Νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Σύμφωνα με ειδήσεις στις 22 Ιουλίου (Δευτέρα), τα κύρια περιεχόμενα γνωστών ξένων επιστημονικών ιστοσελίδων έχουν ως εξής:

Ιστοσελίδα "Science News" (www.sciencenews.org)

Διέγερση φωτεινής ενέργειαςΥπεραγωγιμότητα ?Μια νέα μελέτη αναζωπυρώνει τη συζήτηση

υπεραγωγός Μεταδίδει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς αντίσταση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Αλλά από το 2011, ορισμένοι επιστήμονες ισχυρίστηκαν ότι ορισμένα υλικά μπορούν για λίγο να επιδείξουν υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασίες πολύ πάνω από τα συμβατικά όρια όταν χτυπηθούν με έντονους, εξαιρετικά βραχείς παλμούς λέιζερ.

Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι οι χαλκούδες αλλάζουν προσωρινά την ανακλαστικότητα τους όταν εκτίθενται στο φως. Αυτή η αλλαγή σημαίνει ότι η πτώση της αντίστασης μπορεί να διαρκέσει μόλις ένα picosecond (ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου). Ωστόσο, οι επικριτές πιστεύουν ότι αυτή η αλλαγή μπορεί να προκληθεί από άλλους παράγοντες εκτός από την υπεραγωγιμότητα.

Ο Andrea Cavalleri, ένας φυσικός στο Ινστιτούτο Max Planck στη Γερμανία, και η ομάδα του ανέφεραν πρόσφατα στο περιοδικό Nature ότι ο χαλκός στο πείραμα θα απελευθερωθεί αφού χτυπηθεί από το φως.μαγνητικό πεδίο , πιστεύουν ότι αυτό είναι απόδειξη του φαινομένου Meissner της υπεραγωγιμότητας. Παρόλα αυτά, οι ακαδημαϊκοί κύκλοι έχουν διαφορετικούς βαθμούς αποδοχής αυτού του συμπεράσματος και οι απόψεις παραμένουν διχασμένες.

Η έρευνα δείχνει ότι το φως μπορεί να καταστρέψει την υπεραγωγιμότητα, αλλά η ιδέα ότι το φως προκαλεί υπεραγωγιμότητα είναι εκπληκτική και αμφιλεγόμενη. Έτσι ο Cavalleri και οι συνεργάτες του ερεύνησαν περαιτέρω το φαινόμενο Meissner. Επικεντρώθηκαν στα οξείδια χαλκού υττρίου βαρίου (YBCO), μια κατηγορία ενώσεων που έχουν δείξει σημάδια υπεραγωγιμότητας που προκαλείται από το φως.

Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν κρύσταλλο φωσφιδίου γαλλίου που βρίσκεται δίπλα στο YBCO για να μετρήσει το μαγνητικό πεδίο. Διαπίστωσαν ότι εάν το YBCO γινόταν υπεραγωγός, το φαινόμενο Meissner θα προκαλούσε την αποβολή του εσωτερικού μαγνητικού του πεδίου. Αυτό θα προκαλούσε αύξηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου στην άκρη του YBCO, όπως παρατήρησαν.

Ιστότοπος "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. Σπάζοντας τον κώδικα της ευθραυστότητας του υδρογόνου: θέτοντας τα θεμέλια για καλύτερη πρόβλεψη της ευθραυστότητας του υδρογόνου

Κατά την επιλογή υλικών για έργα υποδομής, τα μέταλλα επιλέγονται συχνά για την αντοχή τους. Ωστόσο, όταν τα μέταλλα εκτίθενται σε περιβάλλοντα πλούσια σε υδρογόνο, γίνονται εύθραυστα και αποτυγχάνουν. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως ευθραυστότητα υδρογόνου, έχει προβληματίσει τους ερευνητές από τα μέσα του 19ου αιώνα λόγω του απρόβλεπτου χαρακτήρα του και της δυσκολίας να το κατακτήσει. Πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στην πρόβλεψη με σιγουριά της ευθραυστότητας του υδρογόνου.

Η μελέτη ήταν μια συνεργασία μεταξύ ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Ουάσιγκτον και Λι και στο Πανεπιστήμιο A&M του Τέξας. Μελέτησαν τη διαδικασία σχηματισμού ρωγμών στο Inconel 725, ένα κράμα με βάση το νικέλιο γνωστό για την αντοχή του και την αντοχή του στη διάβρωση που αρχικά ήταν άψογο και χωρίς ρωγμές.

Υπάρχουν επί του παρόντος αρκετές υποθέσεις που προσπαθούν να εξηγήσουν τον μηχανισμό της ευθραυστότητας του υδρογόνου. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δείχνουν ότι μια από τις πιο γνωστές παραδοχές - η τοπική πλαστικότητα ενισχυμένη με υδρογόνο (HELP) - δεν ισχύει για αυτό το κράμα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η πλαστικότητα ή η μη αναστρέψιμη παραμόρφωση δεν είναι ομοιόμορφη στο υλικό αλλά εντοπίζεται σε συγκεκριμένες περιοχές. Η υπόθεση HELP δηλώνει ότι οι ρωγμές προέρχονται από περιοχές με την υψηλότερη τοπική πλαστικότητα. «Από όσο γνωρίζω, η μελέτη μας είναι η πρώτη που εξετάζει πού προέρχεται μια ρωγμή σε πραγματικό χρόνο και διαπιστώνει ότι δεν ξεκινά στην περιοχή της υψηλότερης τοπικής πλαστικότητας».

Η παρακολούθηση της προέλευσης των ρωγμών σε πραγματικό χρόνο είναι κρίσιμη. Όταν τα δείγματα εξετάστηκαν μετά την εμφάνιση των ρωγμών, το υδρογόνο είχε ήδη διαφύγει από το υλικό, καθιστώντας αδύνατη την κατανόηση του μηχανισμού που προκάλεσε τη ζημιά.

Η σημασία αυτής της έρευνας είναι ότι βοηθά να τεθούν τα θεμέλια για καλύτερες προβλέψεις της ευθραυστότητας του υδρογόνου. Καθώς το υδρογόνο είναι πιθανό να γίνει μια μελλοντική εναλλακτική λύση καθαρής ενέργειας για τα ορυκτά καύσιμα, η πρόβλεψη αυτής της ευθραυστότητας καθίσταται κρίσιμη για την πρόληψη απροσδόκητων αστοχιών σε μια μελλοντική οικονομία υδρογόνου.

2. Η αιτιακή δομή καθορίζει ότι η συνείδηση ​​δεν μπορεί να υπάρχει σε προσομοιώσεις υπολογιστή

Μπορεί η τεχνητή νοημοσύνη να αναπτύξει τη συνείδηση; Η Δρ Wanja Wiese του Δεύτερου Ινστιτούτου Φιλοσοφίας στο Ruhr-Universität Bochum στη Γερμανία πιστεύει ότι αυτό είναι αδύνατο.Σε ένα πρόσφατο άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Philosophical Studies, ο Δρ Wiese εξετάζει τις προϋποθέσεις που απαιτούνται για την ύπαρξη συνείδησης και προσδιορίζειεγκέφαλος Οι συγκρίσεις έγιναν με υπολογιστές. Σημείωσε ότι υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ ανθρώπων και μηχανών, ιδιαίτερα στην οργάνωση των περιοχών του εγκεφάλου, της μνήμης και των υπολογιστικών μονάδων. Ο Δρ Wiese πιστεύει: «Η αιτιολογική δομή μπορεί να είναι μια σημαντική διαφορά που σχετίζεται με τη συνείδηση».

Στην έρευνά του, ο Δρ Wiese ανέφερε επίσης την αρχή της ελεύθερης ενέργειας που πρότεινε ο Βρετανός νευροεπιστήμονας Karl Friston. Αυτή η αρχή δηλώνει ότι οι διαδικασίες που διασφαλίζουν τη συνέχιση της ύπαρξης αυτο-οργανωμένων συστημάτων, όπως οι ζωντανοί οργανισμοί, μπορούν να θεωρηθούν ως μια μορφή επεξεργασίας πληροφοριών. Στο ανθρώπινο σώμα, αυτό περιλαμβάνει τη διαδικασία ρύθμισης σημαντικών παραμέτρων όπως η θερμοκρασία του σώματος, τα επίπεδα οξυγόνου στο αίμα και το σάκχαρο του αίματος. Παρόμοια επεξεργασία πληροφοριών μπορεί να εφαρμοστεί σε έναν υπολογιστή, αλλά ο υπολογιστής δεν ρυθμίζει τη θερμοκρασία ή τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα του, αλλά προσομοιώνει μόνο αυτές τις διαδικασίες.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η συνείδηση ​​μπορεί να είναι παρόμοια. Εάν η συνείδηση ​​είναι ευεργετική για την επιβίωση, τότε σύμφωνα με την αρχή της ελεύθερης ενέργειας, αυτές οι φυσιολογικές διεργασίες που συμβάλλουν στη διατήρηση του οργανισμού πρέπει να διατηρούν ίχνη που αφήνει η συνειδητή εμπειρία, τα οποία μπορούν να περιγραφούν ως διαδικασίες επεξεργασίας πληροφοριών που ονομάζονται «υπολογιστικές συσχετίσεις της συνείδησης». Αν και αυτό είναι δυνατό σε έναν υπολογιστή, ενδέχεται να χρειαστεί να πληρούνται πρόσθετες προϋποθέσεις προκειμένου ο υπολογιστής όχι μόνο να προσομοιώνει, αλλά και να αναπαράγει τη συνειδητή εμπειρία.

Ως εκ τούτου, στο άρθρο του, ο Δρ. Wiese αναλύει τις διαφορές μεταξύ του τρόπου με τον οποίο τα συνειδητά πλάσματα εφαρμόζουν τους υπολογιστικούς συσχετισμούς της συνείδησης και του τρόπου με τον οποίο οι υπολογιστές την εφαρμόζουν σε προσομοιώσεις. Πιστεύει ότι οι περισσότερες από αυτές τις διαφορές δεν έχουν καμία σχέση με τη συνείδηση. Για παράδειγμα, σε αντίθεση με τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, ο εγκέφαλός μας είναι πολύ ενεργειακά αποδοτικός, αλλά αυτό είναι απίθανο να είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη συνείδηση.

Ωστόσο, μια άλλη βασική διαφορά μεταξύ υπολογιστών και εγκεφάλου έγκειται στην αιτιώδη δομή τους: σε έναν παραδοσιακό υπολογιστή, τα δεδομένα πρέπει πρώτα να φορτωθούν από τη μνήμη στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας για επεξεργασία και μετά να αποθηκευτούν ξανά στη μνήμη. Δεν υπάρχει τέτοιος διαχωρισμός στον εγκέφαλο και οι αιτιώδεις συνδέσεις μεταξύ των περιοχών παίρνουν διαφορετικές μορφές. Ο Δρ Wiese πιστεύει ότι αυτή μπορεί να είναι μία από τις βασικές διαφορές στη συνείδηση ​​μεταξύ του εγκεφάλου και ενός παραδοσιακού υπολογιστή.

Ιστότοπος Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Δεν είναι επιστημονική φαντασία: Οι ερευνητές ανέπτυξαν δοκούς τρακτέρ μετα-επιφανείας

Ερευνητές στο Κέντρο Αριστείας ARC της Αυστραλίας για Μεταφρασμένα Μετα-Οπτικά Συστήματα (TMOS) οδήγησαν στην ανάπτυξη μιας ελαφριάς δέσμης τρακτέρ που θα μεταμορφώσει τις μη επεμβατικές ιατρικές διαδικασίες. Έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στη δημιουργία δοκών τρακτέρ που ενεργοποιούνται από μεταεπιφάνειες. Αυτές οι δέσμες προσελκύουν σωματίδια προς το μέρος τους και είναι εμπνευσμένες από φανταστικές ακτίνες τρακτέρ από μυθιστορήματα επιστημονικής φαντασίας. Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Acs Photonics, η ομάδα περιγράφει πώς χρησιμοποίησαν ηλεκτρομαγνητικές δέσμες που παράγονται από μεταεπιφάνειες πυριτίου. Οι προηγούμενες ηλεκτρομαγνητικές δέσμες παράγονταν από ογκώδεις ειδικούς διαμορφωτές φωτός (SLM), αλλά το μέγεθος και το βάρος αυτών των συστημάτων εμπόδισαν τη χρήση τους σε συσκευές χειρός. Η μετα-επιφάνεια είναι ένα στρώμα πυριτίου με νανομοτίβα πάχους μόλις 1/2000 του χιλιοστού. Η ομάδα ελπίζει ότι αυτή η τεχνική θα μπορούσε κάποτε να χρησιμοποιηθεί σε βιοψίες με μη επεμβατικό τρόπο, σε αντίθεση με τις τρέχουσες μεθόδους, όπως η χρήση λαβίδων, που μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον περιβάλλοντα ιστό.

Αυτή η συγκεκριμένη ηλεκτρομαγνητική δέσμη έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις ηλεκτρομαγνητικές δέσμες που είχαν δημιουργηθεί προηγουμένως, καθώς οι απαιτούμενες συνθήκες για τη δέσμη εισόδου είναι πιο ευέλικτες από τις προηγούμενες δέσμες, δεν απαιτείται SLM και οι απαιτήσεις μεγέθους, βάρους και ισχύος είναι σημαντικά χαμηλότερες από το προηγούμενο σύστημα.

«Το συμπαγές μέγεθος και η υψηλή απόδοση αυτής της συσκευής μπορεί να οδηγήσουν σε καινοτόμες μελλοντικές εφαρμογές», είπαν οι ερευνητές «Η ικανότητα χρήσης μεταεπιφανειών για την εξαγωγή σωματιδίων θα μπορούσε να επηρεάσει το πεδίο της βιοψίας μειώνοντας τον πόνο μέσω μιας λιγότερο επεμβατικής προσέγγισης».

2. Το κομμάτι που λείπει από το παζλ του χρόνιου πόνου;Η λειτουργία πρωτεϊνών που ανακαλύφθηκε πρόσφατα

Μια ερευνητική ομάδα στο Κέντρο Max Delbrück στη Γερμανία ανακάλυψε έναν νέο ρόλο για την πρωτεΐνη PIEZO2 στην προώθηση της υπερευαισθησίας στον χρόνιο πόνο. Η ανακάλυψη προσφέρει μια πιθανή νέα οδό για φάρμακα για την ανακούφιση του πόνου και μπορεί να ρίξει φως στο γιατί οι θεραπείες που επικεντρώνονται σε κανάλια νατρίου που καλύπτονται από τάση δεν έχουν αποδώσει ως κλινικές λύσεις. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Brain, ένα κορυφαίο νευρολογικό περιοδικό.

Η πρωτεΐνη PIEZO2 σχηματίζει διαύλους ιόντων στους ανθρώπινους αισθητηριακούς υποδοχείς. Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι τα κανάλια ιόντων εμπλέκονται στη μετάδοση της αφής στον εγκέφαλο. Τα άτομα με μεταλλάξεις «απώλειας λειτουργίας» στο γονίδιο PIEZO2 είναι λιγότερο ευαίσθητα στο απαλό άγγιγμα ή τους κραδασμούς. Αντίθετα, οι ασθενείς με PIEZO «μεταλλάξεις κέρδους λειτουργίας» συχνά διαγιγνώσκονται με πολύπλοκες αναπτυξιακές διαταραχές. Αλλά αν οι μεταλλάξεις κέρδους-λειτουργίας σχετίζονται με μηχανική υπερευαισθησία δεν έχει ποτέ αποδειχθεί.

Για να μελετήσουν αυτή τη σύνδεση, οι ερευνητές δημιούργησαν δύο ποντίκια που ονομάζονται «κέρδος λειτουργίας», που το καθένα φέρει μια διαφορετική εκδοχή του μεταλλαγμένου γονιδίου PIEZO2. Χρησιμοποιώντας ηλεκτροφυσιολογικές μεθόδους, οι ερευνητές μέτρησαν την ηλεκτρική δραστηριότητα αισθητηριακών νευρώνων που απομονώθηκαν από γενετικά τροποποιημένα ποντίκια. Διαπίστωσαν ότι, εκτός από την ευαισθητοποίηση των υποδοχέων αφής όπως αναμενόταν, οι μεταλλάξεις στο γονίδιο PIEZO2 έκαναν επίσης τους αλγοϋποδοχείς - νευρώνες που ανιχνεύουν επώδυνη μηχανική διέγερση - σημαντικά πιο ευαίσθητους στη μηχανική διέγερση.

Επιπλέον, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι υποδοχείς πόνου ενεργοποιούνται με μηχανική διέγερση, συνήθως ένα ελαφρύ άγγιγμα.

Αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που συνδέει μεταλλάξεις κέρδους λειτουργίας στο γονίδιο PIEZO2 με υποδοχείς πόνου. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι μια συγκεκριμένη πτυχή του μηχανισμού ανοίγματος του καναλιού PIEZO2 θα μπορούσε να στοχευτεί με νέα παυσίπονα. (Λίου Τσουν)