Сообщений в теме: 583

[Друид]

Все что связано с графеном это хайп или провокация, пленку не получили, пока нано чешуя и математика, везде где написано " графен" типа краска, покрытие это спикуляция и обман, если втюхивают продукт, бейте в харю немедля!!

[rabbit]

Китай установил новый рекорд продолжительности термоядерного синтеза — 101 секунда при 120 млн градусов

 

По сообщению китайских источников, опытный термоядерный реактор HL-2M Tokamak в научном центре Чэнду установил абсолютный мировой рекорд по продолжительности искусственной термоядерной реакции. При температуре 120 млн °C реакция поддерживалась 101 секунду. Установленный корейцами предыдущий рекорд — 20 секунд при 100 млн °C — побит окончательно и бесповоротно. Новые открытия не за горами.

 

 

 

  HL-2M Tokamak. Вид изнутри. Источник изображения: IPP

Реактор HL-2M принят в эксплуатацию в декабре прошлого года. Новая установка позволила в три раза поднять температуру в рабочей зоне, где в магнитных полях удерживается разогретая плазма. Установка позволяет нагревать плазму до 150 млн °C и даже выше. С нагревом плазмы до 160 млн °C реактор работал 20 секунд. Представляется маловероятным, что кто-то в ближайшее время сможет побить поставленные в Китае рекорды.

На основе проекта HL-2M, который также носит название EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), предполагается собрать научные данные для создания прототипа промышленного термоядерного реактора к 2035 году, начало строительства которого запланировано на текущий год, и создать полноценную индустрию термоядерной энергетики в Китае к 2050 году. Ожидается, что HL-2 позволит удерживать разогретую до 100 млн °C плазму в течение 1000 секунд (примерно 17 минут).

 

 

 

Установка в сборе. Источник изображения: STR/AFP

Также опыты на HL-2M помогут получить ценную информацию для запуска и эксплуатации термоядерного реактора ITER, который содружество стран строит на юге Франции. Завершение строительства реактора ITER ожидается к 2025 году с выводом на полную мощность к 2035 году.

 

Источник: newatlas.com

Сообщение отредактировал rabbit: 02 июня 2021 - 05:43

[rabbit]

В Японии нашли способ снизить стоимость «зеленого» водорода на две трети

 

С 10 до 3 долларов за килограмм

Японские компании Eneos и Chiyoda намерены построить завод, который будет производить водород без выбросов углекислого газа и всего за одну треть нынешних затрат на производство водорода. Ожидается, что это станет прорывом в стремлении страны к декарбонизации.

 

Завод будет использовать запатентованную технологию электролиза, которая позволит значительно снизить необходимые инвестиции. Целью предприятия является снижение цены на водород примерно до 3 долларов за килограмм. Eneos и Chiyoda рассматривают Австралию и другие регионы в качестве кандидатов на строительство завода в 2030 году.

 

Водород, который может приводить в движение автомобили и турбины электростанций без образования CO2, жизненно необходим для декарбонизации, но производственные затраты на его получение остаются высокими. Сейчас водород на японском рынке стоит примерно 10 долларов за килограмм. Правительство стремится снизить эту цифру до 3 долларов к 2030 году, а со временем — до 2 долларов.

 

Метод, разработанный Eneos и Chiyoda, обеспечивает электролиз воды и толуола одновременно, а не посредством отдельных процессов, с образованием метилциклогексана (C7H14). Такое упрощение процесса вдвое сокращает капиталовложения в оборудование.

 

Жидкий C7H14 будет поставляться при температуре окружающей среды на электростанции и другие объекты, где из него будет добываться водород для получения энергии. Это намного более рентабельно, чем доставка водорода, который необходимо транспортировать при температуре -253 °C в специальной емкости.

 

У партнеров уже есть технология производства ограниченного количества C7H14, и теперь они будут работать над увеличением мощности за счет использования электродов большего размера. К 2025 финансовому году они рассчитывают разработать установку мощностью 500 кВт.

 

Электроэнергию, необходимую для электролиза, планируется получать из возобновляемых источников. В частности, Австралия поставляет такую ??энергию по невысокой цене. Для установки электролизного оборудования и резервуара для хранения требуется примерно 1 км2. Вместе с солнечной электростанцией, необходимой в качестве источника электроэнергии, производство займет 64 км2.

 

Японское правительство поставило цель к 2030 году использовать в качестве источника энергии до 3 млн тонн водорода. Планируется, что из этого количества «зеленый» водород составит 420 000 тонн. Предполагается, что завод Eneos и Chiyoda сможет производить 300 000 тонн водорода в год. По энергетической ценности это примерно соответствует ядерному реактору.

 

Источник: asia.nikkei.com

 

[rabbit]

Японские исследователи улучшили ионную металлизацию — это откроет путь к чипам нового поколения

 

Современные технологии нанесения тонких плёнок на кремний при производстве чипов ограничены в выборе материалов. Например, в плёнках из металлов возникает физическое напряжение, которое невозможно убрать для тугоплавких металлов и которое ведёт к появлению дефектов. Исследователи из Японии смогли решить эту проблему и предложили технологию, которая позволит создавать металлические плёнки на кристаллах без ограничений.

Традиционно физическое напряжение в тонкоплёночных металлических покрытиях в чипах снималось с помощью отжига — нагрева кристалла до температур, когда металл ещё не плавился, но размягчался достаточно, чтобы напряжение ушло. Если эти участки напряжения оставить, то со временем это привело бы к возникновению трещин и расколов, что вывело бы чип из строя. Но этот способ не годится для тонкоплёночных покрытий из тугоплавких металлов, нагревать которые для снятия напряжения необходимо до температур несовместимых с жизнью многих элементов кристалла. Наконец, нагревать — это дорого и сложно, что сказывается на себестоимости микросхем.

 

Впрочем, для нанесения тонких плёнок из тугоплавких металлов есть свой способ без создания существенного напряжения в плёнках — это импульсное магнетронное осаждение методом распыления (HiPIMS). Но в этом деле есть тонкость. Для равномерного осаждения на кристалл ионов «испаряемого» с мишени металла одновременно с импульсом HiPIMS на подложку требуется подать синхронизированный импульс смещения. Тогда напряжение в плёнках получается очень и очень низким и не требует последующего отжига.

 

Учёные из Токийского Столичного Университета предложили технологию импульсного магнетронного осаждения методом распыления без обычной подачи импульса смещения на подложку. Детально изучив процессы осаждения учёные определили, что импульс смещения необходимо подавать с небольшой задержкой. В их случае задержка составила 60 мкс, но этого оказалось достаточно, чтобы создать тонкую вольфрамовую плёнку с беспрецедентно низким напряжением 0,03 ГПа, что обычно достигается только при отжиге.

 

Эффективный способ получения пленок без напряжений окажет значительное влияние на процессы металлизации и производство чипов следующего поколения. Эта технология может быть применена к другим металлам и обещает большие выгоды для электронной промышленности.

 

Источник: eurekalert.org

[rabbit]

Китайские учёные создали стекло, превосходящее алмаз по твёрдости

 

Китайские учёные представили новую форму стекла, достаточно прочную, чтобы поцарапать поверхность алмаза. Но самое удивительное, что новый материал сохранил полупроводниковые свойства аморфного стекла. Это открывает путь к предельно прочным фотоэлектрическим панелям и к электронике, выдерживающей экстремальные температуры и давление.

 

 

Прочность алмаза, как известно, обусловлена его идеальной кристаллической структурой. Стекло не имеет упорядоченной структуры и особенной прочностью похвастаться не может. Китайские исследователи смогли подобрать такие режимы нагрева и давления, которые придали стеклу необычайную прочность с сохранением свойств полупроводника.

 

В основе нового высокопрочного стекла лежат фуллерены — это что-то типа графена, свёрнутого в подобие футбольного мяча. Сами по себе фуллерены не обладают рекордной твёрдостью, но спечённые вместе они оказались прочнее алмаза. В процессе обычного нагрева до высоких температур под давлением фуллерены расплавляются, и на выходе получается обычный искусственный алмаз — диэлектрик, а вовсе не полупроводник.

 

Учёные растянули процесс нагрева и охлаждения образцов на 12 часов каждый, а температурные режимы годами подбирали шаг за шагом, чтобы сохранить фуллерены в материале целыми. При нагреве до 1200 °C под давлением 25 ГПа фуллерены удалось сохранить в материале целыми. Новый материал получил название AM-III. Под микроскопом такой материал выглядит как кристаллическая структура, но при дальнейшем увеличении представляется неупорядоченным скоплением фуллеренов. Подобное сочетание сделало его прочнее алмаза.

 

При измерении твёрдости методом Виккерса материал AM-III показал твёрдость 113 ГПа. Для сравнения, алмазы природного происхождения имеют твёрдость от 70 до 100 ГПа, а сталь всего 9 ГПа. Статья об исследовании была опубликована в издании National Science Review. Эта работа появилась благодаря консультациям с профильными специалистами из Швеции, США, Германии и России.

 

Также было обнаружено, что материал AM-III является полупроводником с диапазоном запрещенной зоны от 1,5 до 2,2 эВ, что аналогично обычному аморфному кремнию. Такое сочетание электронных и механических свойств делает AM-III привлекательным решением для фотоэлектрических датчиков и солнечных батарей. Наконец, микросхемы из такого материала будут выдерживать чудовищные рабочие температуры и давления, что пригодится для космоса и авиации.

 

Источник: scmp.com

[rabbit]

В Германии создали литийметаллический аккумулятор с рекордной плотностью хранения энергии — вдвое лучше литийионного

 

Исследователи из Института Гельмгольца в Ульме (HIU) опубликовали в журнале Joule статью, в которой рассказали о перспективной комбинации катода и электролита литийметаллического аккумулятора. Новое решение позволит выпускать аккумуляторы с рекордной плотностью 560 Вт·ч/кг, что вдвое превосходит современные литиевые аккумуляторы. Но это ещё не всё. Новые батареи сохраняют 88 % ёмкости даже после 1000 циклов заряда и разряда.

Давно не секрет, что литий-металлические аккумуляторы превосходят литийионные по плотности хранения энергии, но стабильность первых оставляет желать лучшего. В процессе заряда и разряда традиционные электроды с высоким содержанием кобальта покрываются микротрещинами, в которые проникает электролит и усугубляет разрушения. Необходимо было найти такое сочетание материалов электродов с электролитом, которое не вызывало бы разрушений батареи и потерю ёмкости

 

В ходе экспериментов выход был найден в особой слоистой структуре катода литийметаллического аккумулятора с низким содержанием кобальта. Фактически в материале нового катода было необычно высокое содержание никеля (NCM88). Также вместо традиционного электролита LP30 на основе органических соединений был взят нелетучий и негорючий жидкий электролит с двумя анионами (ILE). Сочетание NCM88-катода и электролита ILE показало себя крайне перспективным, позволив как добиться рекордной плотности хранения энергии, так и низкого износа аккумулятора в процессе работы.

 

 

Кулоновский КПД, который показывает соотношение между извлеченной и запасаемой мощностью, в среднем составил 99,94 %. «Поскольку представленная батарея также отличается высоким уровнем безопасности, — говорится в пресс-релизе учреждения, — исследователи из Карлсруэ и Ульма сделали важный шаг на пути к углеродно-нейтральной мобильности».

 

Источник: cell.com

[rabbit]

Moderna объявила набор добровольцев для клинических испытаний мРНК-вакцины от ВИЧ

 

Американская компания Moderna, выпускающая м-РНК-вакцину против коронавируса, готовится к клиническим испытаниям двух вакцин от вируса иммунодефицита человека, изготовленных по той же технологии мРНК.

Компания набирает добровольцев для первой фазы рандомизированного испытания с участием людей. Во время него будут оценивать безопасность и иммуногенность (то есть способность антигена вызывать иммунный ответ) вакцин eOD-GT8 (мРНК-1644) и Core-g28v2 (мРНК-1644v2-Core) против ВИЧ.

Для испытания приглашаются неинфицированные взрослые с хорошим  здоровьем. Ученым нужно 56 добровольцев в возрасте от 18 до 50 лет.

Фармкомпания протестирует препараты вместе со специалистами из нескольких университетов, включая Техасский университет в Сан-Антонио и Университет Джорджа Вашингтон.

Предварительная дата начала исследования - 19 сентября 2021 года, а завершится оно 1 мая 2023 года.

Если мРНК-вакцины окажутся безопасными, их будут дополнительно тестировать уже на предмет степени эффективности.

 

Источник: clinicaltrials.gov

Сообщение отредактировал rabbit: 24 августа 2021 - 06:53

[rabbit]

Учёные создали память, которая светится каждой ячейкой в зависимости от её состояния — это раздвинет горизонты оптоэлектроники

 

Японские учёные вместе с коллегами с Тайваня создали ячейку резистивной памяти ReRAM, состояние которой можно считывать одновременно электрическими и оптическими сигналами. Создать компактное устройство «два в одном» помог перовскит, слой которого как проводил электроны и удерживал заряд, так и излучал фотоны. Подобное свойство позволит увеличить производительность подсистемы памяти за счёт разделения задач и поможет в технологиях шифрования.

 

 

В принципе создать ячейку памяти для одновременного хранения и передачи данных электрическим способом и для сигнализации о состоянии ячейки излучением фотонов — это дело нехитрое. Учёные из Национального Тайваньского педагогического университета и Университета Кюсю поставили перед собой цель создать такую ячейку памяти в виде условно монолитного устройства, а не составного — из светодиодов и ячеек памяти. Помочь в этом смог перовскит в виде соединения бромида цезия-свинца (CsPbBr).

 

В результате исследования, о котором сообщается в издании Nature Communications, получилась компактная ячейка памяти ReRAM, о состоянии которой сообщается вспышками в реальном времени параллельно с операциями с памятью. Более того, используя в слое перовскита квантовые точки разного размера, учёным удалось обеспечить разноцветную индикацию режимов записи и стирания (синюю и зелёную), фактически повторяя вспышками процесс работы ячейки по передаче данных.

 

 

Дублирование электрических сигналов в памяти оптической индикацией в одном компактном устройстве открывает возможность увеличения производительности работы памяти ReRAM за счёт распараллеливания части процессов. В обычной ячейке памяти ReRAM для её работы необходимо измерять сопротивление резистивного слоя и делать ряд других сопутствующих электрических измерений, от которых «память со световой индикацией» освобождается. Когда-нибудь это может пригодиться, ведь фотоника становится важной частью новой электроники.

 

Источник: newatlas.com

[rabbit]

Создан суперконденсатор размером с пылинку, который выдаёт напряжение как у пальчиковой батарейки

 

Немецкие химики создали самый маленький в мире суперконденсатор, выходное напряжение на котором сравнимо с напряжением обычных элементов форм-фактора AA. Более того, суперконденсатор заряжается от такого природного электролита, как кровь человека. Это открывает путь к встроенным в тело автономным медицинским датчикам, что изменит подход к диагностированию и лечению заболеваний, включая онкологические.

 

 

Современные суперконденсаторы удаётся выпускать размерами около 3 мм3. Химики из Хемницкого технического университета (Chemnitz University of Technology) представили технологию изготовления наносуперконденсаторов (nBSC) объёмом 0,001 мм3 или в 3000 раз меньше. При этом напряжение на конденсаторе достигает 1,6 В, хотя токи, конечно, очень и очень маленькие.

 

В среднем схема питания с использованием суперконденсаторов nBSC выдаёт около 100 нА. Этого достаточно для работы миниатюрных датчиков, которые вводятся прямо в кровеносные сосуды. Например, исследователи спроектировали и испытали датчик измерения кислотности крови с питанием от nBSC. Важно отметить, что суперконденсаторы не только часами удерживали заряд в потоке крови, но также использовали кровь как электролит, заряжаясь и разряжаясь тысячи циклов.

 

 

Чтобы суперконденсатор мог использовать кровь, плазму или физраствор в качестве электролита он изготовлен трубчатым (полым). Кровь проходит сквозь конденсатор и создаёт поток электронов в его обкладках. Интересно, что суперконденсатор изготавливается плоским из нескольких слоёв золота (электроды), мембраны и полимерной оболочки, которые затем сами сворачиваются в трубочку с помощью специальной технологии напряжения материала.

 

Источник: newatlas.com

[rabbit]

Учёные вырастили «графен» из бора, что открывает новые горизонты для электроники и аккумуляторов

 

Теоретики давно предсказали существование плёночных форм бора атомарной толщины — борофенов. Но на практике вырастить однослойный борофен оказалось на порядки сложнее, чем получить графен. Мечты создать многослойный борофен с возможностью межслойного накопления энергии и вовсе казались фантастикой.

 

Однако учёные смогли получить условия выращивания двухслойного борофена, хотя это произошло совершенно случайно. В опубликованной на днях в издании Nature Materials статье группа учёных из американского Северо-Западного университета сообщила о выращивании образцов двухслойного борофена. Секрет крылся в выборе правильной подложки для процесса.

 

 

Для производства графена можно использовать простейшие способы, включая атомарно тонкое отслоение с помощью плёнки с липким слоем. Борофен таким образом отделить нельзя. Его структура более прочная и атомарно тонкий слой можно лишь вырастить на специальной подложке. Более того, все попытки вырастить двухслойный борофен заканчивались провалом — вместо второго слоя образовывались объёмные скопления бора в виде монокристаллической структуры.

 

В одном из своих экспериментов с подложками для выращивания борофена учёные из Северо-Западного университета использовали серебро, которое подвергли нагреву до определённой температуры. Получившаяся подложка выглядела как каскад террас с относительно большой площадью каждая. В ходе опыта выяснилось, что на такой подложке борофен сформировался в виде двух аккуратных слоёв. Этого никто не ожидал, но все были приятно удивлены — нашлось то, о чём давно мечтали.

 

Двухслойный борофен в теории лучше подходит для аккумуляторов будущего, чем графен. Он более прочный, гибкий и лёгкий. Расстояние между двумя слоями борофена хорошо подходит для удержания ионов и накопления энергии. Этот материал обещает упростить структуру батарей и снизить их вес. Учёные рассчитывают, что смогут изучить открывшиеся возможности для получения борофена в объёмах, которые позволят выявить его свойства и, в итоге, приблизить возможность практического применения.

 

Источник: hpcwire.com

Сообщение отредактировал rabbit: 30 августа 2021 - 01:08

[rabbit]

Новейший мозговой имплант, созданный учёными ЕС и США, помог женщине обрести искусственное зрение

 

Проведённое международной группой учёных исследование помогло 58-летней женщине получить «искусственное» зрение 16 лет спустя после того, как она полностью перестала видеть. Технология, предусматривающая вживление мини-электродов в мозг, пока позволяет распознавать простые фигуры.

В эксперименте участвовала бывшая учительница Берна Гомес (Berna Gomez). Вживление массива электродов в зрительную кору мозга позволяет стимулировать окружающие нейроны, обеспечивая искусственным зрением потерявшего здоровье добровольца. В связке использовались специальные очки с интегрированной камерой.

 

Учёные из Испании, Голландии и США опубликовали результаты работы в издании The Journal of Clinical Investigation. Электроды стимулировали мозг, благодаря чему женщина могла видеть белые точки, т. н. «фосфены», массивы которых и формировали силуэты.

 

По словам профессора Эдуардо Фернандеса (Eduardo Fernández), результаты очень впечатляют, поскольку продемонстрировали как безопасность, так и эффективность технологии и позволили восстановить «рудиментарную форму зрения». При этом профессор отметил, что учёному сообществу ещё предстоит ответить на ряд вопросов и решить ряд проблем. Например известно, что женщине не удалось распознать многие буквы, отчётливо идентифицировались лишь I, L, C, V и O.

 

Группа планирует проводить дальнейшие эксперименты, в следующий раз с использованием более сложных систем, способных «транслировать» в мозг более сложные изображения. Считается, что это поможет социализации потерявших зрение людей. Если эксперименты увенчаются успехом, мозговые импланты позволят незрячим людям узнавать собеседников, идентифицировать дверные проёмы, машины и другие объекты, и сделает их более самостоятельными.

 

Ожидается, что клинические испытания продлятся до мая 2024 года. Исследования финансируются несколькими фондами, университетами и ведомствами, включая Министерство науки и инноваций Испании.

 

Метод, позволяющий «обходить» использование глаз при формировании изображения, в будущем может помочь восстановить зрение 148 миллионам людей — приблизительно у стольких жителей планеты сейчас «потеряна связь» между глазами и мозгом из-за болезней вроде глаукомы или атрофии глазных нервов.

 

Источник: bgr.com     npr.org

[rabbit]

Австралийские учёные предложили простой способ превратить углекислый газ в кислород и углерод

 

Представьте ситуацию, в которой машины с двигателями внутреннего сгорания, ТЭС на угле и газе и промышленные установки вместо углекислого газа при сжигании топлива вдруг начали вырабатывать чистый кислород. Фантастика? Но это возможно, заявили учёные из Австралии и представили установку для простого и эффективного превращения CO2 в кислород и твёрдый углерод.

Учёные из Школы химической инженерии Университета Квинсленда под управлением команды из Университета Нового Южного Уэльса вместе с исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), Государственного университета Северной Каролины, RMIT, Мельбурнского университета, Технологического университета Квинсленда и Австралийского синхротрона (ANSTO) нашли решение эффективного преобразования углекислого газа в кислород и твёрдый углерод.

 

В основе опытной установки объёмом два литра лежат физико-химические явления, связанные с пропусканием углекислого газа через галлий. Это так называемый жидкий металл, который начинает плавиться при температуре, близкой к 30 °C. Кроме галлия в жидкой форме и галлия в виде наночастиц в смесь добавляются серебряные стержни нанометровых размеров. В процессе работы смесь интенсивно перемешивается, что вызывает трибоэлектрохимические реакции, когда вещества в жидком состоянии начинают за счёт силы трения активнее взаимодействовать с поверхностями твёрдых наполнителей.

 

В статье в журнале Advanced Materials, в которой рассказано об исследовании, учёные сообщили, что компактная установка месяц без изменения характеристик преобразовывала 100 мл CO2 каждую минуту. На превращение тонны CO2 в чистый кислород и твёрдый углерод было затрачено 230 кВт·ч электричества, что примерно равно $100. Эффективность преобразования достигла 92 %. Углерод, кстати, образуется в смеси в виде хлопьев и просто всплывает на поверхность, где его очень легко собирать.

 

Подобными установками, считают учёные, можно оборудовать каждый автомобиль с ДВС и каждую электростанцию на ископаемом топливе и тогда воздух посвежеет буквально на глазах. Для коммерциализации технологии немедленно создали компанию LM Plus.

 

Источник: phys.org

 

[rabbit]

Американские ученые создали универсальную мРНК-вакцину от большинства болезней переносимых клещами

 

Комбинированная мРНК-вакцина защищает от укусов клещей и помогает избавиться от опасных насекомых до того, как они занесут инфекцию в организм

 

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine, сообщается о разработке инновационной вакцины на основе мРНК, предназначенной для защиты от укусов клещей. Доклинические испытания на морских свинках показали, что вакцина помогает иммунной системе распознавать укусы клещей, в результате чего паразиты удаляются до того, как они смогут передать патогенное заболевание.

 

Более десятка заболеваний могут передаваться через укусы клещей. Наиболее известной является болезнь Лайма, вызываемая бактерией Borrelia burgdorferi. В прошлом были успешно разработаны вакцины  именно против этой бактерии. Однако новый кандидат в вакцины использует другой подход, используя технологию мРНК для воздействия на самого клеща.

 

Вакцина основывается на той же технологии мРНК, которая позволила довольно быстро в 2020 году  разработать вакцину против COVID-19. Но вместо того, чтобы направлять клетки организма на производство спайковых белков для обучения организма атаковать SARS-CoV-2, данная вакцина направляет клетки на производство некоторых белков, обнаруженных в слюне черноногого клеща Ixodes scapularis.

 

Вакцина, получившая название 19ISP, содержит мРНК-инструкции для 19 различных белков, содержащихся в слюне клеща. Доклинические исследования успешно продемонстрировали действие мРНК-вакцины на подопытных морских свинках.

 

"Мы обнаружили, что у морских свинок, вакцинированных 19ISP, после укуса появлялось покраснение кожи, что указывает на то, что их иммунная система активизировалась и направила воспалительные клетки к месту укуса для борьбы с инфекцией", - объясняет Андалиб Саджид, соавтор первого исследования. "Как и у других животных, у которых после повторных укусов выработался клещевой иммунитет, клещи не смогли питаться кровью морских свинок и быстро отцепились".

 

Помимо демонстрации того, что вакцина быстро вызывает иммунный ответ в месте укуса клеща, учёные обнаружили, что вакцинированные морские свинки также смогли успешно противостоять заражению бактерией болезни Лайма, когда столкнулись с клещами, переносящими возбудителя. Саджид говорит, что это указывает на то, что вакцина, направленная на борьбу с укусам клещей, может быть достаточной для профилактики большинства клещевых заболеваний.

 

До клинических испытаний на людях этой новой вакцины, возможно, еще далеко, поскольку предварительное исследование выявило несколько любопытных нюансов. В то время как вакцина оказалась эффективной на морских свинках, исследователи обнаружили, что вакцина была неэффективна при выработке клещевого иммунитета у мышей.

 

Неясно, почему так происходит, но мыши являются естественным местообитанием клещей, поэтому исследователи предполагают, что паразиты могли выработать уникальные способы сосуществования с животными. Для лучшего понимания того, как иммунитет клещей может вырабатываться у разных хозяев, потребуются дальнейшие исследования на других видах животных.

 

Старший автор нового исследования Эрол Фикриг говорит, что эта вакцина уникальна тем, что ее действие направлено на носителя патогена, а не на сам патоген. Это означает, что она должна обеспечивать широкую защиту от всех видов заболеваний, вызываемых клещами, а не только от одного возбудителя.

 

Фикриг предполагает, что вакцина может работать на людях, сигнализируя человеку о том, что его укусил клещ, вскоре после того, как клещ обосновался на его теле. Это позволит человеку быстро удалить клеща, прежде чем он сможет передать болезнетворные бактерии или вирусы.

 

"Вакцина улучшает процесс идентификации клещей, отчасти превращая укус клеща в укус комара", - говорит Фикриг. "Когда вы чувствуете укус комара, вы смахиваете его. При использовании вакцины появляется покраснение и вероятно зуд, поэтому вы можете распознать, что вас укусили, и быстро извлечь клеща, прежде чем он успеет передать B. burgdorferi".

 

Источник: news.yale.edu

Сообщение отредактировал rabbit: 20 ноября 2021 - 02:26

[rabbit]

Новое лекарство уничтожит сопротивляемость супербактерий и заставит старые антибиотики снова работать

 

Ученые обнаружили новый потенциальный метод лечения, способный обратить вспять устойчивость к антибиотикам у бактерий, вызывающих такие заболевания, как сепсис, пневмония и инфекции мочевыводящих путей.

 

Карбапенемы, такие как меропенем, - это группа жизненно важных антибиотиков, часто являющихся "последним средством", используемых для лечения серьезных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью, когда другие антибиотики, такие как пенициллин, не помогают. Но некоторые бактерии нашли способ выживать после лечения карбапенемами, вырабатывая ферменты, называемые металло-бета-лактамазами (МБЛ), которые разрушают карбапенемные антибиотики, прекращая их действие.

 

Совместные исследования, проведенные учеными из Оксфордского института Ineos (IOI) по изучению противомикробных препаратов при Оксфордском университете и нескольких европейских институтов, показали, что новый класс энзимных блокаторов, называемых индолкарбоксилатами, может остановить работу ферментов устойчивости к MBL, оставляя антибиотик свободным для атаки и уничтожения бактерий, таких как E. coli, в лабораторных условиях и при инфекциях у мышей.

 

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Chemistry, финансировалось Инновационной инициативой по лекарственным средствам (IMI) в рамках программ European Lead Factory (ELF) и European Gram-Negative Antibacterial Engine (ENABLE).

 

Сначала исследователи проверили сотни тысяч химических веществ, чтобы выяснить, какие из них могут плотно прикрепляться к MBL, чтобы остановить их работу, и какие не вступают в реакцию ни с одним из человеческих белков, что привело к открытию индолкарбоксилатов в качестве многообещающих новых кандидатов. Используя процесс, называемый кристаллографией, для более детального изучения их работы, исследователи обнаружили, что эти потенциальные препараты присоединяются к МБЛ совершенно иначе, чем любые другие лекарства - они имитируют взаимодействие антибиотика с МБЛ. Этот хитрый трюк с "троянским конем" позволяет этим потенциальным препаратам быть очень эффективными против очень широкого спектра супербактерий, продуцирующих MBL.

 

После их первоначального открытия исследователи химически изменили некоторые аспекты препаратов, чтобы сделать их максимально эффективными, и протестировали их в комбинации с карбапенемами против бактерий с множественной лекарственной устойчивостью как в лабораторных условиях, так и на мышах. Потенциальные новые препараты в комбинации с карбапенемами оказались в 5 раз более эффективными в лечении тяжелых бактериальных инфекций, чем одни карбапенемы, причем в менее концентрированной дозе. Важно отметить, что эти потенциальные препараты проявляют лишь слабые побочные эффекты у мышей.

 

Карбапенемы действуют аналогично пенициллину и другим родственным антибиотикам, называемым бета-лактамами - они останавливают бактерии от формирования новых клеточных стенок, когда они пытаются расти и размножаться, что убивает бактерии. Карбапенемы более стабильны, чем другие подобные антибиотики, и многие методы, которые бактерии используют для сопротивления антибиотикам, не действуют на карбапенемы.

 

Однако устойчивость к карбапенемам возникла, например, благодаря генам, кодирующим MBL, которые могут быстро передаваться от бактерии к бактерии. Не существует лицензированного препарата, направленного на MBLs, и только один находится на стадии клинических испытаний - поэтому необходимо срочно найти новые лекарства, которые преодолеют резистентность, защитят карбапенемы и позволят этим ценным препаратам работать дольше.

 

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 2050 году 10 миллионов смертей в год будут вызваны устойчивостью к противомикробным препаратам, что превысит число смертей от рака и сделает ее одной из самых актуальных проблем здравоохранения, с которыми сталкивается человечество сегодня.

 

Профессор Кристофер Шофилд, научный руководитель (химия) Оксфордского института Ineos при Оксфордском университете, сказал: "Рост устойчивости к противомикробным препаратам абсолютно неизбежен. Это огромная проблема, потому что коллективно мы не создаем достаточного количества новых клинически полезных антибиотиков. Как общество мы должны найти способы как создания новых антибиотиков, так и защиты тех, которые у нас есть". Альтернатива заключается в том, что рутинная современная медицина будет нарушена таким ужасным образом, который просто невозможно себе представить".

 

Совместными усилиями ученых и промышленников был открыт совершенно новый класс лекарств, способных блокировать один из способов борьбы бактерий с антибиотиками. Это исследование - кульминация многолетней работы, начиная с анализа огромных библиотек химических веществ и заканчивая тестированием лучших кандидатов в лекарственные препараты в ходе доклинических исследований в лаборатории. Мы активно продвигаем этот новый тип лекарств к клиническим испытаниям на людях, что особенно важно в странах с низким и средним уровнем дохода, где широко распространена устойчивость к карбапенемным антибиотикам".

 

Профессор Тим Уолш, научный руководитель (биология) Оксфордского института Ineos Оксфордского университета, сказал: "Академия, получив пространство для творчества, может создать нечто удивительное - и это то, что мы увидели здесь. Благодаря фантастической поддержке, которую мы получили от INEOS, мы можем повторить подобную программу открытия лекарств в рамках IOI для множества различных бактериальных целей и применений".

 

Помимо препаратов, преодолевающих устойчивость к существующим антибиотикам, в рамках IOI мы хотим открыть совершенно новые типы антибиотиков - не только для борьбы с бактериями, вызывающими инфекции у людей, но и с бактериями, поражающими сельскохозяйственных животных. Эти животные, такие как куры и свиньи, являются источником устойчивости человека к противомикробным препаратам, поэтому мы стремимся разработать препараты, которые будут использоваться исключительно в сельском хозяйстве и помогут защититься от инфекций с множественной лекарственной устойчивостью".

 

 

Источник: ox.ac.uk

 

[rabbit]

Ученые из Сингапура разработали тонкие биоразлагаемые аккумуляторы на бумажной основе

 

Новая "бумажная батарейка" толщиной 0,4 мм может питать небольшой вентилятор в течение 45 минут.

 

Ученые из Наньянского технологического университета (NTU) в Сингапуре разработали тонкие бумажные биоразлагаемые цинковые батареи, говорится в пресс-релизе компании. Они считают, что новый материал может обеспечить устойчивое питание гибкой носимой электроники будущего.

 

Новая цинковая батарея состоит из электродов, нанесенных с помощью технологии трафаретной печати на обе стороны бумажного листа пропитанного специальным раствором гидрогеля. На электроды нанесен тонкий слой золотой фольги для увеличения электропроводности аккумулятора. Толщина элемента питания составляет всего около 400 мкм, что приблизительно соответствует толщине трёх волосков человека. Интересно, что по истечении срока службы батарею очень легко утилизировать, достаточно просто закопать ее в землю, где она полностью разлагается в течение месяца.

 

Исследователи NTU, изложившие свои выводы в журнале Advanced Science, продемонстрировали, как бумажная батарейка размером 1,5 дюйма х 1,5 дюйма (4 см х 4 см) способна приводить в действие небольшой электрический вентилятор в течение 45 минут. При этом ученые обратили внимание, что сгибание батарейки не прерывает подачу энергии к вентилятору.

 

Разработчики уверены, что их новый эластичный аккумулятор может быть использован в будущем для производства гибкой электроники, например, носимых устройств или сгибаемых смартфонов. Их также можно будет использовать для медицинских датчиков и систем мониторинга здоровья человека. К тому же, новый аккумулятор является полностью экологичным. Благодаря тому, что батарея сделана из целлюлозы и гидрогеля, которые являются биоразлагаемыми материалами, ее использование может существенно помочь в решении проблемы отходов электронной промышленности.

 

 

"Мы считаем, что разработанный нами бумажный аккумулятор может помочь в решении задачи утилизации отходов электроники. Все материалы, используемые в технологии, абсолютно нетоксичны и не нужно заключать батарею в пластиковый или алюминиевый корпус." - говорит доцент Ли Сок Ву из NTU. " Отсутствие многослойной упаковки также обеспечивает возможность хранения большего количества энергии, а значит и мощности, в более компактной системе".

 

Источник: ntu.edu.sg

Сообщение отредактировал rabbit: 17 декабря 2021 - 03:56

[rabbit]

А тем временем, в цивилизованном мире....

 

 

Трансплантабельные искусственные легкие - через 5 лет

 

Human vasculature model created using Print to Perfusion process.

 

United Therapeutics в сотрудничестве с 3D Systems Corporation собираются в течение 5 лет подготовить для испытаний на людях напечатанные на 3Д принтере легкие, которые будут целлюляризированы клетками пациентов для избежания отторжения.

На конференции Life Itself в Сан-Диего они продемонстрировали напечатанный на принтере легочный каркас из рекордных 44 триллионов вокселей, которые составляют 4000 километров капилляров и 200 миллионов альвеол. Печать занимает три недели. Ученые говорят, что напечатать их - все равно, что проехать через все США, не отклоняясь от курса более, чем на толщину волоса.

В США каждый год от болезней легких умирает 150000 человек. В 2021 году 2524 пациента получили новые легкие, на июнь 2022 года 1075 пациентов находится в списке ожидания. Создатели заявили, что искусственные легкие уже продемонстрировали газообмен в опытах с животными. Они ставят перед собой цель обеспечить неограниченное количество легких для трансплантации в будущем.

Помимо легких, разрабатываются также почки и печень.

 

Источник: 3dprint.com

 

 

 

Сообщение отредактировал rabbit: 07 июня 2022 - 19:58

[rabbit]

Южная Корея будет бороться со старением

 

Одновременно с Саудовской Аравией худшая Корея тоже объявила о начале борьбы со старением на государственном уровне.

14  университетов, научно-исследовательских институтов и медицинских учреждений, основанных на финансируемых государством научно-исследовательских институтах, принадлежащих Национальной ассоциации научных и технологических исследований, запустили "Центр исследования конвергенции" который займется разработкой технологий диагностики, лечения и замедления старения

Национальное научно-техническое исследовательское общество (NST, председатель Ким Бок Чхоль) объявило 2-го мая об официальном открытии Исследовательского центра конвергенции, в который входят 3 научно-исследовательских института, 4 больницы, 3 университета и 4 компании. NST планирует инвестировать в этот исследовательский центр конвергенции 45 миллиардов вон в год в течение шести лет.

Ученые будут разрабатывать технологии, направленные на точную диагностику биологического (а не хронологического) возраста, на отсрочку и лечение старения, чтобы увеличить продолжительность здоровой жизни пожилых людей и решить проблему старения и ухудшения качества жизни в пожилом возрасте.

Участие приняли 14 учреждений, включая Академию наук: Корейский научно-исследовательский институт биологических наук и биотехнологий, Корейский институт восточной медицины, Корейский институт науки и технологий, Университетская больница Инха, Женская университетская больница Ихва, Университетская больница Аджу, Больница национального университета Чунгбук, Корейский передовой институт науки и технологий, Корейский университет, Kyunghee University, Eurotech, LAS, Life Semantics, Korea Sports Policy. 

Корейский научно-исследовательский институт биологических наук и биотехнологий отвечает за сбор больших данных о геномах корейцев, производство наборов молекулярной диагностики на основе машинного обучения для измерения старения и разработку оригинальных технологий для групп высокого риска. Одобрение на первые клинические испытания планируют получить в течение 6 лет.

Корейский институт восточной медицины, ответственный за детальную задачу, будет разрабатывать интеллектуальное обучающее решение для замедления старения, а Университетская больница Инха разработает цифровое лечебное устройство для комплексного управления факторами риска старения.

Квон Ын Су, глава исследовательского центра, сказал: "Мир начал признавать старение излечимой болезнью. Наша конечная цель - найти решение".

 

Источник: inews24.com

[rabbit]

Будущее уже здесь

[rabbit]

Инженеры научились ускорять закипание воды

 

Каждый из нас несколько раз в день включает чайник, чтобы вскипятить воду для любимого горячего напитка. Электрочайники используют для этого металлический нагревательный элемент в форме спирали или диска, мощностью в несколько киловатт. Вода обладает высокой теплоемкостью и требует немало энергии на нагревание, поэтому работающие чайники — один из самых «прожорливых» видов бытовой техники.

 

Однако вскоре они смогут потреблять существенно меньше. Физики из Массачусетского технологического института (MIT) разработали такое структурирование поверхности нагревательного элемента, которое ускоряет и облегчает закипание воды. Об этом профессор Эвелин Вонг (Evelyn Wang) и ее соавторы пишут в статье, опубликованной в журнале Advanced Materials. Коротко о работе рассказывает пресс-служба MIT.

 

Дело в том, что при нагревании воды на дне емкости появляются заполненные паром пузырьки, и по мере приближения к точке кипения их число растет. Однако при этом они оказываются слишком близко друг к другу, образуя достаточно плотный газовый слой, который снижает эффективность передачи тепла от нагревателя к жидкости. Именно с таким эффектом решили бороться Эвелин Вонг и ее коллеги. Для этого они структурировали поверхность нагревателя так, чтобы усилить формирование пузырьков и при этом препятствовать появлению изолирующего слоя.

 

 

Основа новой структуры — массив углублений шириной 10 микрометров и расположенных в двух миллиметрах друг от друга, на небольших «колоннах»-возвышениях. Возвышения направляют нагретую воду от самого дна к углублениям, создавая непрерывный ток жидкости, который быстро переносит тепло снизу вверх. Сами углубления облегчают формирование пузырьков и при этом фиксируют их на месте, не позволяя сливаться. Наконец, на более мелком масштабе структуры покрыты неровностями нанометровых размеров. Они увеличивают площадь поверхности нагревателя.

 

Лабораторные эксперименты с таким структурированным нагревателем показали, что коэффициент теплопередачи (который показывает, насколько хорошо тепло проходит через вещество) у него почти вчетверо выше, а критический тепловой поток (характеризующий газообразование во время нагрева) — почти в полтора раза выше.

 

«Такая производительность позволит существенно экономить энергию в целом ряде приложений, где используется кипение», — резюмируют ученые. В самом деле, такие процессы требуются не только для того, чтобы заваривать напитки или готовить. Кипячение важно, например, и для работы паровых турбин.

 

 

Источник: naked-science

 

[rabbit]

Новый ИИ от "Microsoft" может имитировать голос любого человека с помощью 3 секунд аудиозаписи

 

Модель преобразования текста в речь может так же сохранять эмоциональный тон диктора и акустическое окружение.

 

Исследователи "Microsoft" анонсировали новую модель ИИ для преобразования текста в речь под названием "VALL-E", которая может точно имитировать голос человека, после того как ей предоставят трехсекундный образец аудиозаписи. Как только она запоминает конкретный голос, "VALL-E" может синтезировать аудиозапись того, как этот человек говорит что угодно, и сделать это таким образом, чтобы сохранить эмоциональный тон говорящего.

 

Его создатели предполагают, что "VALL-E" может быть использован для высококачественных приложений преобразования текста в речь, редактирования речи, когда запись человека может быть отредактирована и изменена на основе текстовой расшифровки (заставляя его говорить то, чего он изначально не говорил), и создания аудиоконтента в сочетании с другими генеративными моделями ИИ, такими как GPT-3.

 

"Microsoft" называет "VALL-E" "нейронным языковым кодеком" ("neural codec language model"). Она основана на технологии под названием "EnCodec", которую "Meta" анонсировала в октябре 2022 года. В отличие от других методов преобразования текста в речь, которые обычно синтезируют речь путем манипулирования волновыми формами, "VALL-E" генерирует дискретные коды "аудиокодеков" из текста и акустических образцов. По сути, он анализирует, как звучит человек, разбивает эту информацию на дискретные компоненты (называемые "лексемами") благодаря "EnCodec" и использует обучающие данные для соответствия тому "знанию" о том, как бы звучал этот голос, если бы он произносил другие фразы за пределами трехсекундного образца. Или, как "Microsoft" выражается в документе "VALL-E":

 

 

«Для синтеза персонализированной речи (например, "нулевого TTS" ("zero-shot TTS")) "VALL-E" генерирует соответствующие акустические лексемы на основе акустических лексем 3-секундной записи и образца фонемы, которые ограничивают информацию о дикторе и содержании соответственно. Наконец, сгенерированные акустические лексемы используются для синтеза конечной формы сигнала с помощью соответствующего декодера нейронного кодека».

 

 

"Microsoft" обучила возможности синтеза речи "VALL-E" на аудиотеке, собранной компанией "Meta", под названием "LibriLight". Она содержит 60 000 часов англоязычной речи от более чем 7 000 дикторов, в основном взятых из аудиокниг "LibriVox", являющихся общественным достоянием. Чтобы "VALL-E" выдал хороший результат, голос в трехсекундном образце должен точно соответствовать голосу в обучающих данных.

 

На сайте, посвященном примерам "VALL-E", "Microsoft" предоставляет десятки аудиопримеров модели ИИ в действии. Среди примеров "Speaker Prompt" – это трехсекундная аудиозапись, предоставленная "VALL-E", которую он должен имитировать. "Базовая истина" – это уже существующая запись того же диктора, произносящего определенную фразу для сравнения (своего рода "контроль" в эксперименте). "Базовая линия" – это пример синтеза, обеспечиваемого обычным методом синтеза текста в речь, а образец "VALL-E" – это результат работы модели "VALL-E".

 

Блок-схема "VALL-E", предоставленная исследователями "Microsoft".

 

При использовании "VALL-E" для получения этих результатов исследователи передали в "VALL-E" только трехсекундный образец "Speaker Prompt" и текстовую строку (то, что они хотели, чтобы сказал голос), и сравнивали образец "Ground Truth" с образцом "VALL-E". В некоторых случаях эти два образца очень близки. Некоторые результаты "VALL-E" кажутся сгенерированными компьютером, но другие могут быть приняты за речь человека, что и является целью модели.

 

Помимо сохранения тембра голоса и эмоционального тона диктора, "VALL-E" может также имитировать "акустическую среду" аудиообразца. Например, если образец получен из телефонного разговора, то в синтезированном аудиовыходе будут имитироваться акустические и частотные свойства телефонного разговора. Образцы "Microsoft" (в разделе "Синтез разнообразия") демонстрируют, что "VALL-E" может генерировать вариации тона голоса, изменяя случайное "зерно", используемое в процессе генерации.

 

Возможно, из-за способности "VALL-E" потенциально быть использованным для обмана, "Microsoft" не предоставила код "VALL-E" для экспериментов другим, поэтому возможность непосредственно проверить возможности "VALL-E" – отсутствует. Исследователи, похоже, осознают потенциальный социальный вред, который может принести эта технология. В заключении статьи они пишут:

 

 

«Поскольку "VALL-E" может синтезировать речь, которая сохраняет звучание диктора, это может нести потенциальные риски неправильного использования модели, такие как подмена идентификации голоса или выдача себя за конкретного диктора. Чтобы снизить такие риски, можно построить модель обнаружения, позволяющую определить, был ли аудиоклип синтезирован "VALL-E". Мы также будем применять принципы "Microsoft AI Principles" на практике при дальнейшей разработке моделей».

Сообщение отредактировал rabbit: 11 января 2023 - 17:17