veseli razvoj P-G3 u platformu koja će isporučiti lijekove i genske terapije za određeno skladište masti. To bi pak moglo promijeniti sudbinu moćnih, ali nesigurnih lijekova za liječenje dijabetesa tipa 2 koji se povezuju sa zatajenjem srca i stoga su zabranjeni u nekim zemljama

Mjerenje vremena u zeptosekundi 

Znanstvenici Centra za kvantnu dinamiku Sveučilišta Griffith u australskom Brisbaneu razvili su interferometrijsku tehniku koja može mjeriti vremenska kašnjenja sa zeptosekundnom (trilijarditi dio sekunde) rezolucijom. Ovu tehniku koristili su za mjerenje vremenskog kašnjenja između ekstremnih ultraljubičastih svjetlosnih impulsa koje emitiraju dva različita izotopa molekula vodika – H2 i D2 – u interakciji s intenzivnim infracrvenim laserskim pulsevima. Utvrđeno je da je ovo kašnjenje manje od tri atosekunde (10 -18 dio sekunde) i uzrokovano je neznatno različitim kretanjem lakših i težih jezgri.

Znanstvenici su u studiji, objavljenoj u časopisu Ultrafast Science, iskoristili fenomen poznat kao Gouyeva faza, kad se faza svjetlosnog vala pomakne na određeni način dok prolazi kroz fokus. U budućnosti se ova tehnika može koristiti za mjerenje ultrabrze dinamike različitih svjetlosno induciranih procesa u atomima i molekulama s vremenskom rezolucijom bez presedana, uvjereni su australski istraživači, čije su rezultate podržali i teoretičari sa šangajskog sveučilišta Jiao Tong.

Taktilni mikro prsti

U radu, nedavno objavljenom u Scientific Reports, robotičari japanskog Sveučilišta Ritsumeikan demonstrirali su haptički teleoperacijski sustav koji povezuje ljudsku ruku s mikro prstima s kojima doslovno možete škakljati bube po trbuhu.

Taktilnim mikro prstima mogu se bube škakljati po trbuhu
Taktilnim mikro prstima mogu se bube škakljati po trbuhu

Ovi mikro prsti dugački su samo 12 milimetara, široki 3 mm i debeli 490 mikrometara (μm). Unutar svakog mikro prsta nalazi se pneumatski pokretač, zapravo šuplji kanal koji se može stlačiti zrakom. Kad je kanal napuhan on se izboči i savija mikro prst prema dolje. Kad se pritisak smanji, mikro prst se vraća u prvobitni položaj. Kanali su ispunjeni tekućim metalom, a mjerenjem otpora metala može se saznati koliko je prst savijen. 

Kombinacija aktiviranja i senzora sile znači da se haptički sustav može koristiti kao sučelje povratne informacije o sili: kad pomičete prste, pomiču se i mikro prsti, a sile se prenose natrag, omogućujući vam da osjetite ono što osjećaju mikro prsti
Kombinacija aktiviranja i senzora sile znači da se haptički sustav može koristiti kao sučelje povratne informacije o sili: kad pomičete prste, pomiču se i mikro prsti, a sile se prenose natrag, omogućujući vam da osjetite ono što osjećaju mikro prsti

Nježni robot s Harvarda

Većina današnjih robotskih hvataljki koristi kombinaciju vještine operatera i ugrađenih senzora, zamršenih povratnih petlji ili vrhunskih algoritama strojnog učenja za hvatanje lomljivih predmeta ili predmeta nepravilnog oblika. Međutim, znanstvenici Harvardove škole inženjerstva i primijenjenih znanosti John A. Paulson (SEAS) pokazali su da postoji i jednostavnija metoda  i o tome izvijestili u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Inspirirajući se prirodom, izradili su novu vrstu mekane, robotske hvataljke koja koristi mrežu tankih pipaka za hvatanje predmeta, slično kao što meduze love svoj plijen. Pojedinačna vlakna, ili ticala, sama po sebi nisu jaka. Međutim, kada se koriste zajedno, filamenti mogu čvrsto uhvatiti i držati stvari svih oblika i veličina. Hvataljka ne treba kontrolu senzora, planiranja ili povratne informacije; ona se oslanja na jednostavnu inflaciju za omotavanje predmeta.

Mekane hvataljke podsjećaju na meduzu
Mekane hvataljke podsjećaju na meduzu

Solarne ćelije od perovskita

Istraživači Sveučilišta Oxford i Exciton Sciencea demonstrirali su novi način izrade stabilnih perovskitnih solarnih ćelija koje bi mogle konkurirati izdržljivosti silicija i o tome izvijestili u časopisu Nature Materials.

Tijekom testiranja, najbolji uređaj radio je iznad praga T80 duže od 1400 sati pod simuliranom sunčevom svjetlošću na 65°C. T80 je vrijeme koje je potrebno solarnoj ćeliji da smanji na 80% svoje početne učinkovitosti
Tijekom testiranja, najbolji uređaj radio je iznad praga T80 duže od 1400 sati pod simuliranom sunčevom svjetlošću na 65°C. T80 je vrijeme koje je potrebno solarnoj ćeliji da smanji na 80% svoje početne učinkovitosti

Uklanjanjem otapala dimetil-sulfoksida i uvođenjem dimetil amonijevog klorida kao sredstva za kristalizaciju, istraživači su uspjeli bolje kontrolirati međufaze procesa kristalizacije perovskita, što je dovelo do tankih slojeva veće kvalitete, sa smanjenim nedostacima i povećanom stabilnošću. 

Jeftina Na-S baterija

Istraživači Škole za kemijsko i biomolekularno inženjerstvo Sveučilišta u Sidneyju osmislili su novu, jeftinu baterija koja ima četiri puta veći energetski kapacitet od litij-ionskih baterija i daleko je jeftinija za proizvodnju.  Prilikom izrade baterije, opisane u časopisu Advanced Materials, koristili su natrijev sumpor, vrstu rastaljene soli koja se može preraditi iz morske vode, čija je proizvodnja koštala mnogo manje od litij-ionske.

Na-S baterija energetski je gušća i manje toksična alternativa litij-ionskim baterijama
Na-S baterija energetski je gušća i manje toksična alternativa litij-ionskim baterijama

Korištenjem jednostavnog procesa pirolize i elektroda na bazi ugljika za poboljšanje reaktivnosti sumpora i reverzibilnosti reakcija između sumpora i natrija, baterija je pokazala super veliki kapacitet i ultra dug život na sobnoj temperaturi. Uz to, ova Na-S baterija energetski je gušća i manje toksična alternativa litij-ionskim baterijama.