Zemljina orbita pretrpana je svemirskim otpadom, nefunkcionalnim objektima koje je napravio čovjek, poput starih satelita i istrošenih raketnih stupnjeva. Ovi fragmenti različitih veličina predstavljaju veliki rizik za operativne svemirske letjelice i Međunarodnu svemirsku postaju. 
Japanski startup Astroscale Holdings zbog toga planira lansirati namjenski satelit za uklanjanje relativno velikog svemirskog otpada. Istovremeno također japanski Sky Perfect JSAT radi na satelitskom laseru koji bi svemirski otpad preusmjeravao u Zemljinu atmosferu gdje bi i izgorio. Treći japanski startup EX-Fusion odlučio se pa za drugačiji pristup i razvija laserski sustav koji bi trebao pomoći u uklanjanju svemirskog smeća sa Zemlje. Startup pritom koristi svoj arsenal laserske tehnologije, prvobitno razvijene u potrazi za snagom fuzije.

Japanci u dogovoru s australskom tvrtkom EOS Space Systems namjeravaju postaviti snažan laserski sustav u svemirskom opservatoriju EOS u blizini Canberre. Početna faza projekta uključuje postavljanje laserske tehnologije za praćenje svemirskog otpada manjeg od 10 cm. U drugoj fazi EX-Fusion i EOS Space koristit će laserske zrake ispaljene s površine za uklanjanje svemirskog otpada. Metoda uključuje povremeno paljenje lasera u suprotnom smjeru od kretanja krhotina kako bi ih usporio. Ovo smanjenje brzine trebalo bi, u teoriji, uzrokovati ulazak krhotina u Zemljinu atmosferu gdje će sagorjeti.

EOS Space trenutno isporučuje laserske sustave oružja za uništavanje dronova, ali laseri velike snage imaju i druge primjene. No, laseri dizajnirani za uklanjanje svemirskog otpada nisu isti kao laseri za oružja. Trenutna laserska oružja često koriste vlaknaste lasere za rezanje, zavarivanje metala i uništavanje bespilotnih letjelica kontinuiranim ispaljivanjem topline. EX-Fusionova metoda koristit će, međutim, solid-state lasere s diodnom pumpom (DPSS). Ti laseri pulsiraju na krhotine koje se brzo kreću, zaustavljajući ih poput kočnice. 

Model svemirskog otpada otvorenog koda

U međuvremenu, MIT-ov Laboratorij za astrodinamiku, svemirsku robotiku i kontrolu (ARCLab) najavio je javno beta izdanje alata za procjenu orbitalnog kapaciteta (MOCAT). Ovaj model omogućuje dugoročno modeliranje budućeg svemirskog okruženja kako bi se izračunao rast svemirskog otpada i procijenila učinkovitost mehanizama za prevenciju krhotina.

MOCAT se ističe među alatima za orbitalno modeliranje svojom sposobnošću modeliranja pojedinačnih objekata, različitih parametara, orbitalnih karakteristika, scenarija fragmentacije i vjerojatnosti sudara. To je, kažu, svestran i moćan alat za sveobuhvatnu analizu i upravljanje svemirskim okruženjem, sposoban razlikovati kategorije objekata, generalizirati parametara i ponuditi vjerne izračune.

MOCAT se sastoji od dvije glavne komponente. MOCAT-MC procjenjuje evoluciju svemirskog okruženja s individualnom simulacijom putanje i Monte Carlo analizom parametara, pružajući opću sliku okoliša na visokoj razini i analizu vjernosti evoluciji pojedinačnih svemirskih objekata. MOCAT-SSEM pak koristi pristup modeliranja niže vjernosti koji se može pokrenuti na osobnim računalima u roku od nekoliko sekundi do minuta. Obje komponente dostupne su putem GitHuba.

Odijelo za sigurniji hod oboljelih od Parkinsona

Lijek za Parkinsonovu bolest, neurodegenerativni poremećaj koji pogađa više od 9 milijuna ljudi diljem svijeta, nažalost još nije izmišljen. No, novu nadu da bi takav lijek doista mogao i postojati budi nedavno otkrivena mutacija u mitohondrijskom DNK koja, čini se, štiti tijelo od bolesti. Analiza zdravstvenih kartona koju je provelo Sveučilište Južne Kalifornije (USC) sugerira da je broj slučajeva Parkinsonove bolesti među ljudima s mutacijom upola manji od uobičajenog.
Koja je funkcija mitohondrijskog mikroproteina SHLP2 zasad nije jasno, ali studija objavljena u časopisu Molecular Psychiatry veliki je iskorak u razumijevanju bolesti i eventualnom razvoju novih boljih terapija.

U međuvremenu, istraživači se na razne načine dovijaju kako bi oboljelima olakšali svakodnevni život i pomogli im da izbjegnu česte epizode kočenja udova, najčešćeg uzročnika padova oboljelih od Parkinsonove bolesti, koje se sada liječe nizom ne pretjerano efikasnih farmakoloških, kirurških ili bihevioralnih terapija. Korak u tom smjeru učinili su istraživači s Harvarda i Sargent College of Health & Rehabilitation Sciences. Oni su naime osmislili robotsku odjeću koja se nosi oko kukova i bedara i nježno gura kukove dok noga zamahuje, pomažući pacijentu da postigne dulji korak. Uređaj je eliminirao kočenje tijekom hodanja u zatvorenom prostoru, dopuštajući oboljelima da hodaju brže i dalje nego što bi mogli bez pomoći ovog mekanog robota.

Rezultati istraživanja, objavljenog u časopisu Nature Medicine, pokazuju potencijal meke robotike u liječenju ovog frustrirajućeg i potencijalno opasnog simptoma Parkinsonove bolesti i mogli bi omogućiti ljudima koji žive s tom bolešću da povrate mobilnost već i svoju neovisnost, uvjereni su istraživači.

Mobile Aloha, humanoid koji kuha i sprema

Istraživači Sveučilišta Stanford i Google DeepMinda izradili su humanoidni sustav Mobile Aloha, kućnu pomoćnicu budućnosti koju pokreće umjetna inteligencija. Robot se lako može istrenirati za obavljanje više aktivnosti od kuhanja do spremanja stvari po kući. Mobile Aloha integrira mobilnu bazu i sveobuhvatno sučelje za daljinsko upravljanje za kontrolu cijelog tijela. To sustavu omogućava da emulira zamršene zadatke mobilne manipulacije i prevladava ograničenja koja se obično povezuju s konvencionalnim učenjem imitacije usmjerenim na scenarije na stolu.

Sustav postiže impresivne stope uspjeha kroz kombinaciju nadziranog kloniranja ponašanja i 50 demonstracija za svaki zadatak, poboljšavajući izvedbu u zadacima mobilne manipulacije do 90 posto, tvrde njegovi tvorci. To robotu omogućava da samostalno prolazi kroz zamršene situacije, kao što je "pirjanje i posluživanje škampi, otvaranje zidnog ormarića s dvoja vrata za spremanje teških lonaca, pozivanje i ulazak u dizalo, te ispiranje tave ispod kuhinjske slavine". 

Mobile Aloha je pokretna i kreće se brzinom od 1,42 metra u sekundi te pritom održati stabilnost pri rukovanju kućanskim predmetima poput lonaca i vrata kuhinjskih ormarića. Sustav omogućava daljinsko upravljanje cijelim tijelom uz istodobnu kontrolu obje ruke i mobilne baze. Napaja ga 14 kilograma teška baterija od 1,26 kWh koja djeluje i kao uteg koji sprečava prevrtanje.

Računalni zadaci odvijaju se na običnom prijenosnom računalu s Nvidiom 3070 Ti (8 GB VRAM) i Intelovim procesorom  i7-12800H. Tu su i tri web kamere Logitech C922x RGB u rezoluciji 480x640 i 50 Hz. Dvije kamera pričvršćene su na zapešća robota, dok je treća okrenuta prema naprijed. Sustav opisan na arXivu košta oko 32.000 dolara, ali bi mu cijena trebala pasti ako se počne masovno proizvoditi.

Laserski kontrolirani tekući metali

4D ispis je proširenje 3D ispisa u kojem se čvrsti objekti stvaraju korištenjem materijala koji mogu promijeniti oblik kad ih se izloži toplini, vodi ili svjetlosti. Na  Australskom institutu za bioinženjering i nanotehnologiju (AIBN) pri Sveučilištu Queensland ispisuju 4D strukture koristeći nove tekuće metalne polimere koji se mogu nagovoriti na izvođenje niza mehaničkih zadataka s infracrvenim laserima.

Jedinstvene metode pripreme, opisane u časopisu Nature Communications, omogućuju izradu 4D čvrstih i izdržljivih dizajna koji se istovremeno mogu saviti, ali i uhvatiti, podići i otpustiti predmete pet puta veće od njihove težine ili se vratiti u unaprijed programirani oblik. Takvi bi se materijali, kažu istraživači, mogli koristiti u izradi zrakoplova i medicinskih uređaja, uključujući koronarne stentove, umjetne mišiće i druge uređaje koji se prilagođavaju i mijenjaju oblik unutar tijela. Spominju se i mogućnosti izrade odjeće i građevinskih materijala koji reagiraju na klimu te namještaja koji se sam sastavlja.

Alternativna metoda bio-označavanja

Stoka se tradicionalno obilježava žigosanjem ili u novije vrijeme ušnim markicama, dok se kućni ljubimci čipiraju radiofrekvencijskom identifikacijom (RFID) koja im se trajno ugrađuje pod kožu. problem je što se ušne markice mogu oštetiti ili izgubiti, dok RFID čipovi zahtijevaju invazivan postupak umetanja i specijaliziranu opremu za očitavanje. No, sad su na Institutu za industrijsku znanost Sveučilišta u Tokiju demonstrirali alternativnu metodu "bio-označavanja", u kojoj se jedinstveni niz mikroiglica s alfanumeričkim znakovima vidljivim golim okom izravno umeće u kožu za trajnu identifikaciju životinja. 

Ova metoda, opisana u časopisu Scientific Reports, oslanja se na skupinu topljivih nizova mikroiglica za isporuku molekula boje. Promjenom kalupa željeni simboli mogu se tetovirati u životinju, poput ispisa matričnih pisača. Sami negativni kalupi mogu se jednostavno izraditi od pozitivnih 3D tiskanih čepova od smole. Testiranje je pokazalo da su biološke oznake ostale jasno čitljive na koži više od mjesec dana nakon utiskivanja. Ova tehnika, kažu njeni tvorci, može biti koristan alat za istraživanje i upravljanje životinjama, ali bi se mogla iskoristiti i u biomedicini te za ugradnju fleksibilne elektronike.

E-nos za prepoznavanje kave

E-nosovi su uređaji koji procjenjuju plinove kako bi klasificirali prirodu dotične tvari. Sve su popularniji zahvaljujući svojoj sposobnosti da olakšaju osiguranje kvalitete proizvoda, daju zdravstvene procjene u stvarnom vremenu i prepoznaku kad je usjev spreman za žetvu. A nakon što je onomad predstavljen elektronski nos koji može nanjušiti dobar viski sad smo postali bogatiji i za e-nos koji isto to može napraviti s kavom. Novi senzorski sustav, osmišljen na Odsjeku za elektrotehniku ​​pri Nacionalnom sveučilištu znanosti i tehnologije Kaohsiung na Tajvanu, može razlikovati arome kave s točnošću od 98 posto. 

Ovaj e-nos, opisan u IEEE Transactions on AgriFood Electronics, koristi niz od osam komercijalnih metalnih poluvodičkih oksidnih senzora osjetljivih na specifične plinove. Senzori otkrivaju prisutne molekule, a podaci se zatim šalju na obradu AI algoritmu konvolucijske neuronske mreže (CNN). Vrijednost ovog rada nadilazi puko prepoznavanje kave u šalici. Podatke prikupljene e-nosom istraživači žele iskoristiti kako bi izradili sveobuhvatnu digitalnu biblioteku aroma kave kako bi stvorili mjerilo za izvorne okuse i pratili utjecaj klimatskih promjena na uzgoj kave. Razmišlja se i o izradi elektroničkog jezika za otkrivanje okusa kave, elektroničkog oka za filtriranje najbolje zrele kave i taktilnog sustava za procjenu sadržaja vlage u zrnu kave.

Nuklearna baterija za pametne telefone

Kineski startup Betavolt izradio je sićušnu nuklearnu bateriju koja navodno može neprekidno proizvoditi električnu energiju punih 50 godina, bez potrebe za punjenjem. Tvrtka sa sjedištem u Pekingu također tvrdi da je njihova nuklearna baterija prva uspješno minijaturizirala atomsku energiju, postavljajući 63 nuklearna izotopa u modul manji od novčića. Funkcionalnost baterije oslanja se na pretvaranje energije oslobođene tijekom raspadanja izotopa u električnu energiju. Ima snagu od 100 mikrovata, napon od 3 volta i kompaktan volumen dimenzija 15 x 15 x 5 kubičnih milimetara. Ova nuklearna baterija kontinuirano proizvodi električnu energiju, proizvodeći 8,64 džula dnevno i 3153 džula godišnje.

Ove baterije mogu se pohvaliti gustoćom energije preko 10 puta većom od ternarnih litijevih baterija i kapacitetom pohranjivanja 3300 megavata u samo jednom gramu bez opasnosti od požara ili eksplozije. Osiguravajući stabilnu proizvodnju energije, baterija navodno osigurava konzistentnu izvedbu između ekstremnih temperatura od 120 stupnjeva iznad nule i minus 60 stupnjeva (u priopćenju za javnost se ne navodi radi li se o Celzijusu ili Fahrenheitu).

Betavolt planira lansirati bateriju od 1 W do 2025. 

Stabilni kubiti na sobnoj temperaturi

Istraživači Tehničkog fakulteta Sveučilišta Kyushu razbio je barijere postizanjem kvantne koherencije na sobnoj temperaturi. Studija u časopisu Science Advances otkriva sposobnost održavanja dobro definiranog kvantnog stanja, netaknutog vanjskim poremećajima, na Zemljinoj površini. Ključ ovog otkrića leži u spoju kromofora, molekule boje koja apsorbira svjetlost, i metalno-organskog okvira (MOF), nanoporoznog kristalnog materijala koji se sastoji od metalnih iona i organskih liganda.

"Ovo je prva kvantna koherencija zamršenih kvinteta na sobnoj temperaturi", pohvalili su se japanski istraživači. Kvantna koherencija ključna je za kvantne računalne i senzorske tehnologije, ali je dosad bila nedostižna na sobnoj temperaturi. To otvara perspektivu molekularnog kvantnog računalstva na sobnoj temperaturi, temeljenog na višestrukoj kvantnoj kontroli vrata i kvantnom senzoru različitih ciljnih spojeva.

Model očnog tkiva pušta suze

Nizozemski znanstvenici su u laboratoriju Hubrechtovog instituta uzgojili prvi 3D model ljudske spojnice odnosno konjunktive, prozirne, zaštitne vanjske membrane oka koja čak proizvodi vlastite suze. Novi model mogao bi se, kažu, koristiti za proučavanje bolesti koje pogađaju milijune ljudi, poput konjunktivitisa. 

Replika konjunktive je organoid, laboratorijski uzgojena masa stanica napravljena da nalikuje minijaturnim 3D verzijama tkiva u tijelu. Kako bi napravili model, opisan u časopisu Cell, istraživači su prikupili matične stanice iz konjunktivnog tkiva donora organa i pacijenata podvrgnutih operaciji oka. Koristeći faktore rasta nagovorili su  stanice u 3D strukture koje oponašaju ljudsku konjunktivu. Ti su organoidi sadržavali sve stanice koje se inače nalaze u konjunktivi, uključujući one koje proizvode suze koje štite i podmazuju površinu oka. 

Daljnsko praćenje zdravlja

Istraživači Sveučilišta u Arizoni osmislili su nosivi mrežasti monitor zdravlja koji uklanja potrebu za nošenjem kutijastih uređaja. Njihovo rješenje nudi prijenos i primanje podataka velikog dometa male snage, kao i bežično punjenje i zbog toga se čini idealnim za daljinsko praćenje zdravlja.

Ova biosimbiotska platforma za dugotrajno praćenje biosignala u uvjetima ograničenih resursa, opisana u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), mjeri brzinu otkucaja srca i tjelesnu temperaturu s pomoću mrežaste rešetke od termoplastičnog poliuretana. Ispisana je 3D pisačem, ali mogu se koristiti i druge metode proizvodnje. U komplet ulaze i lagana baterija, dvostruka antena koja omogućuje i prijenos podataka i bežično punjenje te senzori, ne veći od 6 milimetara u promjeru.