نوآوری ها و کشفیات علمی

[ERF@N]

دماسنجی که از سلامت رگهای قلبی خبر می‌دهد

 ساخت دماسنجی که از سلامت رگهای قلبی خبر می‌دهد
پژوهشگران دانشگاه ایلینویز موفق به ساخت یکی از نازک‌ترین و دقیق‌ترین دماسنج‌های جهان شدند.این دماسنج انعطاف‌پذیر، مجهز به حسگرهای نانومقیاس و قابل پوشیدن است که می‌تواند دمای بدن را از روی پوست با دقت چندمیلیونیوم کلوین گزارش کند. از این فناوری هم در بخش بیمارستانی و هم در منازل می‌توان استفاده کرد.

 

به نوشته سایت نانو، این دستگاه از دو بخش مختلف ساخته شده‌ است؛ بخش اول، آرایه‌هایی از حسگرهاست که دما را با استفاده از لایه‌های نازک طلا و نقره به ضخامت 20 نانومتر و طول 20 میکرون اندازه‌گیری می‌کنند. بخش دوم، دیودهای مبتنی بر آرایه‌های حسگری است که از تقویت لایه ‌نازک سیلیکونی ساخته شده‌ است؛ این لایه سیلیکونی در صورت تغییر دما می‌تواند ولتاژی را به دیود اعمال کند. کل این ساختار روی یک لایه نازک پلاستیک انعطاف‌پذیر از جنس پلی‌آمید پوشش‌ داده شده‌ است.

به گفته محققان این پروژه، حسگرهای مورد استفاده در این دستگاه دارای خواص فیزیکی ویژه‌ای هستند؛ برای مثال بسیار نازک و در عین حال محکم هستند، این ویژگی‌ها شبیه به پوست انسان است؛ بنابراین در صورتی که روی پوست بیمار چسبانده شود، بیمار وجود آن را احساس نمی‌کند. از سوی دیگر بیمار می‌تواند به راحتی از دست خود استفاده کند، به طوری که با خم شدن یا چروکیده شدن پوست، تغییری در عملکرد و ساختار این دستگاه ایجاد نمی‌شود.

روی این دستگاه نودهای حسگری متعددی وجود دارد که هر یک می‌تواند دمای یک نقطه از پوست را اندازه‌گیری کند و در نهایت دمای بدن را با دقتی در حد چند میلیونیوم کلوین گزارش کند. با این ابزار می‌توان چگونگی حرکت گرما از طریق جریان خون و نحوه تغییر دما را در رگ‌های خونی مطالعه کرد. این ابزار می‌تواند اطلاعات جالبی را درباره سلامتی رگ‌های قلبی ارائه کند.

از سوی دیگر جریان الکتریکی از این حسگرها عبور می‌کند و این عبور جریان موجب تولید گرما (گرمای ژول) می‌شود، در نهایت این گرما به پوست اعمال می‌شود. با این دستگاه می‌توان اعمال گرما به پوست را مورد مطالعه قرار داد و هدایت گرمایی پوست را به دقت بررسی کرد. در برخی موارد می‌توان از این گرما برای بهبود زخم‌ها نیز استفاده کرد.از آنجایی که این حسگرها در لایه‌ای از جنس پلی‌آمید به صورت ساندویچی محصور شده‌اند، این دستگاه ضد آب بوده و عایق الکتریکی است.

[ERF@N]

ترکیب دارویی جدید ضد پیری باعث حفظ سلامت بدن و افزایش چشمگیر طول عمر موش‌ها شده است

 

قرص ضد پیری جدید تولید شد
محققان آمریکایی ترکیب دارویی جدیدی را توسعه داده‌اند که با فعال کردن پروتئین SITRI1، علاوه بر توقف روند پیری، باعث حفظ سلامت بدن و افزایش چشمگیر طول عمر موش‌ها شده است.
پروتئین سیرتوئین-1 یا SIRT1 نقش مهمی در حفظ تعادل سوخت و ساز بدن در بافت‌های مختلف ایفا کرده و فعال کردن آن باعث افزایش سطح سلامت کلی بدن می‌شود.
ترکیب دارویی جدید با فعال کردن پروتئین سیرتوئین-1 علاوه بر افزایش طول عمر، بیماری‌های مرتبط با افزایش سن را به تأخیر انداخته و سلامت کلی بدن را ارتقاء می‌دهد.

تیم تحقیقاتی موسسه ملی سالمندی (NIA) در موسسه ملی بهداشت آمریکا به سرپرستی دکتر «رافائل د کابو»، تأثیرات یک مولکول کوچک که SIRT1 را فعال می‌کنند، مورد ارزیابی قرار دادند.
حیوانات از شش ماهگی تا پایان عمر با رژیم غذایی استاندارد با 100 میلی‌گرم/کیلوگرم از مولکول SIRT1720 تغذیه شدند.محققان دریافتند که مولکول SIRT1720 باعث افزایش 8.8 درصدی طول عمر موش‌ها می‌شود؛ همچنین درصد وزن و چربی حیوان کاهش و عملکرد عضلات و هماهنگی حرکتی افزایش پیدا کرد.
کاهش کلسترول و سطوح کلسترول LDL که از بروز بیماری‌های قلبی پیشگیری می‌کند، افزایش حساسیت به انسولین که از دیابت جلوگیری می‌کند، اثر ضد التهابی در برخی بافت‌ها که از بروز بیماری‌های مرتبط با افزایش سن جلوگیری می‌کند، از دیگر کاربردهای ترکیب دارویی جدید ضد پیری عنوان شده است.

به گفته دکتر «کابو»، ترکیب دارویی افزایش دهنده SIRT1 قادر به کند کردن فرآیند پیری و بیماری‌های مرتبط با سن در مدل‌های حیوانی است که یک استراتژی بالقوه امیدوارکننده‌ برای افزایش طول عمر، سلامت و توقف روند پیری انسان در اختیار محققان قرار می‌دهد.
نتایج این مطالعه در مجله Cell Reports منتشر شده است.

[ERF@N]

لباس ورزشی که جای مربی عمل می‌کند+ تصاویر
دو دانشجوی کانادایی یک لباس ورزشی طراحی کرده اند که به کاربر خود می گوید هنگام ورزش چقدر سخت کار کرده و به چه میزان از انجام حرکات در طی تمرین سرباز زده است.لباس کامل ورزشی که " آتوس" نام دارد مجهز به حسگرهای کوچکی است که خروجی ماهیچه، ضربان قلب و تنفس را اندازه گیری می کند.

وقتی که کاربر با این لباس حرکت می کند، فعالیت الکتریکی وی روی پوستش اندازه گیری می شود و به اطلاعات سودمند عملکرد تبدیل می شود. این اطلاعات به صورت وایرلس به دستگاهی به اندازه یک کارت بانکی که " هسته" نام دارد منتقل شده و با اپلیکیشن آتوس هماهنگ می شود.
این اپلیکیشن اطلاعات را جمع آوری می کند و راهی برای درک انجام موثر تمرینهای ورزشی به کاربر ارائه می کند. برای مثال این اطلاعات نمره ای برای تلاش ماهیچه های کاربر در نظر گرفته تا وی بداند که تا چه حد از ماهیچه های خود کار می کشد.

 

 
در عین حال فعالیت ضربان قلب ثبت می شود تا کاربران برای وارد شدن به منطقه درست ضربان قلبی خود فعالیت ورزشی و تناسب اندام خود را اصلاح کنند. این حسگرها همچنین به کاربران این اطمینان را می دهند تا بدانند چه در حین انجام فعالیتهای کششی و یا استفاده از وزنه در وضعیت تعادل به سر می برند یا خیر.
دانانجا جیالات و کریستوفر ویب دانشجویان دانشگاه واترلو که از تمرینهای ورزشی روزمره خود احساس کسالت می کردند این لباس ورزشی را ابداع کردند تا افرادی که نمی توانند یک مربی شخصی داشته باشند از میزان عملکرد ماهیچه های خود مطلع باشند.

 

 
این لباس ورزشی با قیمت 99 دلار و دستگاه " هسته" با قیمت 199 دلار به فروش می رسد. انتظار می رود نسخه اولیه این لباس از اوایل سال آتی میلادی با 14 حسگر و دو حسگر اضافه برای ضربان قلب و تنفس وارد بازار شود.

[ERF@N]

 لوسیون جلبک، جدیدترین درمان جوش صورت
جوش صورت یا آکنه یکی از بدترین رخدادهای زندگی یک نوجوان است، اما اکنون محققان اعتقاد دارند که با استفاده از جلبک دریایی درمان جدیدی برای آن پیدا کرده اند.
دانشمندان اسکاتلند اعتقاد دارند که:

جلبک دریایی می تواند با جوش و آکنه صورت مبارزه کند.آنها کشف کرده اند که اسیدهای چربی که توسط جلبک تولید می شود دارای خاصیتهای پاک کنندگی است.

محققان موسسه آبزی پروری دانشگاه استرلینگ در اسکاتلند دریافتند که این اسیدهای چرب می تواند از رشد آکنه های " Propionibacterium" جلوگیری می کند، این نوع آکنه ها میکروبهایی هستند که در سطح پوست وجود دارند.این محققان اظهار داشتند که اسیدهای چرب رشد این باکتری را متوقف می کند.
دکتر اندرو دسبوس استاد زیست فناوری دریایی در دانشگاه استرلینگ به عنوان رئیس این گروه تحقیقاتی اظهار داشت که بسیاری از اسیدهای چرب مانع از رشد باکتری شده و یا باکتری ها را نابود می کند اما اکنون مشخص شده که برخی از آنها حتی موجب رشد آکنه های " Propionibacterium" می شوند.

وی افزود که اسیدهای چرب به طور طبیعی روی پوست ما وجود دارد تا ما را در مقابل باکتریهای ناخواسته محافظت کنند بنابراین استفاده بیشتر از آنها موجب تقویت محافظتهای کنونی می شود.
این محققان اعلام کردند که 6 اسید چرب مختلف در مبارزه با آکنه موثر هستند که در آن میان می توان به اسیدهای چرب امگا 3 و امگا 6 و همچنین اسید ایکوزاپنتا انوئیک و اسید دیهومو گاما لینولنیک اشاره کرد. اسید ایکوزاپنتا انوئیک توسط جلبک دریایی تولید می شود و از طریق زنجیره غذایی در ماهی هایی چون سالمون انباشته می شود. اسید دیهومو گاما لینولنیک نیز توسط برخی از انواع جلبکهای دریایی قهوه ای تولید می شود.

این گروه تحقیقاتی امیدوار است که یک لوسیون پوست با بهره گیری از اسیدهای چرب جلبک دریایی تولید کند تا بتواند جایگزین برخی داروهای کنونی شود که دارای عوارض جانبی دردسرساز هستند.نتایج این تحقیقات در مجله داروهای دریایی منتشر شده است.

[ERF@N]

پوست مصنوعی آینده با حس همزمان لامسه، رطوبت و دما
محققان مؤسسه فناوری تکنیون با استفاده از ذرات ریز طلا و نوعی رزین توانسته‌اند به کشف چگونگی ساخت نوع جدیدی از حسگر منعطف نائل شوند که در آینده می‌توان آن را در پوست الکترونیکی ادغام کرد.
اگر دانشمندان چگونگی اتصال پوست مصنوعی را به اندام مصنوعی یاد بگیرند، افراد قطع عضو ممکن است بتوانند بار دیگر تغییرات محیط اطرافشان را احساس کنند.

راز این دستاورد در قابلیت این حسگر در شناسایی سه نوع داده بطور همزمان قرار دارد. در حالی که نمونه‌های کنونی پوست مصنوعی تنها قادر به درک لامسه هستند، اختراع این محققان می‌تواند بطور همزمان حس لامسه، رطوبت و دما را مانند یک پوست واقعی درک کند.

همچنین این سیستم از لحاظ لامسه حداقل 10 برابر حساس‌تر از سیستم‌های پوست الکترونیکی مبتنی بر لمس کنونی است.
دانشمندان همیشه به حسگرهای منعطف علاقه داشته‌اند اما در سازگارسازی آنها برای کاربرد در جهان واقعی با مشکل روبرو بوده‌اند. یک حسگر منعطف برای کاربرد در جامعه باید با ولتاژ کم کار کرده، طیف وسیعی از فشارها را سنجیده و در یک زمان بیشتر از یک سنجش را انجام دهد.

علاوه بر آن این حسگرها همچنین باید سریع، آسان و ارزان ساخته شوند.حسگر این محققان از تمام این کیفیت‌ها برخوردار است. راز آن استفاده از نانوذرات دولای دربسته‌ای است که قطر آنها تنها پنج تا هشت نانومتر است.

این ذرات از طلا ساخته شده و اطراف آنها را مولکولهای رابط لیگاند احاطه کرده‌اند.محققان دریافتند هنگامیکه این نانوذرات در بالای یک زیرلایه قرار می‌گیرند که در این پژوهش ترفتالات پلی‌اتیلن انعطاف‌پذیر بوده، ترکیب نهایی بر اساس چگونگی خم شدن زیرلایه بطور متفاوتی برق را هدایت می‌کرد. این خاصیت الکتریکی به این معنی است که حسگر می‌تواند طیف گسترده‌تری از فشار از دهها میلیگرم تا دهها گرم را شناسایی کند.

همچنین دانشمندان با تغییر ضخامت لایه و ماده سازنده آن می‌توانند حساسیت حسگر را اصلاح کنند. از آنجایی که این حسگرها قابل سفارشی‌سازی بوده، می‌توان از آنها در آینده برای اجرای کاربریهای دیگر مانند نظارت بر کشش در پلها و شناسایی ترک در موتورها استفاده کرد.
این پژوهش در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.

[ERF@N]

ساخت میکروفن با الهام از گوش مگس
تیمی از محققان با الهام از گوش‌های حساس گونه‌ای مگس، میکروفون جدیدی را طراحی کرده‌اند که عملکرد شنودی بهتری را در مقایسه با سمعک‌های موجود دارد.رونالد مایلز، پروفسور مطرح مهندسی مکانیک در دانشگاه بیرمنگهام، شنوایی نوعی حشره به اندازه مگس خانگی به نام Ormia ochracea را مطالعه کرده است. این مگس بومی جنوب شرق ایالات متحده امریکا و امریکای مرکزی است.
برخلاف دیگر مگس‌ها، Ormia ochracea دارای پرده گوشی است که فشار صوت را درست مانند گوش‌های انسان حس می‌کند و بسیار خوب می‌شنود.مگس‌های ماده‌ای از این نوع، از شنیداری هدایتی قابل توجهی برای مکانیابی جیرجیرک‌های نر آوازخوان استفاده می‌کنند که می‌توانند لاروهایشان را بر روی آن‌ها انباشت کنند.
مایلز و همکارانش پیشتر مکانیسمی را که توسط آن این مگس علی‌رغم جثه ریزش، به شنوایی هدایتی دست می‌یابد، توضیح داده بودند و هم‌اکنون میکروفون جدیدی را با الهام از گوش‌های این حشره طراحی کرده‌اند.
میکروفون میکروالکترومکانیکی از دیافراگم یک و سه میلی‌متری استفاده می‌کند که برای چرخش حول محور مرکزی در پاسخ به درجات فشار صوتی، طراحی شده است.حرکت دیافراگم با استفاده از حسگرهای نوری شناسایی می‌شود. برای به حداقل‌رساندن اثرات مختلف رزونانس‌ها بر روی این پاسخ، مایلز و گروهش از یک سیستم بازخورد برای دستیابی به کنترل Q بهره بردند.
کنترل Q در اصل، یک سیستم کنترل بازخورد الکترونیکی برای معرفی نوسانات الکترونیکی است.زنگ‌زدن زنگوله‌مانند دیافراگم یک میکروفون امری مطلوب نیست و برای دستیابی به زمینه نویز بسیار پایین، به حداقل‌رساندن هر نوع نوسان مجهول در این حسگرها حائز اهمیت است. با انجام این عمل، دیافراگم در فرکانس طبیعی طنین می‌اندازد.
مایلز و تیمش اولین گروه علمی هستند که نشان‌داده‌اند می‌توان از این نوع نوسانات الکترونیکی در یک میکروفون بدون اثرگذاری بر بستر صوتی آن، استفاده کرد.
بستر نویزی میکروفون جدید حدود 17 دسی‌بل پایین‌تر از آن چیزی است که با استفاده از یک جفت میکروفون‌ سمعک نویز پایین برای خلق سمعک هدایتی، به دست می‌آید.طرح جدید می‌تواند دارای کاربردهایی از سمعک‌های شنیداری و تلفن‌های همراه تا سیستم‌های کنترل نویز شنیداری و نظارتی باشد و ساخت آن آسان است.
جزئیات این فناوری در تاریخ 2-7 ژوئن در «کنگره بین‌المللی شنیداری» در مونترئال ارائه می‌شود.

[ERF@N]

اخبارعلمی - بدون خیس شدن شنا کنید/ لباس شنایی که هرگز خیس نمی‌شود

مبتکران لباس شنایی تولید کرده اند که ضد آب است و خیس نمی شود.

"فرانکی شاو" طراح این لباس شنا، آن را از مواد آب گریز ساخته است.

اگرچه ظاهر این لباس شنا کاملا معمولی است اما وقتی در آب قرار می گیرد، آب را از خود دور می کند.

شاو گفت: معمولا شناگران هر وقت که از آب بیرون می آیند به دلیل خیس شدن لباس شنا و احتمال خیس شدن بقیه لباس ها ، مجبورند لباس شنای خود را تعویض کنند.

آنها از فناوری نانومواد آب گریز پلی استری استفاده کردند. این فناوری با اتصال میلیاردها نانوذره به تک الیاف ها در سطح میکروسکوپی کار می کند.

وقتی مایعات بر پایه آب، به سطح این مواد برخورد کند، یک کره 150 درجه ای شکل داده و از روی سطح سر می خورد.

با این پارچه جدید، در مقابل لباس های شنای  100 درصد پلی استری، زمان خشک شدن 95 درصد کاهش می یابد.

پوشاک تولید شده از نانوفناوری آب گریز چند سال است که به بازار عرضه شده اما طول عمر و دوام کم آنها مانع از موفقیت شان در بازار شده است.

به عنوان مثال تی شرت های آب گریز سیلیک سال گذشته به بازار عرضه شد اما فقط در 80 دور شستشو خاصیت خود را حفظ کرد.

گفته می شود لباس های شنای "فرانک آنتونی" خاصیت خود را تا پایان عمر لباس حفظ کند.

این لباس شنای جدید در رنگ ها و الگوهای مختلف، تولید، و با قیمت 47 دلار از ماه جولای به بازار عرضه می شود.

[ERF@N]

طراح فرانسوی، ژنراتوری خورشیدی با چند ویژگی جالب طراحی کرده‌ است.

«ویوین مولر» اهل فرانسه یک ژنراتور برق خورشیدی که ترکیبی از علم و زیبایی است با الهام از ایستگاه خورشیدی به شکل درختی کوچک طراحی و ساخته است.

«مینی الکتری» یک درختچه با پنل‌های خورشیدی انعطاف پذیر است که در انتهای هر شاخه قابلیت تغییر جهت دادن را داراست؛ طراح در ساخت این پنل‌های نازک که مانند فتوسنتز هستند زیبایی را حفظ کرده است؛ ضمن اینکه پنل‌ها قادر به تولید برق و شارژ گوشی‌های هوشمند توسط پورت USB هستند.

این ژنراتور چند منظوره دارای چند ویژگی است؛ یک شارژر است، به عنوان یک وسیله تزئینی در خانه استفاده می‌شود، تولید برق کرده و به عنوان چراغ استفاده می‌شود و در نبود برق خود به خود روشن شده و روشنایی تولید می‌کند.

[ERF@N]

 

اخبار علمی - ترازوی هوشمند

 

ترازویی ساخته شده است که غیر از نشان دادن وزن کاربر، میزان چربی، تعداد ضربان قلب و وجود بیش از حد CO2 را اطلاع می‌دهد.

Smart Body Analyzer WS-50 ترازویی است که تمام افراد خانواده با هر وزنی می‌توانند از آن استفاده کنند و پس از اینکه کاربر بر روی آن قرار گیرد ترازو وی را تجزیه و تحلیل می‌کند و به غیر از نشان دادن وزن کاربر، میزان چربی، تعداد ضربان قلب و وجود بیش از حد CO2 را اطلاع می‌دهد.

کاربر از طریق گوشی هوشمند و داشتن برنامه IOS یا آندروید قادر به کنترل وزن و سلامت خود با این ترازو خواهد بود.

برای آگاه شدن از ضربان قلب باید حدود 10 ثانیه روی ترازو قرار گرفت در غیر این صورت صفحه نمایش یک قلب را نشان می‌دهد.