П'ять інновацій минулого тижня, які ви могли пропустити (21-27 березня)
Ера металевих істот
Як відомо, вуглець - основний елемент життя на Землі, з нього складаються клітини більшості живих організмів. А оскільки атоми кремнію зв'язуються з іншими атомами точно так само, як це роблять атоми вуглецю, то теоретично кремній міг би стати основою альтернативної життя на нашій планеті. До таких висновків прийшли дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, що змусили мікроорганізми вбудовувати в свої клітини кремній.
Досліди проводили з термофільними бактеріями, середовищем існування яких є гарячі джерела. Як і у більшості живих організмів, у них є особливі ферменти цитохромы, транспортують електрони між білками. Крім того, як з'ясувалося в процесі експериментів, цитохромы термофільних бактерій також можуть додавати свої прості вуглеводневі ланцюги кремній. Після того, як учені вивели найсильніших в цьому відношенні бактерій, вони стали масово виробляти кремнійвмісні вуглеводні (в 2000 разів більше природних побратимів). Тобто, звичайні бактерії трансформувалися в новий клас живих істот з металевими клітками, утвореними самим організмом. Такий експеримент може стати першим кроком на шляху створення аналогів Хорті з серіалу "Зоряний шлях", які будуть незамінні в промисловості та інших галузях.
Марсіанський двигун стає реальністю
Вчені з Eagleworks, експериментальної лабораторії в Космічному центрі NASA імені Джонсона, створеної для дослідження альтернативних технологій отримання тяги, оголосили про завершення чергового етапу випробувань двигуна EmDrive. Такого пристрою не потрібно для роботи паливо і він безпосередньо перетворює електричну енергію (наприклад, енергію сонячних батарей), в кінетичну. Тяга створюється потоками мікрохвильового випромінювання, спрямованими всередину замкнутої камери. Гіпотетично, космічний апарат з подібним двигуном, що живиться від ядерного реактора, буде здатний розганятися до сверхсветових швидкостей.
У листопаді минулого року інженери NASA кардинально оновили конструкцію EmDrive, щоб усунути нез'ясовні явища, виявлені під час проведення попередніх випробувань. Вважалося, що саме із-за таких "помилок" двигун працює, хоча згідно законам фізики, працювати не повинен. Проте випробування оновленого двигуна виявили, що всі аномальні "нез'ясовні явища" збереглися і EmDrive продовжує успішно функціонувати. На наступному етапі випробувань двигун розженуть на максимальну потужність всіх силових компонентів. Це дозволить виготовити EmDrive нового покоління, який дозволить втілити технології безтопливных двигунів в реальність.
Темна матерія править Всесвітом?
Фізики з Женевського університету створили унікальну математичну програму GEvolution, яка дозволить пролити світло на загадки темної енергії та визначити її вплив на розширення Всесвіту. У процесі постійного розширення структура Всесвіту змінюється, оскільки в ній безперервно відбуваються процеси утворення, розподілу і злиття. Саме ці складні процеси стали основою нової масштабної математичної моделі, створеної в Університеті Женеви, тоді як сама програма базується на рівняннях Ейнштейна. Таке об'єднання дозволило сформувати універсальний алгоритм, здатний розрахувати більшість космічних процесів, включаючи амплітуду гравітаційних хвиль, виявлених нещодавно в ході експерименту LIGO.
До того вчені аналізували подібні явища за допомогою числових методів, що забезпечують точні результати лише у разі дуже повільного руху мас матерії у Всесвіті. Однак більшість частинок пересувається на близькосвітлових швидкостей і розрахувати їх переміщення числовими методами неможливо. Крім того, старий підхід не враховує коливання темної енергії, на частку якої припадає близько 70% всієї енергії Всесвіту. А адже саме темна енергія є причиною прискорення процесу розширення Всесвіту і всіх пов'язаних з цим явищ. GEvolution дозволить порівняти теоретичний розрахунок космічних подій з їх реальною природою, провести більш точну перевірку деяких постулатів Загальної теорії відносності, а також зрозуміти процеси розвитку Всесвіту.
Як стати щасливим
Дослідники з Іллінойського державного університету створили імплантований в мозок чіп, здатний автоматично заміряти рівень дофаміну в організмі і давати команду на вироблення додаткової дози, якщо його рівень падає. Дофамін - один з найважливіших нейромедіаторів, що є важливою частиною "системи винагороди" мозку, тобто, забезпечує почуття задоволення. Крім того, він відповідає за процеси мотивації і навчання: недавні експерименти показали, що дофамін бере участь у навчанні методом проб і помилок, вырабатываясь, коли людина досягає очікуваного результату - тут працює процес задоволення. Доведено також, що дофамін грає важливу роль в забезпеченні когнітивної діяльності, а його недостатня вироблення пов'язана з розвитком ментальних розладів, у тому числі хвороби Паркінсона.
Новий чіп безпосередньо вимірює концентрацію дофаміну, тоді як існуючі до того подібні імплантати для оцінки його кількості вимірювали проходження нервових сигналів в організмі. Новий пристрій працює за принципом термостата, який міряє температуру, і у разі відхилення включає або вимикає опалення. Чіп використовують електрод з вуглецевого волокна для вимірювання рн і рівня дофаміну. При зниженні нижче критичного він відправляє електричний імпульс в потрібні клітини, стимулюючи вироблення речовини. Такий прилад можна запрограмувати на роботу не тільки з дофаміном, але і з іншими нейромедиаторами. Зараз рівень дофаміну підвищують за рахунок ліків, дозу яких неможливо правильно розрахувати через відсутність системи точного визначення рівня нейромедіаторів. Використання автоматики дозволить вирішити цю проблему і не перевантажувати організм препаратами.
Робот з інтелектом "Ватсона"
Компанія IBM і готельна мережа Hilton оголосили про початок роботи першого у світі робота-консьєржа Connie, який буде взаємодіяти з гостями готелів, використовуючи систему штучного інтелекту IBM Watson. Інформація, якою користується система робота, поставляється програмним інтерфейсом Watson API і містить все необхідне для ведення природного діалогу (класифікатори природної мови, функції перетворення текстової інформації в мову тощо). Функції аналізу мовної інформації дозволяють визначити суть поставлених запитань і знаходити на них найбільш відповідні відповіді, а бази даних WayBlazer забезпечують електронного консьєржа інформацією про кафе, ресторанах, театрах та визначні місця за межами готелю.
Система Connie чальних: постійно взаємодіючи з людьми, робот безперервно удосконалює свої навички, підвищуючи якість наданої інформації. Він розповідає гостям про особливості обслуговування в готелі, ресторанних меню, найбільш цікавих місцях міст, в яких розташовані готелі Hilton. Перший Connie, що став новою версією відомого робот Nao - автономного програмованого гуманоїда паризької компанії Aldebaran Robotics, днями розпочав роботу в Hilton McLean в штаті Вірджинія. Це не тільки дозволило залучити в готель максимальну кількість клієнтів, але і істотно спростило роботу живого персоналу.
