چاپ

چه خبر - از داروهاي ضد پيري تا اتصال مغز 3 انسان به يکديگر

پژوهشگران سراسر جهان با فناوري‌هاي خود سبب تسهيل زندگي بسياري از افراد شده‌اند در اين خبر قصد داريم 4 اختراع پيچيده و در عين حال جالب سال 2018 را معرفي کنيم.

سيناپس مصنوعي
پژوهشگران "مؤسسه ملي فناوري و استاندارد" ايالات متحده آمريکا در سال 2018 موفق به توسعه سيناپس‌هاي مصنوعي شدند. محققان يک سيناپس جديد ساختند که مي‌تواند شکاف موجود در محاسبات نورومورفيک را پر کند و راه تکامل "مغز مصنوعي" را هموار سازد. تيم تحقيقاتي مؤسسه ملي استانداردها و تکنولوژي يک "سيناپس" (سوئيچ ابررسانا) را که مانند همتاي بيولوژيکي خود ياد مي‌گيرد، ساختند. اين سوئيچ مي‌تواند پردازنده‌ها را به هم متصل کرده و دقيقاً همانطور که مغز انسان اطلاعات را ذخيره مي‌کند، اطلاعات را در سيستم‌هاي کامپيوتري ذخيره کند.
سيناپس ابداع شده توسط محققان مؤسسه ملي استانداردها و تکنولوژي(NIST) يک سوئيچ اتصال بين سيگنال‌هاي الکتريکي ورودي و سيگنال‌هاي خروجي است.
اين سيناپس‌ها به همان شيوه که سيناپس انسان به سرعت بين دو سلول مغز سوئيچ مي‌کند، عمل مي‌کنند. ابداع محققان داراي يک طراحي داخلي قابل انعطاف است که مي‌تواند براساس تجربه يا محيط تغيير کند.
محققان توضيح دادند که هرچه سيگنال‌هاي الکتريکي که بين پردازنده‌ها شليک مي‌شوند، بيشتر باشد، اتصال‌هاي ساخته شده توسط سيناپس قوي‌تر خواهد بود و درست مانند همتايان واقعي خود، سيناپس‌هاي مصنوعي نيز مدارهاي قديمي را همراه با ايجاد موارد جديد حفظ مي‌کنند.
با اين حال، برخلاف سيناپس انسان، اين سيناپس مصنوعي به طور قابل توجهي سريع‌تر از مغز انسان حرکت مي‌کند. يک سلول مغزي 50 بار در ثانيه سيگنال الکتريکي شليک مي‌کند، در حالي که سيناپس NIST يک ميليارد سيگنال در هر ثانيه با يک دهم انرژي مورد نياز مغز انسان شليک مي‌کند.
محققان اندازه‌گيري کردند و دريافتند انرژي مورد نياز اين سيناپس مصنوعي کمتر از 1 اتوژول (attojoule) يعني 10 به توان منفي 18 ژول است. اين ميزان انرژي کمتر از ميزاني است که به طور طبيعي در دماي اتاق به عنوان انرژي پس‌زمينه يافت مي‌شود.

داروهاي ضد پيري
سالانه داروهاي زيادي تحت عنوان داروي جوانسازي و يا داروهاي ضد پيري روانه بازار مي‌شوند که برخي از آنها نه تنها در جوانسازي بافت‌هاي بدن نقشي ايفا نمي‌کنند بلکه برخي از آنها عوارض جبران ناپذيري نيز دارند اما پژوهشگران در سال گذشته ميلادي موفق به توسعه داروهايي شدند که مي‌تواند سبب اميدواري افراد شود. پژوهشگران طي آزمايشات خود در سال 2018 دريافتند داروهايي که مهار کننده‌هاي mTOR ناميده مي‌شوند، مي‌توانند سيستم ايمني سالمندان را تقويت کنند و طول عمر را نيز افزايش دهند. آزمايش ديگري که پژوهشگران اکنون در حال انجام آن هستند، آزمايش بر روي "داروهاي سنوليتيک يا داروهاي ضد پيري"(senolytic drugs) است.

نخستين هواپيماي بدون سيستم پيشرانه
پژوهشگران ام. آي. تي در سال 2018 موفق به ساخت نخستين هواپيماي حالت جامد جهان شدند. هواپيماي مذکور در پرواز آزمايشي توانست مسافت 60 متر را طي و ثابت کند که بدون نيروهاي پيشران يا موتور جت نيز پرواز امکانپذير است.
در الکترونيک، "حالت جامد"(solid state) به مدار يا وسيله‌اي گفته مي‌شود که کاملاً از اجزاي جامد ساخته شده و حرکت الکترون‌ها يا ديگر حاملان بار در بستر مواد جامد انجام مي‌گيرد. مواد بلورين، چندبلوري، "اَريخت"(solid amorphous) را مي‌توان براي دستيابي به حالت جامد بکار برد، اما معمولاً از نيمه‌رساناي بلوري در اين ساختارها استفاده مي‌شود.
اين پرواز پيشرفتي در فناوري "باد يوني"(ionic wind) به شمار مي‌آيد زيرا در آن يک ميدان الکتريکي قدرتمند براي توليد يون‌هاي متشکل از نيتروژن استفاده مي‌کنند که اين يون‌ها نيز پس از خروج از هواپيما، نيروي رانش ايجاد مي‌کنند.
رانش يا "تراست"(Thrust) نيرويي واکنشي است که جسم را در جهت مخالف به حرکت در مي‌آورد، هنگامي که يک سامانه جرمي از يک سو رها مي‌شود يا به بيرون فشرده مي‌شود. گاه براي اين مفهوم واژه پيشرانش هم بکار مي‌رود. پيشرانش، رانش رو به جلو و پس‌رانش، رانش رو به عقب است. رانش هواپيما را در هوا به جلو مي‌برد. رانش براي مقابله با نيروي اصطکاک در هواپيما يا نيروي وزن در راکت استفاده مي‌شود. اين نيرو در هواپيما توسط موتور هواپيما و در راکت توسط سيستم‌هاي سوختي ايجاد مي‌شود.
سيم‌هاي قسمت بالايي بال اين هواپيما، نيروي الکتريکي بالغ بر 600 وات برق دارند که 40 هزار ولت انرژي از طريق آنها عبور مي‌کنند و اين يک نيروي مناسب و کافي براي ايجاد "آبشارهاي الکتروني"(electron cascades) است که در نهايت مي‌تواند مولکول‌هاي هوا را در نزديکي سيم شارژ کند، سپس اين مولکول‌هاي شارژ شده در امتداد ميدان الکتريکي به سمت يک سيم دوم در عقب بال حرکت مي‌کنند و در مسير حرکت به مولکول‌هاي خنثي هوا برخورد مي‌کنند و انرژي را به آنها انتقال مي‌دهند. مولکول‌هاي خنثي هوا نيز از عقب هواپيما خارج شده و نيروي محرک را فراهم مي‌کنند.
نتيجه اين عمليات يک سيستم پيش‌ران است که به طور کاملاً الکتريکي، با صداي بسيار کم و با قدرت بالا عمل مي‌کند.
پهناي بال هواپيماي مذکور 5 متر و وزن آن 2.45 کيلوگرم است. همچنين هواپيما مذکور مجهز به يک پکيج باتري و يک مبدل قدرت بالا است. پژوهشگران ام. آي. تي اميدوارند تا در آينده نزديک، دامنه و سرعت هواپيما را افزايش دهند.

اتصال مغز سه انسان به يکديگر
پژوهشگران حوزه اعصاب در سال 2018 توانستند با اتصال مغز سه انسان به يکديگر آنان را قادر به اشتراک گذاشتن افکارشان کنند.
پژوهشگران با استفاده از دو روش به نام "الکتروانسفالوگرافي"(EEGs) و "تحريک مغناطيسي مغز"(TMS) موفق به انجام اين کار شدند. آنان اين شيوه نوين "BrainNet" ناميدند.
تحريک مغناطيسي مغز يا بطور دقيق‌تر تحريک مغناطيسي مغز از راه جمجمه(Transcranial magnetic stimulation) که به اختصار به آن "TMS" مي‌گويند، به يک روش تحريک مغناطيسي عصبي گفته مي‌شود که بر روي نواحي کوچک و محدودي از مغز اعمال مي‌شود. در اين روش، يک مولد ميدان مغناطيسي يا سيم پيچ را در نزديکي سر بيمار قرار مي‌دهند. اين سيم‌پيچ، از طريق القاي الکترومغناطيسي، يک جريان الکتريکي خفيف در ناحيهٔ زيرين خود در مغز ايجاد مي‌کند. سيم‌پيچ مذکور در عين حال به يک دستگاه ضربان‌ساز يا محرک متصل است که جريان برق را به آن هدايت مي‌کند.

منبع: isna.ir