Десять инноваций недели, которые вы могли пропустить
Рак будут выявлять электронной кожей
Ученые из американского Университета Небраски-Линкольна создали "электронную кожу", которая определяет в молочной железе наличие злокачественных опухолей. Пленочное тактильное устройтво, состоящее из наночастиц и полимеров, способно передавать изображения через прикосновение. Как показали исследования, разработанная ими "электронная кожа" успешно определяла опухоли размером менее 5 миллиметров, которые сложно обнаружить даже опытным специалистам. Разработка, описанная в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, позволит повысить выживаемость пациенток с раком молочной железы на 94 %.
В настоящее время существует несколько различных способов определить наличие рака молочной железы. В частности, при диагностике в первую очередь проводится мануальное обследование молочных желез, затем, при наличии подозрений или в качестве скрининговой процедуры, может быть назначено УЗИ или маммография (рентгенологическое исследование). Последнюю процедуру женщинам до 35 лет выполнять не рекомендуется, так как в молодости ткань молочных желез более чувствительна к радиоактивному облучению. Пальпация также не позволяет вовремя выявить проблему. Новое устройство будут использовать для скрининга ранних стадий развития меланомы и других видов рака.
Америка пересядет на гондолы
Чтобы разгрузить дороги Нью-Йорка от ежедневного трафика, компания East River Skyway планирует создать сеть высокоскоростных гондол. Канатная дорога будет соединять между собой Манхеттен, Бруклин и Квинс. Гондолы смогут перевозить до 5000 пассажиров в час, существенно снижая время передвижения между районами.
Во время поездки пассажиры смогут любоваться панорамами мегаполиса, это может привлечь в Нью-Йорк дополнительный поток туристов. Учитывая быстрый рост количества населения в Бруклине и Квинсе, важно адаптировать к этому городскую транспортную систему и скоростные гондолы - относительно простой, дешевый и экологичный способ решения этой проблемы. Сейчас проект находится на стадии разработки и о сроках его воплощения не сообщается.
Ядерная батарейка
Команда ученых из Миссурийского университета создала компактную батарейку на водной основе, которая генерирует энергию из радиации. Длительность работы такой батарейки, а также ее эффективность существенно выше, чем у обычных. В качестве источника радиации был использован радиоактивный изотоп стронция-90 в растворе на водной основе, в качестве катализатора для разложения воды на кислородные соединения - наноструктурный диоксид титана. При прохождении бета-излучения сквозь диоксид титана внутри последнего образуются электронно-дырочные пары, создающие поток электронов, а затем и электрический ток. Также в воде образуются свободные радикалы, которые за счет радиации и катализатора могут быть преобразованы в электричество.
Что касается безопасности ядерных батареек, то разработчики считают, что ядерные технологии, если их правильно использовать, не представляют опасность - есть же, например, в домах пожарные датчики. Новую технологию можно применять для производства автомобильных аккумуляторов и в космической промышленности.
В ходе исследования оказалось, что бета-радиация изотопа стронция, вследствие своей способности придавать ускорение химическим реакциям с вовлечением в процесс свободных радикалов, представляет собой действенный способ для получения длительного и мощного источника энергии с низким уровнем загрязнения окружающей среды. Возможно, со временем подобные ядерные батареи на водной основе могут стать альтернативой солнечным батареям.
Робот-страж для охраны границы
Компания Samsung Group создала робота-часового SGR-A1 для охраны границы между Южной и Северной Кореей. Он способен засекать цели с помощью камер, датчиков движения и тепловых сенсоров. SGR-A1 стоимостью $200 тысяч оснащен 5.56-мм пулеметом и (опционально) гранатометом. Он может использовать свои инфракрасные датчики и камеры видимого света для отслеживания множества целей и дистанционно управляется оператором, который находится в безопасном отдалении.
Устройство способно автоматически идентифицировать и уничтожать цели с расстояния свыше 3.2 километров. Примечательно, что робот не различает своих и чужих - любой человек, пересекший определенную черту, будет автоматически считаться противником. SGR-A1 построен для наблюдения за корейской демилитаризованной зоной, с целью уменьшить число возможных жертв с южнокорейской стороны, если отношения с ее северным соседом неожиданно осложнятся.
Дешевое электричество из света
Практически все электростанции - угольная, ядерная, или солнечно-тепловая станция, используют топливо для нагрева воды и получения пара, который вращает турбины, генерируя таким образом электричество. Ученые из Массачусетского технологического института нашли альтернативный вариант. Они создали губку, состоящую из слоя графитовых чешуек поверх углеродной пены, которая плавает в нескольких слоях различных жидкостей, включая воду. Когда солнечный свет попадает на ее поверхность, он создает тепловое пятно в графите, которое вытягивает воду наверх через пористый материал. Нагреваясь, поднимающаяся вода превращается в пар.
Существующие на сегодняшний день солнечно-термальные электростанции, которые концентрируют свет солнца для нагревания жидкостей и получения пара, требуют примерно в 1000 раз больше энергии, чем поступает в них в средний солнечный день. Новая технология требует интенсивности света лишь в 10 раз большей обычного солнечного дня. А это означает, что цена инфраструктуры и энергии, необходимых для генерации пара в новой системе, может быть во много раз меньше той, что требуются традиционным методам. Открытие позволит создать эффективные, недорогие и безотходные системы получения энергии, которые смогут также опреснять и стерилизовать используемую воду.
Реактивный ранец придаст солдатам ускорение
Специалисты Университета Аризоны разработали реактивный ранец (джетпак)для армии 4MM, что означает 4 minute mile ("Миля за 4 минуты"). Устройство было создано по заказу DARPA. Джетпак позволит солдатам во время боевых действий пробегать полтора километра всего за четыре минуты, причем с тяжелым снаряжением и броней.
Сейчас разработчики занимаются "облегчением" прототипа, который на данный момент весит 4.4 килограмма. Предполагается, что 4MM будет использоваться в комбинации с недавно созданным по заказу DARPA гибким экзоскелетом Soft Exosuit, о котором "Наш взгляд писал на прошлой неделе.
Скоростная передача информации
Группе ученых из университета Южной Калифорнии, которая два года назад осуществила передачу данных со скоростью 2.56 терабита в секунду при помощи метода "закручивания" лучей света лазера, удалось реализовать подобную технологию и в отношении радиоволн. Это позволяет получить высокие скорости беспроводной передачи информации, обходя массу недостатков, присущих оптическим коммуникационным системам.
В ближайшем будущем ученые сосредоточатся на доработке технологии закручивания радиоволн, что позволит расширить ее рабочий диапазон, еще увеличить скорости передачи информации и поднять ее другие характеристики.
ОРЗ будут лечить рыбами
Ученые малайзийского Института молекулярной и клеточной биологии нашли в мелких пресноводных рыбках-данио несколько сотен генов, способных помочь человеку бороться с хроническими респираторными заболеваниями.
Оказалось, что гены этих рыб работают так же, как человеческие гены, формирующие выстилающие дыхательные пути клетки с ресничками на поверхности. Эти реснички служат для удаления из дыхательных путей пыли и вредных веществ. Когда эти гены перестают работать, развиваются заболевания дыхательных путей, в том числе пневмония и бронхит. Исследование этих ген и выявление методики их активации поможет создать принципиально новые эффективные препараты для лечения дыхательных путей.
Жилет для глухих
Нейробиологи из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне разработали жилет, который позволит глухим людям слышать с помощью своей кожи. Проект Versatile Extra-Sensory Transducer (V.E.S.T) основан на технологии сенсорного замещения - внедрения одного чувства (слуха) в другое (осязание).
Жилет собирает входящие аудиосигналы с помощью смартфона пользователя, а затем переводит их в специфические вибрации, которые человек может воспринимать своей кожей.
После ношения жилета в течение нескольких дней или недель, мозг пользователя адаптируется к новому методу сенсорного ввода, и может воспринимать звук посредством осязания, а не слуха. Устройство поступит в продажу по цене около $ 2000 - это намного меньше цены имплантата, и при этом не требует хирургической операции.
Пассажиров Airbus оденут в шлемы виртуальной реальности
Инженеры концерна Airbus разработали шлем виртуальной реальности для пассажиров, который будет развлекать их во время длительных перелетов, а также обеспечит полную изоляцию от окружающей среды. Шлем включает 3D-экран, наушники, систему вентиляции и ароматизации воздуха и виртуальную клавиатуру.
В нем можно смотреть фильмы, запускать игры и слушать музыку.
Встроенная в конструкцию система вентиляции воздуха устранит неприятные запахи. Кроме того, внутри устройства можно будет распылить жидкость с желаемым запахом. Шлем также укомплектуют миниатюрной подушкой безопасности на случай внезапной турбулентности. Немаловажно, что новые устройства получат все пассажиры - как бизнес, так и экономкласса.
