IT News
Новости Информационных технологий
info

Внутренний космос

На завершившейся в Сан-Франциско конференции ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) группа исследователей продемонстрировала плавающего микроробота, созданного для передвижения по кровотоку в организме человека. Ученые из Стенфордского университета говорят, что микроробот создан для работы прямо внутри сердца, легких и других органов, операции на которых нежелательны или очень сложны.
"Полностью автономная имплантируемая система передвижений", как это описывается в научной статье ученых, представляет собой крошечный чип, способный буквально плыть в крови (или любой другой жидкости). Специалисты говорят, что передвигается робот при помощи команд удаленного оператора.
Авторы разработки говорят, что их робот имеет размер около 2 кв мм и оснащен несколькими маленькими антеннами, улавливающими сигнал. С учетом того, что антенны у робота совсем небольшие, работать они должны с субмиллиметровым диапазоном в очень высоком частотном диапазоне. Прежде было принято считать, что кожа и мышечная ткань поглощают гигагерцевое субмиллиметровое радиоизлучение, однако стенфордским ученым удалось подобрать оптимальное сочетание, проходящее сквозь организм.
Созданный робот способен передвигаться со скоростью 0,53 см/сек. Несущая частота для его работы составляет 1,86 ГГц, тогда как создан сам робот был по 65-нанометровому технологическому процессу и в его основе лежит обычная CMOS-микросхема. Полная конструкция робота состоит из интерфейса радиоконтроля, регулятора, демодулятора, системы цифрового контроля и набора для перемещения устройства.



Сегодняшняя версия робота представляет собой в чистом виде экспериментальную систему, тогда как в перспективе стенфордские исследователи намерены создать модель робота, способную атаковать тромбы в сосудах или доставлять лекарства прямо к целевому органу.
Источник: news.xstyle.info

Живая Луна

Новые данные, полученные с научных инструментов орбитального лунного аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), говорят о том, что поверхность Луны постепенно вытягивается, образуя на поверхности нашего спутника характерные полосы и "аллеи". По оценкам ученых процесс растягивания поверхности Луны довольно молодой, ему не более 50 млн лет. Для сравнения: возраст самой Луны составляет около 4,5 млрд лет.
Группа американских геологов из Вашингтона, анализировавшая снимки высокого разрешения с LRO, говорит о том, что поверхностные полосы на Луне появились из-за процессов в коре спутника Земли. На поверхности Луны отчетливо видны так называемые грабены - регионы на поверхности, где грунт в результате тектонических процессов проседает относительно близлежащих регионов. Исследователи говорят, что и на Луне просадка грунта происходит из-за низлежащих тектонических процессов.
Томас Уоттерс, геолог из Центра геологических и планетарных исследований в Вашингтоне, говорит, что на Луне просадка грунта может происходить из-за внутреннего сжатия, происходящего из-за медленного остывания недр Луны. Грабены, как говорят исследователи, образуются в тех местах, где внутреннее сжатие материалов достигает максимума. В то же время, пока просадки обнаружены с орбиты лишь локально, что наводит на мысль о региональном остывании недр спутника.
Исследователи говорят, что на основании размера уступов можно говорить, что всего расстояние между центром Луны и ее поверхностью уменьшилось под действием сжатия примерно на 100 метров.


Источник: news.xstyle.info

Наркотическая диагностика по слюне

Китайское информационное агентство Синьхуа сообщает, что местные ученые завершили научный проект, длившийся несколько лет, и разработали новую новую технику для быстрой диагностики употребления наркотиков путем анализа слюны человека, таким образом, появился очень удобный способ для проверки на присутствие в организме наркотических веществ.
Синьхуа отмечает, что в последние годы в Китае все чаще случаются дорожно-транспортные происшествия и инциденты в сфере общественной безопасности, которые происходят по вине наркоманов, сидящих за рулем. Во избежание таких случаев требуется проведение выборочной проверки водителей на наркотики прямо на дороге, но при этом традиционный способ выявления наркотических веществ через анализ мочи человека требует больших затрат рабочих сил, технических средств и длительного ожидания результата.
При поддержке соответствующих ведомств научно-технические работники компании "Ланцзе" при Институте биофизики Академии наук Китая после многолетних усилий первыми в стране разработали проверочную карточку, с помощью которой можно быстро производить диагностику употребления наркотиков по слюне водителя автомобиля. Весь процесс проверки требует от одной до двух минут.
Такой способ проверки на наркотики по слюне человека в опытном порядке был применен на контрольных постах скоростной автотрассы Шанхай -- Ханчжоу, в общественных местах и на автодорогах автономного района Внутренняя Монголия, и дал хороший результат, отмечает Синьхуа. Что именно является "хорошим результатом" агентство не уточняет.
Экспертная комиссия, организованная управлением общественной безопасности города Пекина, пришла к выводу, что данная технология проверки на наркотики по слюне очень удобна и проста в применении, пригодна для быстрой диагностики употребления наркотиков в местах развлечений и на автодорогах.
Источник: news.xstyle.info

Борьба с ожирением

Группа японских ученых из Киотского университета сообщила об открытии ранее неизвестного протеина, помогающего организму людей ускоренно утилизировать животный жир после обильного приема жирной пищи. Исследователи проверили работу обнаруженного протеина GPR120 на лабораторных мышах и пришли к выводы, что новое соединение позволяет грызунам активнее сжигать жир, превращая его в энергию, сохраняя, при этом, полезные белковые запасы питательных веществ в организме.
В процессе опытов было установлено, что у мышей, лишенных дополнительных объемов нового протеина утилизация жира шла почти вдвое медленнее, а потребление белковых пищевых запасов - на 15% быстрее.
Японские ученые также сообщили, что проанализировали генетические последовательности около 20 000 человек и пришли к выводу, согласно которому, люди с видоизмененным протеином GPR120 в генетическом коде примерно в полтора раза чаще страдают ожирением.
В докладе ученых говорится, что обнаруженный ими протеин является одним из сильнейших стимуляторов организма ко включению механизма жиропотребления. В будущем на основе данного открытия ученые надеются создать новое поколение препаратов от ожирения.
Источник: news.xstyle.info

Стук сердца как пароль

Тайваньские инженеры и программисты предлагают по-новому взглянуть на процедуру аутентификации пользователей в тех или иных вычислительных системах. В начале были пароли, затем смарт-карты, потом биометрические системы. Теперь же в качестве "пароля" предлагается использовать сердце пользователя, точнее его ритм.
Инженер Чун-Лян Лин из Национального университета города Чжунсин на Тайване, говорит, что ритм сердца каждого человека - это своего рода уникальный идентификатор, так как нет двух сердечных мышц, которые бы работали с полностью идентичными показателями. Шумы, темп сокращения, особенности работы клапанов и миокарда - все это уникальный почерк того или иного человека.
Разработчики новой концепции говорят, что на мысль об использовании сердца в качестве компьютерного пароля их навели данные, полученные с электрокардиографов, изучив которые исследователи заключили, что при всей идентичности работы сердца разных людей нет двух совершенно одинаковых кардиограмм и эту особенность можно было бы использовать в вычислительной технике.
Подробно о предлагаемой системе ученые намерены рассказать в новом номере журнала Information Sciences. Сейчас авторы проекта рассказывают, что созданная ими система создает на основе данных сердца секретный ключ, являющийся основным элементом схемы шифрования, основанной на математической теории хаоса, когда самые крошечные изменения в данных приводят к гигантской разнице в результатах преобразований.
Электронные ключи, созданные на основе сердцебиения, тайваньские исследователи предлагают использовать не только как пароль, но и как средство дешифровки закрытых данных. Прелесть системы состоит в том, что самому пользователю нет нужды иметь с собой каких-либо носителей с ключами, так как система будет создавать такой ключ для него "на лету", перед каждой аутентификацией. Пользователю нужно лишь дать послушать компьютеру работу его сердечной мышцы.
Источник: news.xstyle.info

Новый метод производства антител

Группа корейских ученых из Сеула говорит о разработке новых искусственных антител, значительно более эффективных и дешевых, чем современные препараты на основе антител.
Новые антитела, названные Repebody, производятся путем манипуляций со структурой белка и могут быть созданы буквально под заказ для удовлетворения широкого спектра медицинских потребностей. В научной публикации исследователей отмечается, что ими был разработан простой способ производства, позволяющий в массовом порядке производить препарат, который будет на 99% дешевле производства существующих антител. Сейчас медицинское производство 1 мг антител стоит около 900 долларов.
"Обычные антитела неизбежно имеют недостатки, связанные с их ограниченным объемом производства. Область применения антител сейчас ограничена двумя факторами: дороговизной производства и сложностью изменения их структуры", - говорит профессор Корейского института наук и технологий KAIST Ким Хак Сон. "Искусственные антитела на основе нового протеина могут эффективно заменить существующее поколение препарата".
Антитела представляют собой растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, тканевой жидкости или на клеточной мембране, которые распознают и связывают антигены. Антитела синтезируются В-лимфоцитами (плазматическими клетками) в ответ на чужеродные вещества определенной структуры - антигены. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов - например, бактерий и вирусов.
Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую функцию и эффекторную (например запуск классической схемы активации комплемента и связывание с клетками), являются важнейшим фактором специфического иммунитета, состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов иммуноглобулинов - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающиеся между собой по строению и аминокислотному составу тяжелых цепей.
Источник: news.xstyle.info

Пересадка органов, отпечатанных на 3D-принтере

Совместная группа врачей из Бельгии и Нидерландов успешно трансплантировала нижнюю челюсть 83-летней женщине, заменив ее специальным протезом, отпечатанным на трехмерном принтере на основе модели ее реальной челюсти. Ученые говорят, что впервые полноценная 3D-модель заменяет ту или иную часть тела человека.
По словам врачей, настоящая нижняя челюсть женщины была поражена инфекционным заболеванием, а вести операцию по восстановлению "родной" челюсти в преклонном возрасте женщины уже было опасно. В итоге, врачи приняли решение по полной пересадке нижней челюсти. В качестве подменного органа был создан специальный протез, изготовленный компанией Xilloc.
Основа новой челюсти - титан, однако покрывающий ее материл близок к органическому, он был "напечатан" на специальном 3D-принтере и при помощи "лазерного плавления" прикреплен к титановой основе. В компании Xilloc говорят, что новая челюсть была спроектирована на базе традиционных 3D CAD-технологий, давно применяемых в инженерном деле. После того, как челюсть была изготовлена медики механическим путем во время операции прикрепили ее к черепу женщины.
Сообщается, что уже спустя сутки после операции пациентка могла при помощи новой челюсти разговаривать и жевать мягкую пищу. В течении ближайшего месяца медики намерены наблюдать состояние пациентки.


Источник: news.xstyle.info

Сердце из стволовых клеток

Британские ученые впервые в истории вырастили часть сердца, использовав в качестве "строительного материала" стволовые клетки. По словам сэра Мегди Якуба, британского кардиолога, руководившего исследованием, примерно через три года врачи всего мира смогут использовать искусственно выращенные компоненты сердца в операциях по трансплантации.
Врачи из британского госпиталя Хэафилд смогли вырастить естественную ткань которая работала в точности как сердечные клапаны, ответственные за кровоток в организме людей. На данное исследование у ученых ушло почти 10 лет. Всего же в проекте принимают участие физики, фармакологи, клинические врачи и микробиологи.
Специалисты говорят, что данное достижение является важным шагом на пути искусственного выращивания человеческих органов.
Напомним, что стволовые клетки являются видом незрелых клеток живых организмов, каждая их которых способна дифференцироваться. То есть, проще говоря, уникальность клеток состоит в том, что из них можно вырастить любую другую ткань, из который состоит организм. До сих пор ученые выращивали из стволовых клеток различные хрящи, сухожилия и пузыри, которые являются менее сложными в сравнении с сердечным клапаном. В будущем, как говорят специалисты, стволовые клетки будут использоваться для восстановления поврежденных или утраченных органов. Доктор Мегди говорит, что на сегодня его команда работает над более сложной задачей - выращивание полноценного сердца из стволовых клеток. "Это очень сложный процесс, однако он в принципе возможен. Я бы сказал, что на данный проект у нас может уйти еще 10 лет", - сказал он.
Медики рассказали, что для выращивания клеток сердечного клапана они использовали стволовые клетки, взятые из костного мозга. Сам же процесс роста клеток проходил на искусственных белковых тканях, размещенных в лабораторных емкостях. В итоге, по окончании эксперимента, были сформированы сердечные клапаны диаметром 3 см.
Медики говорят, что если клапаны выращены из стволовых клеток пациента, которому они могли бы быть пересажены, то процесс отторжения был бы практически исключен и пациенту даже не пришлось применять никакие лекарства. Однако на практике это практически невозможно, так как банки стволовых клеток на сегодня крайне невелики, и поэтому специалисты приступили к выращиванию сердечных клапанов, которые были бы универсальны, то есть с большей или меньшей степенью вероятности подходили бы широкой массе нуждающихся.
Британские специалисты говорят, что было бы крайне полезно апробировать данные клапаны в практической ситуации и в том случае, если они окажутся функциональными, то это бы открыло путь к более масштабным генерациям органов и тканей из стволовых клеток.
Источник: news.xstyle.info

Лазеры для телевизоров будущего

В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН завершен очередной этап разработки, целью которой является создание эффективных лазеров для проекционного телевидения. Речь идет о создании источников света - одновременно мощных и миниатюрных - для формирования трехцветных, так называемых RGB-пикселей.
Принцип устройства разрабатываемого лазерного телевизора основывается на логическом развитии электронно-лучевого источника света, в котором слой люминофора заменен на полупроводниковый активный слой в микрорезонаторе. Идея лазерной электронно-лучевой трубки принадлежит советским ученым, сотрудникам ФИАН, Н.Г. Басову, О.В. Богданкевичу и А.С. Насибову. Первый советский лазерный дисплей - "Квантоскоп", разработанный в НИИ "Платан" в сотрудничестве с ФИАН, увидел свет в виде готового устройства еще в конце восьмидесятых годов. В нем использовались три лазерные электроннолучевые трубки, излучающие в красном, зеленом и синем диапазонах спектра. Это был активный дисплей, в котором изображение формировалось внутри источника света. В каждый момент времени лазерный пучок выходил из того места полупроводникового слоя, куда был направлен электронный пучок. Цветное изображение формировалось путем совмещения трех монохромных изображений на большом внешнем экране. Однако это было громоздкое устройство, которое требовало охлаждения полупроводникового слоя до низких температур (-120 С). Необходимо было придумать что-то, что позволило бы достигнуть высокой мощности света при комнатной температуре.
Но вскоре весь мир пошел по другому пути - пути создания светоклапанного устройства наподобие жидкокристаллического затвора или матрицы микрозеркал. Оба этих устройства в настоящее время довольно хорошо работают, но хорошего источника монохроматического света для этих устройств до сих пор нет.
"Сегодня в мощных проекционных устройствах в качестве источника света используются в основном дуговые ксеноновые лампы высокого давления. Но КПД ксеноновых ламп - примерно 1%, это получается из сопоставления той мощности, что идет на получение изображения и той, что потребляет лампа. Причина кроется в том, что для получения изображения высокого качества необходимо из сплошного спектра лампы "вырезать" относительно узкие линии трех основных цветов: красного, зеленого и синего свечения, а всю остальную мощность излучения лампы, которая превращается в тепло, надо отводить", - говорит руководитель работы, заведующий Лабораторией лазеров с катодно-лучевой накачкой, доктор физ.-мат.наук Владимир Козловский.
Направления по замене ксеноновых ламп уже наметились. Например, некоторые компании пошли по пути использования светодиодов. Однако, из-за их относительно низкой яркости (по сравнению с лазерными источниками) создание проекторов с потоком в несколько тысяч люмен потребует использования сложной и дорогой оптической системы. Другие - пытаются "обуздать" лазерные источники, например, еще в 2002 году компания Q-peak продемонстрировала лазерный RGB (Red-Green-Blue) источник на основе удвоения и параметрического преобразования частоты твердотельных лазеров с накачкой излучением лазерных диодов. Первый коммерческий лазерный телевизор компании Mitsubishi, появившийся на рынке в 2008, основывается на мощных лазерных диодах, излучающих в красной и синей области спектра. В качестве источника зеленого излучения там используется вторая гармоника твердотельного лазера с накачкой лазерными диодами. Однако эти системы также не без минусов, и главный из них - их высокая стоимость.
"Сейчас считается, что рынок пойдёт в сторону пикопроекторов, - продолжает Владимир Козловский, - то есть проекторов, совмещенных с сотовыми телефонами. Как предполагается, такой проектор будет либо уже встроен в сотовый телефон, либо будет иметь приставку к сотовому телефону. Это значит, что всю информацию с мобильника мы сможем проецировать на любой вид бумаги или, скажем, стену. Но и здесь есть трудности - нужной мощности лазеры уже есть, но они потребляют очень много энергии, так что ни одна батарейка с ними работать не может. Надо улучшать характеристики этих лазеров, над чем сейчас многие работают. И все эти работы базируются на разработке полупроводниковых наностуктур с квантовыми ямами или квантовыми точками, которые могли бы работать с высокой эффективностью при малых уровнях накачки. Несмотря на растущий интерес к пикопроекторам, мы считаем, что мощные проекторы не потеряли актуальность, в частности для рекламы и электронных кинотеатров".
Разработка ФИАН направлена на создание лазеров на полупроводниковых наноструктурах с катодно-лучевой накачкой, состоящих из большого числа тонких слоев - квантовых ям, помещенных в пучности одной из мод оптического резонатора. Такая структура позволяет решить задачи работы при повышенной температуре, значительного снижения ускоряющего напряжения (до нескольких киловольт) и увеличения срока службы, и может быть использована в источниках RGB-излучения для малогабаритных LCD и DMD проекторов. Но основное достоинство таких источников заключается в их низкой стоимости по сравнению с аналогами. В настоящее время сотрудники ФИАНа совместно с сотрудниками Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Центра волоконной оптики РАН, Технологического центра Шеффилдского университета (Англия) и компании Principia LightWorks Inc. (США) достигли достаточно высоких характеристик по эффективности красного лазера (на наноструктуре GaInP/AlGaInP). Предложено несколько эффективных вариантов зеленого и синего лазеров (особые ожидания возлагаются на структуры ZnCdSSe/ZnSSe/GaAs (зеленый свет) и ZnSe/ZnMgSSe/GaAs (синий свет). В лабораторных условиях уже созданы лазерные электронно-лучевые трубки на наноструктурах с мощностью 9 Вт на 640 нм (красный свет), 3 Вт на 535 нм (зеленый свет) и 6 Вт на 458 нм (синий свет). Уровень разработки красной трубки близок к промышленному освоению отпаянных приборов (эффективность 10 %), осталось подстроить под этот уровень синюю и зеленую трубки - это предмет следующего, уже стартовавшего, этапа разработки.
Источник: news.xstyle.info

Слежение за старыми спутниками

В прошлом году американское агентство передовых научных разработок DARPA анонсировало проект Phoenix, в рамках которого планировалось повторно использовать некоторые компоненты вышедших из строя спутников, создавая новые аппараты подобно конструктору. Сейчас DARPA анонсировало вспомогательный проект, который дополнит Phoenix, в нем предлагается создать специальную сеть наземных телескопов, которые будут предназначены для наблюдения за спутниками, выходящими из строя или уже сломавшимися, чтобы в будущем можно было позаимствовать у них некоторые компоненты.
DARPA предлагает создать объединенную сеть телескопов, способных исследовать околоземные объекты по их отражению солнечного света под разными углами, получая целостную картину о том или ином спутнике. Организация сети телескопов должна позволять вычислять точную орбиту сломавшегося аппарата, направление его движения и его скорость. Наземные телескопы должны будут передавать эти данные по цепочке друг другу, дополняя ранее полученные данные новыми порциями информации.
По мнению DARPA, такая система спутниковых телескопов позволит значительно лучше контролировать околоземное пространство. По своей организации телескопы, наблюдающие за спутниками, будут вполне обычными: 1,5-метровая светособирающая апертура, система автоматического наведения и высокоскоростные каналы связи, способные за доли секунды передать другим телескопам сведения об обнаруженном спутнике. Изюминка спутников будет заключаться в управляющем программном обеспечении, которое должно научить аппараты рассматривать спутники под разными углами, в разных атмосферных условиях и т. д.
Источник: news.xstyle.info
Copyright © itnews.itanalytics.info 2009-2012. Контакты. Технологии