Революция на бумаге: За светлое электронное будущее
«В этом будущее. Лет через пять все будет выглядеть и работать именно так, - заявляет один из авторов новой технологии Роэль Вертегал (Roel Vertegaal), - Этот компьютер выглядит и работает, как небольшой лист интерактивной бумаги. Вы можете взаимодействовать с ним, скручивая, загибая уголок или просто с помощью стилуса».
По мнению Роэля Вертегала, с новой технологией в нашу жизнь может прийти и вовсе «безбумажный офис», жизнь, в которой мы окончательно избавимся от необходимости массово пользоваться бумагой, в которой все документы будут существовать лишь в электронном виде. По его же словам, и портативные компьютеры станут совершенно новыми – гибкими, легкими, сверхтонкими и экономичными, ведь «электронная бумага», в отличие от обычных ЖК-дисплеев, не потребляет ровным счетом никакой энергии для поддержания изображения, и требует ее лишь для обновления картинки.
Официальная презентация PaperPhone должна состояться 10 мая в Канаде, на конференции разработчиков CHI 2011.
Лекарство от старости
Существует множество версий, чем именно вызван процесс старения. Часть ученых считает, что существует группа генов, «отвечающих» за увядание организма.
Зигфриду Хикими из Монреаля, отключившему ген, названный «clock-1», удалось увеличить продолжительность жизни в 6 раз.
Правда, первым долгожителем стал червь длиной менее 1 миллиметра, состоящий всего из тысячи клеток. Это простейшее прожило 50 суток, вместо отведенных ему природой 9. С человеком, понятно, все намного сложнее, но первые шаги на пути к бессмертию уже сделаны. Пока ученым так и не удалось доподлинно обнаружить «ген старения».
В организм человека заложена программа самоуничтожения
Такой неутешительной версии придерживался академик Скулачев. Примеров «включения» организмом саморазрушающей программы в природе множество.
Например, лосось, отложив икру, стремительно стареет, заболевает и погибает. Но оказывается программу старения можно остановить! Если в жабры рыбы заселяются личинки моллюсков-жемчужниц, лосось остается жить. Жемчужницы выделяют специальное вещество, останавливающее процесс старения. Науке известны случаи, когда это продляло жизнь рыбе в ТРИДЦАТЬ РАЗ!
Клетки человеческого организма имеют аналогичную функцию самоуничтожения. В случае необходимости клетка сама «разбирает себя» на составляющие, которые затем идут на образование новых частей организма, т.е. жертвует собой ради других. Например, как только в организме появляется клетка рака, соседние клетки самоуничтожаются. Таким образом, жертвуя собой, они пытаются не позволить болезни развиться.
Но этот механизм действует не только на клеточном уровне. В организме человека могут погибать целые пласты. Например, у эмбриона человека в чреве матери отмирают не нужные ему хвост и жабры. Ну а старение – это выход данного процесса на так называемый организменный уровень.
С возрастом организм человека «ржавеет»
В нашем организме образуются агрессивные формы кислорода – свободные радикалы (оксиданты). Они атакуют и повреждают клеточную структуру. Этот процесс очень похож на ржавление металла. Оксидант, сталкиваясь с другой молекулой, «крадет» у нее электрон. Та же, в свою очередь, пытается компенсировать потерю за счет «здоровой» молекулы. Такая цепная реакция может стать причиной многих заболеваний мышечных тканей.
Научно доказано что оксиданты, «виновны» в развитии таких болезней, как рак, атеросклероз, инфаркт, инсульт, ишемия, атеросклероз, заболевания нервной и иммунной систем и заболевания кожи.
Лимит Хейфлика
Суть этого научного явления проста. Со временем клетки нашего организма перестают самовоспроизводиться и в следствие этого организм погибает. Конечно, это явление не позволяет жить бесконечно долго, но за время жизни современного человека клетки не успевают полностью выработать свой ресурс.
Несмотря на то, что ученым пока не удалось абсолютно достоверно установить причины старения человека, современная наука уже сегодня предлагает несколько методов многократного увеличения продолжительности жизни. А в перспективе ученые обещают людям бессмертие.
Невидимые врачи
Все в мире состоит из молекул, в том числе и человек. Способность изменять организм человека на молекулярном уровне даст возможность остановить развитие любого заболевания, заменить больной или восстановить утраченный орган.
Изменять структуру клетки на молекулярном уровне позволит внедрение нанотехнологий – технологий объектов, размером соответствующих атомам и молекулам.
Нанобота можно запрограммировать на строительство любой структуры любой сложности, в том числе и на строительство другого нанобота. Поэтому система станет дешевой и самовоспроизводящейся. Работая в огромных группах, наноботы смогут создавать любые объекты с небольшими затратами и высокой точностью.
А дальше все просто. Из «трудолюбивых карликов», задав им соответствующую программу, делают врачей, и внедряют их в человеческий организм. Там они будут «жить» и самовоспроизводиться, устраняя все возникающие повреждения или предотвращая возникновение таковых.
Рей Курцвейл считает, что уже к 2020 году появится возможность поместить внутри кровеносной системы миллиарды нанороботов размером с клетку. Тем более что уже сегодня некоторые ученые способны искусственно создавать простейшие молекулярные структуры. Эти наноботы смогут тормозить процессы старения, лечить отдельные клетки и взаимодействовать с отдельными нейронами.
Следующая возможность конструирования человеческого тела – выращивание стволовых клеток. Именно этот тип клеток позволяет заменить или восстановить любой тип ткани человеческого организма. Стволовые клетки способны самим находить сбои в работе нервной, эндокринной, гормональной и других систем организма, устремляться прямо туда и восполнять собою утраченные или поврежденные клетки. В ближайшем будущем ученые надеются при помощи стволовых клеток научиться выращивать новые ткани и даже целые органы. Причем в отличие от донорских органов, органы, выращенные из стволовых клеток пациента, не будут отторгаться организмом.
Сегодня 80% людей, нуждающихся в пересадке органов, погибает. Технология выращивания стволовых клеток позволит спасти им жизнь.
В будущем технология управления ростом стволовых клеток позволит больному и вовсе избежать операции. Больной или стареющий орган можно будет заменить прямо в организме пациента на базе приходящего в негодность. Способность выращивать стволовые клетки позволит людям научиться восстанавливать утраченные органы. И если вдруг человек лишится ноги или руки их можно будет ПОЛНОСТЬЮ восстановить. Так ящерица, спасаясь от хищника, может отбрасывать хвост, и хвост у нее отрастает заново. Тритон и рыба-зебра способны восстановить любой орган. У человека же клетки тела не способны самостоятельно превратится в стволовые, а потом, допустим, в нервные окончания ампутированной конечности.
Если ученые найдут способы контроля регенерации тканей взрослого организма, человек сможет регенерировать целые конечности и органы.
Причем использование стволовых клеток – это не дальняя перспектива. В медицине искусственно выращенные клетки применяются уже сегодня. Недавно немецкие врачи вырастили новую челюсть и имплантировали ее больному. Ученые считают: пройдет 10–15 лет и эта технология получит широчайшее распространение.
То, о чем писал Булгаков в «<Собачьем сердце», может стать реальностью уже завтра
Помните повесть Булгакова «Собачье сердце»? Пересадка гипофиза человека сделала из пса Шарика заведующего подотделом очистки города от бродячих животных Полиграфа Полиграфовича Шарикова. Так вот это не фантастика, а сегодняшняя реальность.
Одной из активно развивающихся биотехнологий сегодня стала ксенотрансплантация – трансплантация человеку тканей и органов животных и наоборот.
Полученные в результате таких операций существа называются химерами. Уже выращиваются свиньи, в которых течет человеческая кровь, и овцы, чьи сердце и печень преимущественно человеческие. Недавно и в нашей стране был начат опыт по выведению козы с внедренным геном человека. Молоком этих животных можно будет вскармливать новорожденных детей, из него же будут делать лекарства.
Известный молекулярный биолог Ирвинг Вейсман в Стэндфордском университете имплантировал клетки человеческого мозга в зародыши мышей. В результате была создана мышь с человеческой долей мозга примерно в 1%. В настоящее время Вейсман с командой ученых намерен вырастить мышей, имеющих 100% клеток человеческого мозга.
Подобные опыты – не бред сумасшедших вивисекторов. Ученые надеются, что им удастся предоставить клетки, генетически идентичные клеткам пациентов, для восстановления поврежденных органов. А возможно, получится создать и целые органы.
Следующим источником запчастей для человеческого тела может быть и специально выращенный саморазвивающийся организм. Таким образом, будет получена возможность создавать «банки человеческих запчастей» наподобие «банков крови». В принципе, достижения в области клонирования позволяют уже сегодня создавать нечто подобное. В случае повреждения какого-либо органа проводится операция по замене и человек снова здоров, а в случае, когда все тело отказывается служить хозяину, возможно просто пересадить голову на новое тело, не удивляйтесь: подобная операция была в 2002 году и подобным кроликом стал 50 летний американец Краги Ветович , живший в США, в Медине (штат Огайо). К сожалению как прошла операция неизвестно, потому, что все проводимые до этого операции на животных заканчивались неудачей.
Роберт Вайт, американский нейрохирург, который должен был сделать эту операцию ранее уже пересаживал головы 8 обезьянам в 1970 году. Он отрезал головы 8 обезьян и пришил их на обезглавленные туловища других обезьян. Все сородичи человека выжили, но прожили чуть больше недели.
Человеческие органы возможно «печатать»
Группа американских ученых научилась «печатать» человеческие органы. Экспериментаторы создавали несколько последовательных слоев геля и клеток, показав, что таким образом можно поклеточно создавать трехмерные биологические объекты.
При температуре ниже 20 С гель становиться жидким, а при нагреве выше 32 – затвердевает. При этом он совместим с биологическими тканями. Различные клетки, напыляемые «принтером», через некоторое время сами срастаются. Тончайшие слои геля придают конструкции прочность.
Предполагается, что трехмерная печать листов кожи и различных органов – это путь, который сможет обеспечивать больного всем необходимым в кратчайшее время. Для этого «принтер» должен «научиться» создавать все структуры органа, включая сосуды и капилляры.
Раньше ученые, пытались, например, наращивать кожу, слой за слоем, из культивированных клеток. Вот только никто не догадался использовать принцип струйного принтера. А он, как выяснилось, ускоряет процесс создания пласта клеток во много раз.
Постоянное омоложение тела не решает проблемы старения мозга, хотя и замедляет этот процесс. К тому же существую болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, приводящие к старческому слабоумию.
Сегодня для предотвращения дегенерации мозга используют стволовые клетки. Они превращаются в клетки мозга и начинают участвовать в связях с другими клетками. Происходит постепенная «перезапись» информации со старых клеток на молодые.
Известно немало случаев, когда в результате вынужденного хирургического вмешательства удаляли части мозга. Сегодня человек может жить даже с удаленным полушарием, при этом он останется полноценной личностью, сможет учиться и работать.
Но в будущем будет использован метод модульного омоложения. Мозг человека будет разделен на модули, которые смогут заменяться. Информация постепенно будет переписываться со старого модуля на новый.
DARPA и NASA хотят разработать космический корабль, способный работать в космосе 100 лет
Американское агентство передовых научных разработок DARPA сегодня объявило о старте очередной экзотической инициативы. Военно-научное ведомство принимает концептуальные заявки на проект, связанный с созданием перспективного космического корабля, предназначенного для межпланетных полетов и способного находиться в космическом пространстве 100 лет.
В DARPA говорят, что стадия RFI (Request for Information) может и не реализоваться в реальный проект, но идеи, рожденные здесь, наверняка заложат основу под будущими долговременными полетами. Пит Уорден, директор центра научных исследований НАСА им Эймса, говорит, что у них совместно с DARPA родилась идея создания кораблей для сверхдолгого пребывания в космосе еще прошлой осенью, но до лишь сейчас два ведомства решили обсудить ее в более широком круге.
Инженеры говорят, что при современном уровне развития технологий стоимость корабля для столь долговременного пребывания в космосе вряд ли возможна, но в ближайшие пару десятков лет такая возможность может появиться, однако даже тогда стоимость такого корабля будет измеряться десятками миллиардов долларов.
Пока же в НАСА и DARPA готовы выделить по 100 000 долларов претендентам, чьи научные идеи специалистам покажутся более реальными и интересными. В последствии эта сумма может быть увеличена до 1 млн долларов, а затем, если на то будет получены санкции Конгресса США, и до 1 млрд долларов.
В DARPA говорят, что для создания корабля, способного находится в космосе на протяжении столетия, необходимо решить ряд фундаментальных научных проблем. Во-первых, на корабле должна быть замкнутая система полного цикла жизнеобеспечения, в частности водоснабжения, производства пищи и утилизации отходов, во-вторых, на нем должна быть мощная защита от космической радиации, чтобы люди смогли сохранять свои биологические функции, наконец в-третьих, у корабля должно быть топливо, которого хватит на 100 лет. Все эти задачи пока возможно решить лишь в теории.
По словам Пита Уордена, вряд ли в рамках данного проекта будут решены все эти проблемы, однако нужно начать хотя бы с чего-то.
Жизнь в раковине: Ковчег: проект
Странная и Фантастическая Архитектура Зданий
Как в 1950-х люди представляли себе наше ядерное будущее.
В 1950-ых годах ядерная энергия была чем-то совсем новым и удивительным, в те времена еще никто не представлял себе всех опасностей, которые несет в себе радиация. Вместо этого люди мечтали о том, что бы устанавливать ядерные реакторы во все, что может двигаться, начиная от автомобилей и заканчивая самолетами и дирижаблями.
В настоящее время ядерные реакторы используются в качестве источников энергии двигателей некоторых типов судов и транспортных средств. В первую очередь это субмарины, ледоколы и авианосцы - морские суда, в которых достаточно просто реализовать охлаждение реактора с помощью забортной воды. Даже марсоход следующего поколения Curiosity будет полагаться на ядерный, термоэлектрический радиоизотопный источник энергии, а не на солнечные батареи, как это делали аппараты предыдущего поколения, Spirit и Opportunity.
Конечно, мы еще не разъезжаем на автомобилях на ядерной энергии, но люди все больше начинают ездить на электромобилях, которые в большинстве случаев используют энергию, выработанную ядерными электростанциями.
Вряд ли у человечества могла быть такое ядерное будущее, каким его видели в 1950-х, но, можно сказать, что некоторые их прогнозы полностью реализовались. А проведя еще ряд научных исследований и инженерных разработок, учтя опыт произошедших ядерных катастроф, у человечества действительно может быть достаточно безопасное ядерное будущее.
Пористый углерод может стать основой будущих суперконденсаторов.
Исследователи из Техасского университета разработали технологию изготовления и получили образцы углерода, который имеет сложную губкообразную трехмерную структуру,благодаря чему он может использоваться в качестве обкладок (электродов) будущего поколения суперконденсаторов. Суперконденсаторы - это электрические конденсаторы огромной емкости, превосходящие по всем параметрам даже самые совершенные аккумуляторные батареи. Их способность моментально принимать и отдавать электрический заряд делает их весьма перспективными для использования в энергетических сетях, электромобилях и электронной технике.
"Мы синтезировали углерод со структурой, подобной структуре губки, имеющий площадь поверхности 3.1 квадратный метр на грамм вещества. Электрическая проводимость этого углерода так же была повышена в несколько раз по сравнению с простым углеродом, графитом" - рассказывает ведущий исследователь, профессор Родни С Руофф (Prof Rodney S Ruoff). - "Процессы и технологии, использованные нами, полностью масштабируемы и могут быть легко реализованы на уровне массового производства такого материала".
Процесс, разработанный техасскими учеными для производства нового вида углерода, использует источники мощного микроволнового излучения. Энергия этого излучения расслаивает обычный графит, на короткое время превращая его в окись графита. Эта окись графита, опять же под воздействием микроволнового излучения, моментально распадается, вступая в реакцию с соединением калия, которое, в свою очередь преобразуется в гидроокись калия. В результате получается углеродная "губка" состоящая из огромного количества микроскопических отверстий, заполненных гидроокисью калия, которая при растворении водой выступает в качестве токопроводящего электролита.
Сотрудники Национальной лаборатории Брукхевена, используя электронные микроскопы с высокой разрешающей способностью, провели анализ полученных образцов углеродного материала. Они подтвердили, что новый материал имеет очень сложную трехмерную структуру, стенки которой состоят в основном из углерода толщиной в один атом, здесь достаточно уместно вспомнить пресловутый графен или углеродные нанотрубки, обладающие очень высокой электрической проводимостью.
Представители Техасского университета уже подали заявку на патент изобретения в Американское патентное бюро. А результаты этих исследований были изданы в одном из последних выпусков журнала Science.
Миниподлодка
С аквалангом, я думаю, ныряли многие, а вот способ подводного погружения в субмарине удовольствие, доступное лишь избранным. По крайней мере, пока. Возможно, уже скоро, каждый желающий сможет прикупить себе компактную подводную лодку, пусть и не такую, которая позволит покорять морские глубины, но довольно удобную для изучения морской флоры и фауны. Так недавно на территории Франции изобрели и испытали новую мини-подлодку под названием Scubster. Пока что это прототип, выпущенный фактически в единственном экземпляре, но кто знает, может после удачных выступлений на соревнованиях лодка заинтересует состоятельных инвесторов, и они захотят выпускать её серийно.
Разработка и изготовление рабочего образца данной подводной лодки проходило в рамках партнерства EndlessFlyers, а также научно-технических университетов Тоулан и SUPMECA et ISITV. Вообще же идея и конструкция лодки была разработана Мин-Лок Труонг (Minh-Lôc Truong). Созданием рабочего аппарата вплотную занимались специалисты из группы Стефана Руссона (Stéphane Rousson), который ранее прославился, как изготовитель дирижабля, приводимого в движение мускульной силой человека.
Итак, что же собой представляет новая подводная лодка? По сути, это тот же велосипед, только предназначенный для перемещения не по дорогам, а по воде или под её поверхностью. Аппарат представляет собой обтекаемый корпус в форме рыбы, в передней части которого установлена прозрачная кабина из прочного стекла. В корме имеется оперение и руль глубины, а также направления. По бокам аппарата находится пара винтов, за счет которых подводная лодка приводится в движение. Что характерно, винты вращаются самим лодочником, который располагается в кресле кабины и крутит педали. Вращательная энергия от педалей через специальный ремень, который был заимствован от велосипеда Strida, передается на винты подводной лодки. Есть информация, что в лодке предусмотрена возможность переключения передач.
У этого чуда инженерной мысли пока ещё уйма недостатков. Например, корпус подводной лодки не является полностью герметичным, поэтому дышать аквалангисту-пилоту придется через кислородную маску. Воздух в неё подается из баллона, установленного в корпусе Scubster. Для управления движением этой подводной лодки её оборудовали велосипедным рулем и несколькими рычагами. Пилот может менять направление перемещения, как по вертикали, так и по горизонтали. Также, как сообщается, для удобства ориентирования под водой в кабине пилота этой субмарины установлены навигационные устройства. Корпус лодки имеет размеры 4.2х2.4х1.5 метров и выполнен из стекловолокна. Скорее всего, она настолько легкая, что может быть запросто водружена на легковой автомобиль в целях транспортировки.
В настоящий момент в водных просторах, расположенных рядом с французской Ниццей данная субмарина прошла серию успешных испытаний. Испытателем стал сам Стефан Руссон. По его словам лодка позволит разгоняться под водой до 10 км в час и такой скорости невозможно достигнуть, лишь в одном гидрокостюме, в ластах и с баллоном на плечах. Глубина погружения тоже приличная и достигает 6 метров. В настоящее время новая педальная подводная лодка “доводится до ума”.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)