10 progressi scientifici recenti che indicano il futuro

Ogni giorno vengono fatte scoperte scientifiche che stanno cambiando il mondo in cui viviamo. Questa lista contiene alcune folli innovazioni scientifiche - e sono state tutte fatte nel giugno 2013. Dalla fisica alla medicina alla biologia, le seguenti storie faranno sicuramente saltare le tue mente. I progressi tecnologici e medici che molte persone credevano non sarebbero mai accaduti nella loro vita, per non parlare di questo momento, sono reali e continuano a svilupparsi. Queste scoperte portano con sé una miriade di nuove tecnologie e tecniche che cresceranno e miglioreranno nel tempo per rendere il mondo un posto migliore in cui vivere.

10 telecinesi

Essere in grado di controllare il movimento degli oggetti può sembrare la trama di un romanzo di fantascienza, ma grazie ai ricercatori del Minnesota College of Science and Engineering, ora è una realtà. Utilizzando una tecnica non invasiva nota come elettroencefalografia che sfrutta le onde cerebrali, cinque studenti sono stati in grado di controllare il movimento di un elicottero.

Affrontando la direzione opposta dell'elicottero, gli studenti sono stati in grado di muovere il veicolo in varie direzioni immaginando di muovere la mano sinistra, la mano destra e entrambe le mani. Dopo un po 'di tempo e allenamento, i partecipanti furono presto in grado di far eseguire all'elicottero diverse manovre, tra cui il passaggio attraverso gli anelli con un'immagine del volo mostrata su uno schermo. I ricercatori sperano di espandere questa nuova tecnologia a onde cerebrali non invasive per ripristinare il movimento, l'udito e la vista in pazienti che soffrono di paralisi o neurodegenerazione.

9 RM cardiaco

L'antraciclina è una forma efficace di chemioterapia, ma è stato dimostrato che danneggia gravemente il cuore di molti bambini sottoposti a trattamento. Fino ad ora, la maggior parte dei bambini che soffrono di questo danno cardiaco hanno le pareti del cuore diradate e nel momento in cui vengono diagnosticati di solito è troppo tardi per fare qualcosa al riguardo. Gli ultrasuoni perdevano spesso il difetto cardiaco fino a anni dopo il trattamento, una volta che il danno irreversibile aveva già preso il suo pedaggio.

Ma una nuova tecnica è stata svelata il 10 giugno. Attraverso test approfonditi, la risonanza magnetica T1 ha dimostrato di essere più accurata, più efficiente e più sicura delle tecniche esistenti utilizzate per rilevare malattie cardiache nei bambini. I medici sono stati in grado di vedere i difetti cardiaci dell'infanzia prima e in modo più efficace rispetto agli ultrasuoni (che erroneamente mostrano che i cuori stanno perfettamente bene). Questo è un grande progresso medico per l'individuazione delle malattie cardiache della prima infanzia.

8 elettrolisi efficiente (spaccatura dell'acqua salata)

Nella corsa alla ricerca di carburanti alternativi efficienti e abbondanti, i ricercatori hanno sempre colpito un ostacolo quando hanno cercato di trovare un metodo efficiente per dividere l'acqua di mare per produrre combustibile a idrogeno. Il 10 giugno, un team del Centro di eccellenza per la scienza degli elettromateriali del Centro di ricerca australiano ha presentato un catalizzatore in grado di suddividere l'acqua dell'oceano con pochissima energia necessaria.

Il catalizzatore è stato modellato in un film plastico flessibile che assorbe e utilizza l'energia ottenuta dalla luce per ossidare l'acqua di mare. A differenza degli attuali metodi che richiedono una grande quantità di energia per ossidare l'acqua, questo metodo produrrebbe abbastanza energia per alimentare la casa e l'auto media per un giorno intero usando solo 5 litri (1,3 galloni) di acqua di mare. Il film contiene molecole sintetiche di clorofilla per sfruttare l'energia del sole allo stesso modo delle foglie di molte piante. Né ci sono dei problemi chimici a usare questo metodo, a differenza dell'attuale metodo di scissione dell'acqua che emette nuvole di gas di cloro velenoso.

Questo metodo efficiente ed efficace potrebbe ridurre notevolmente il costo del carburante a idrogeno, consentendogli di essere un combustibile alternativo competitivo per la benzina in futuro.

7 piccola batteria

Con la recente invenzione di stampanti 3D, il cielo è il limite per i tipi di oggetti complessi e complessi che può creare. Il 18 giugno, è stato annunciato che un team di ricercatori di Harvard e dell'Università dell'Illinois erano in grado di sintetizzare una batteria agli ioni di litio più piccola di un granello di sabbia e meno della larghezza di un capello umano.

I ricercatori sono stati in grado di raggiungere questo risultato sbalorditivo attraverso la delicata stratificazione di una rete di elettrodi interlacciati. Dopo aver completato la progettazione 3D sul computer, la stampante utilizza inchiostri liquidi appositamente realizzati contenenti elettrodi progettati per indurire immediatamente una volta che colpiscono l'aria. Il dispositivo può servire una vasta gamma di usi a causa delle sue dimensioni.

Prima di questa batteria, l'esistenza di oggetti alimentati a batteria incredibilmente piccoli era poca cosa. Questo perché i dispositivi progettati per essere incredibilmente piccoli richiedevano batterie tanto grandi quanto lo erano per fornire energia successiva o venivano fornite batterie incredibilmente piccole prive di qualsiasi potenza sostanziale. La stampante 3D utilizza gli inchiostri e un design dettagliato da un programma per computer per poter creare le microbatterie.

6 parti del corpo bioingegnerizzate

Il 6 giugno, un gruppo di medici della Duke University ha impiantato con successo il primo vaso sanguigno bioingegnerizzato in un paziente vivo. Sebbene la bioingegneria sia progredita rapidamente, questa procedura è stata il primo impianto di successo di una parte del corpo sinteticamente bioingegnerizzata.

Impiantato in un paziente affetto da stadio terminale della malattia renale, la vena era stata sintetizzata da cellule umane donate che sono state poi sviluppate su un'impalcatura. Al fine di evitare che eventuali anticorpi nel paziente attaccassero la nave straniera, le qualità che potevano scatenare l'attacco sono state rimosse. La vena si è dimostrata più efficace nei test rispetto agli impianti sintetici o ad animali perché non sono soggetti a coagulazione e non presentano rischi di infezione durante l'intervento.

Incredibilmente, le vene sono fatte degli stessi materiali flessibili a cui sono connessi e persino assumono le proprietà del loro ambiente cellulare e di altre vene.Con il successo di questa procedura, questo campo emergente ha implicazioni enormi per ulteriori usi nel mondo medico. Presto, i medici sperano di essere vene di bioingegneria per le malattie cardiache e forse anche andare a bioingegneri interi organi o parti del corpo.

5 The Four-Quark Particle

La ricerca della spiegazione della nascita del nostro universo si sta riscaldando dopo l'annuncio del 18 giugno della conferma di una particella che ha quattro quark. Sebbene ciò possa non sembrare così importante, per i fisici, la scoperta ha dato origine a nuove spiegazioni e teorie su come la materia è stata creata per la prima volta. Prima di questa osservazione, la spiegazione per la creazione della materia era limitata poiché particelle con solo due o tre quark erano mai state trovate.

Gli scienziati hanno chiamato questa nuova particella Zc (3900), e ipotizzano che sia stata fatta nei primi secondi follemente scottanti dopo il Big Bang. Dopo alcuni anni di complicate equazioni matematiche della collaborazione BaBar presso lo SLAC National Accelerator Laboratory (affiliato con la Stanford University), gli scienziati che lavoravano al Electron-Positron Collider (BEPCll) di Pechino hanno notato questa particella in diverse occasioni. Poiché gli scienziati non sono nulla se non generosi, i risultati sono stati condivisi con le persone del CERN e dell'Organizzazione di ricerca sull'acceleratore ad alta energia a Tsukuba, in Giappone. Sono stati gli scienziati giapponesi che sono stati recentemente in grado di osservare e isolare 159 particelle. Come per la maggior parte delle scoperte scientifiche, la particella era priva di prove fino a quando gli scienziati del rilevatore di Belle a Pechino non hanno confermato l'isolamento di altre 307 particelle.

Gli scienziati affermano che nel loro rilevatore sono occorsi oltre 10 trilioni di miliardi di collisioni subatomiche, che sono il doppio del famoso Large Large Hadron Collider in Svizzera. Alcuni fisici hanno espresso critiche all'osservazione, sostenendo che la particella non è altro che due mesoni (due particelle quarked) legate insieme. Indipendentemente da ciò, la conoscenza dell'esistenza della particella è enorme per il mondo della fisica e dà luogo a una grande quantità di modi in cui i primi pezzi di materia potrebbero essersi formati.

4 microbi di carburante alternativi

Immagina un mondo in cui i carburanti alternativi ad alta efficienza ea basso costo fossero facili da ottenere quanto l'ossigeno nell'aria che ci circonda. Bene, grazie alla collaborazione del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e un team di ricercatori della Duke University, potremmo avere un microrganismo che può trasformare questo sogno in realtà. Gli ultimi anni hanno visto grandi progressi nell'area dei carburanti alternativi (come l'etanolo dal mais e dalla canna da zucchero). Sfortunatamente, questi metodi si sono dimostrati inefficienti e hanno suscitato molte critiche come il taglio al cibo e alla fornitura di terra. Recentemente, gli scienziati sono stati in grado di produrre elettrocarburanti progettati per sfruttare l'energia solare senza tagliare il cibo, l'acqua o le forniture di terra come fa la maggior parte dei carburanti alternativi esistenti.

Oltre al suo basso fabbisogno energetico, microbi molto piccoli possono sintetizzare in modo efficiente ed efficace questi elettrocarburanti in un laboratorio. Questi microbi di elettrofuel sono stati isolati e trovati che vivono in batteri non fotosintetici. Usando gli elettroni nel suolo come cibo, i microbi mangiano l'energia per produrre butanolo quando esposti ad elettricità e anidride carbonica. Usando questa conoscenza, gli scienziati estraggono i geni per completare questo sostituto della fotosintesi e iniettarli in batteri cresciuti in laboratorio permettendo loro di produrre butanolo in grandi quantità. Il butanolo viene ora considerato l'alternativa migliore sia all'etanolo che alla benzina per una serie di motivi. Essendo una molecola molto più grande, il butanolo ha una maggiore capacità di trasportare energia rispetto all'etanolo e non assorbe acqua, quindi può essere collocato direttamente nei serbatoi di gas di qualsiasi auto e trasportato attraverso le condutture della benzina esistenti. Questi microbi di butanolo sono molto promettenti per il futuro dei carburanti alternativi.

3 benefici medici di argento

Uno studio è stato pubblicato il 19 giugno da un team di ricercatori dell'Università di Boston sui benefici dell'uso dell'argento negli antibiotici. Mentre da tempo si sa che l'argento contiene forti proprietà antimicrobiche, gli scienziati hanno scoperto solo di recente che è in grado di trasformare i normali antibiotici in antibiotici con gli steroidi.

È noto che l'argento utilizza molti processi chimici per impedire ai batteri di formare legami, rallentare i loro tassi metabolici e interrompere l'omeostasi. Questi processi fanno sì che i batteri diventino deboli e più suscettibili alla potenza degli antibiotici. Attraverso studi multipli, la miscela di argento e antibiotici è stata fino a 1.000 volte più efficace nell'uccidere i batteri rispetto agli antibiotici da soli. Alcuni critici avvertono che l'uso dell'argento potrebbe avere effetti collaterali potenzialmente tossici sui suoi utenti, ma gli scienziati non sono d'accordo, affermando che piccole quantità non tossiche aumentano l'efficacia dell'antibiotico. Questa è una scoperta molto eccitante per il mondo della medicina, con i possibili usi e applicazioni per questo metallo prezioso che continua a crescere.

2 Sight For The Blind

Il primo prototipo di occhio bionico è stato presentato da un team di designer australiani all'inizio di giugno. L'occhio bionico funziona avendo un chip impiantato nel cranio dell'utente e quindi collegato a una fotocamera digitale negli occhiali. Mentre gli occhiali attualmente consentono all'utente solo di vedere i contorni, il prototipo ha molte promesse da migliorare in futuro. Una volta che la fotocamera cattura un'immagine, il segnale viene cambiato e inviato in modalità wireless al microchip. Da lì, il segnale attiva punti sul microchip impiantato nella corteccia visiva del cervello. Il team di ricercatori spera di migliorare le capacità degli occhiali mantenendoli leggeri, regolabili e confortevoli per chi li indossa. Dovrebbe essere utilizzabile dall'85 percento delle persone che sono legalmente cieche.

1 immunità al cancro

L'Università di Rochester ha pubblicato uno studio il 19 giugno suggerendo il meccanismo che consente ai ratti talpa nudi di essere immune al cancro. Questi terrificanti roditori sotterranei possono ottenere molto calore per il loro aspetto, ma sembrano avere l'ultima risata quando si tratta della loro immunità al cancro.

Uno zucchero appiccicoso noto come acido ialuronico (HA) è stato trovato negli spazi tra le cellule dei topi nudi di talpa, che sembrano impedir loro di crescere vicini e formare tumori. La sostanza, agendo come un genitore accompagnatore in una danza liceale, provoca un'inibizione precoce dei contatti, che è un processo che impedisce alle cellule di moltiplicarsi una volta raggiunta una certa densità. Si ritiene che una doppia mutazione nei due enzimi che promuovono la crescita di HA e riduca la sua rottura sia la ragione per l'elevata quantità della sostanza. Gli scienziati hanno testato la teoria infettando le cellule della pelle contenenti sia alte che basse quantità di HA con cancro.

Si è scoperto che nella cellula con bassi livelli di HA il tumore si moltiplica rapidamente, ma nelle cellule con HA alta i tumori non si sono formati. Gli scienziati sperano di modificare i ratti di laboratorio per produrre elevate quantità di HA nel tentativo di rendere i topi immuni dal cancro.