Znajdź zawartość

Takie rozwiązanie to marzenie wielu lekarzy i laborantów: mikroigły, w których pustym wnętrzu znajdują się różne elektrochemiczne czujniki. W ten sposób można na bieżąco monitorować przez dłuższy czas chemię całego organizmu, w tym poziom cukru. Wewnątrz mikroigieł umieściliśmy kanaliki z szeregiem elektrochemicznych czujników, które można wykorzystać do wykrywania specyficznych cząsteczek albo wartości pH - wyjaśnia dr Roger Narayan z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej. Stosowane obecnie technologie bazują na pobieraniu próbek i badaniu ich. Tutaj badanie ma charakter ciągły, pozwalając np. na monitorowanie poziomu cukru we krwi diabetyka. Jak opowiada Narayan, w mikroigłach przynamniej jeden z wymiarów nie przekracza 1 milimetra. Pomysł jest taki, by dostosowane do indywidualnych potrzeb macierze czujników mikroigłowych wmontowywać w urządzenia przenośne, np. zegarki, znajdując dzięki temu odpowiedź na specyficzne pytania medyczne lub badawcze. Warto też zaznaczyć, że mikroigły są bezbolesne. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej, Sandia National Laboratories i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zbudowali na próbę mikroigłę z umieszczonymi wewnątrz czujnikami do pomiaru pH, glukozy i kwasu mlekowego (zastosowano detekcję amperometryczną). Z tym ostatnim wiążą sportowe nadzieje, wspominając, że za jego pomocą dałoby się określić stężenie metabolitu w mięśniach nie przed lub po wysiłku, ale w jego trakcie. Kiedy w ramach eksperymentu akademicy zmodyfikowali materiał za pomocą komórkoopornej powłoki (Lipidure), zahamowano przyleganie makrofagów. W ciągu 48 godzin nie doszło do rozwarstwienia powłoki.

Inżynierowie skonstruowali wiskozymetr, czyli urządzenie do badania lepkości różnych cieczy, np. keczupu i kosmetyków, które można włączyć do linii produkcyjnej. Jak tłumaczą wynalazcy z Uniwersytetu w Sheffield, wdrożona technologia pozwala monitorować w czasie rzeczywistym, jak lepkie składniki cieczy zmieniają się w trakcie poszczególnych etapów wytwarzania. Dzięki temu można zachować wszystkie pożądane parametry. Zakłady wytwarzające ciekłe produkty muszą wiedzieć, jak ciecze będą się zachowywać w różnych warunkach, ponieważ te rozmaite zachowania mogą wpłynąć na teksturę, smak, a nawet zapach produktu - tłumaczy dr Julia Rees. Lepkość większości cieczy zmienia się w różnych warunkach i projektanci często posługują się skomplikowanymi równaniami, które pozwalają wnioskować o charakterze tych zmian. Z nowo opracowanym systemem czujników, przez który ciecz po prostu przepływa, zadanie staje się o wiele prostsze. Na podstawie danych z czujników urządzenie wylicza zakres prawdopodobnych zachowań. Firmy pracujące nad nowymi produktami będą mogły włączyć urządzenie do procesu, co oznacza, że nie trzeba będzie pobierać próbek i przeprowadzać na nich kosztownych testów laboratoryjnych. Pozwoli to obniżyć koszty i zwiększyć wydajność produkcji. System będzie można skalować. Twórcy wspominają nawet o wersjach dla mikrochipów z kanalikami o średnicy ludzkiego włosa. Takie rozwiązanie sprawdzi się, gdy producenci czy naukowcy będą dysponować minimalną ilością cieczy (np. z próbek biologicznych). Ponieważ mikroreometr pracuje w czasie rzeczywistym, gdy zostaną wykryte wady produkcyjnie, nie będzie się marnować czasu, materiałów ani energii - podkreśla współpracownik Rees prof. Will Zimmerman. Zespół Rees stworzył na razie laboratoryjny prototyp. Trwają prace nad ulepszeniem technologii i uzyskaniem prototypu projektowego.

W Lawrence Berkeley National Laboratory powstały pierwsze trójwymiarowe linijki plazmonowe, za pomocą których można mierzyć liczone w nanometrach zmiany przestrzenne w systemach makromolekularnych. Amerykanom w ich stworzeniu pomagali naukowcy z niemieckiego Uniwersytetu w Stuttgarcie. Linijki takie pozwolą na precyzyjne pomiary np. interakcji DNA z enzymami, zaginania protein czy ruchu peptydów. Zademonstrowaliśmy trójwymiarowe plazmonowe linijki bazujące na plazmonowych oligomerach i spektroskopii plazmonowej. Pozwalają nam one na uzyskanie dokładnego obrazu ułożenia przestrzennego złożonych makromolekularnych procesów biologicznych oraz śledzenie ich ewolucji - stwierdził Paul Alivisatos, szef zespołu badawczego. W miarę jak badamy coraz mniejsze struktury, koniecznie jest opracowanie narzędzi, pozwalających na ich mierzenie. Dlatego też amerykańsko-niemiecki zespół postanowił wykorzystać plazmony, czyli fale tworzone przez wzbudzone elektrony, powstające wskutek interakcji światła z metalem. Dwie nanocząsteczki metali szlachetnych, znajdujące się blisko siebie, sprzęgną się za pomocą rezonansu plazmonów i powstanie rozpraszająca światło struktura, a jej właściwości będą ściśle zależały od odległości pomiędzy nanocząsteczkami. Ten efekt rozpraszania światła został przez nas wykorzystany do stworzenia linijek plazmonowych, których użyliśmy do mierzenia odległości pomiędzy komórkami - mówi Alivisatos. Dotychczas do tego typu pomiarów używano linijek bazujących na barwnikach chemicznych i zjawisku FRET, czyli mechanizmie przenoszenia energii pomiędzy dwoma chromoforami. Użycie plazmonów ma tę przewagę, że w ich przypadku nie mamy do czynienia z blaknięciem czy migotaniem. Są one ponadto bardzo jasne i stabilne. Do niedawna używano wyłącznie dwuwumiarowych linijek plazmonowych, gdyż uczeni nie potrafili sobie poradzić ze zbyt dużym rozpraszaniem światła, do jakiego dochodziło gdy wiele nanocząsteczek metali znajdowało się blisko siebie i poruszały się one w trzech wymiarach. W tak uzyskiwanym obrazie spektrum rozpraszanego światła było bardzo szerokie i niemożliwe było wyłonienie poszczególnych elementów, które można byłoby przypisać położeniu konkretnej nanocząsteczki. Teraz uczeni poradzili sobie z tym problemem stosując pięć złotych nanopręcików, z których każdy ma indywidualnie kontrolowaną długość i orientację. Pręciki ułożone są w literę H - dwa znajdują się na dole, dwa na górze, a pomiędzy nimi, prostopadle do reszty, ułożono piąty pręcik. Dzięki takiemu ułożeniu pomiędzy pojedynczym pręcikiem, a dwoma równoległymi powstaje silne sprzężenie, które pozwala na uzyskanie ostrego obrazu i umożliwia wykonanie pomiarów. Dodatkową zaletą takiej struktury jest duża swoboda ruchu wszystkich pręcików, co umożliwia dokładne badania zmian w strukturze badanych systemów. http://www.youtube.com/watch?v=dgdWrMaAxd4

Rekin wielorybi (Rhincodon typus), największy rekin, a zarazem największa ryba świata, może prawdopodobnie osiągać jeszcze większe rozmiary niż dotąd sądzono. Naukowcy pracujący w Mozambiku opracowali nową metodę pomiarową, która wykorzystuje aparat z laserami i zapewnia niespotykaną wcześniej precyzję. Zespół z Univeristy fo Queensland, Marine Megafauna Foundation i CSIRO Marine and Atmospheric Research opublikował wyniki swoich badań w branżowym piśmie Journal of Fish Biology. Inni badacze próbowali wcześniej mierzyć rekiny taśmą lub wzrokowo szacowali ich rozmiary, a przy tym sposobie trudno, oczywiście, o precyzję - podkreśla doktorant Christoph Rohner. Często ichtiolodzy odwoływali się do fotogrametrii, czyli pomiarów na podstawie zdjęć. Tak samo było w opisywanym studium, ale metodę nieznacznie zmodyfikowano. Ekipa Rohnera chwali się niezwykłą dokładnością pomiarów, będącą zasługą wykorzystania dwóch laserowych wskaźników celu. Umieszczono je w odległości 50 cm od siebie po dwóch stronach aparatu. Zapewnia to stałą skalę odniesienia (coś w rodzaju podziałki na mapie), dlatego zdjęcia można analizować z większą precyzją. Już teraz udało się wykazać, że długość niektórych osobników należałoby powiększyć o 50 cm. Tożsamość rekinów wielorybich można zidentyfikować na postawie unikatowych wzorów cętek po bokach. Rzutujemy dwa punkty laserowe na ten rejon, co pozwala nam ustalić zarówno tożsamość, jak i długość rekina na podstawie jednej fotografii. Na razie nie mamy pojęcia, jak długo żyje rekin wielorybi, ale może przekraczać setkę. Powtarzając pomiary tego samego osobnika, mamy nadzieję ustalić, ile lat ma 20-metrowy okaz. Dokładne pomiary pozwolą ustalić, jak wygląda cykl życiowy tych żywiących się planktonem olbrzymów. Jest to gatunek zagrożony, dość często łapiący się w sieci i ginący podczas polowań z użyciem harpunów. Dziewiętnaście procent światowej populacji żyje u wybrzeży Mozambiku.

Niewykluczone, że jesteśmy świadkami ważnego przełomu w historii motoryzacji. Firma QinetiQ opracowała system, który sprawdza poziom alkoholu we krwi kierowcy i uniemożliwia zapalenie silnika, jeśli obowiązujące normy zostały przekroczone. Podobne systemy są tworzone już od dawna, jednak wszystkie one było dość łatwo oszukać, gdyż zakładały, że kierowca przed uruchomieniem pojazdu dmuchnie w rodzaj wbudowanego alkomatu czy też mierzyły poziom alkoholu poprzez skórę dłoni trzymających kierownicę. Dadss (Driver Alcohol Detection Systems for Safety) firmy QinetiQ korzysta z czujników wbudowanych w klamkach i kierownicy, które mierzą poziom alkoholu w pocie oraz z sieci innych czujników rozmieszczonych wokół miejsca kierowcy, na bieżąco monitorujących zawartość alkoholu w wydychanym powietrzu. Firmę QinetiQ odwiedził już amerykański sekretarz ds. transportu, który był świadkiem testów systemu. Nazwał go "optymalnym rozwiązaniem" i wyraził nadzieję, że amerykańscy producenci będą chcieli dobrowolne stosować go w swoich samochodach. Obecny przy testach szef Narodowej Administracji Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) uważa, że powszechne stosowanie Dadss mogłoby w samych Stanach Zjednoczonych uratować około 9000 ludzi rocznie. Dodał jednak, że system znajduje się we wczesnej fazie rozwoju i nie zostanie skomercjalizowany przez najbliższe 8 lat. Wynalazek skrytykowała natomiast Sarah Longwell z Amerykańskiego Instytutu Napojów. Jej zdaniem tego typu technologie nigdy nie będą działały perfekcyjnie i będzie dochodziło do sytuacji, w których trzeźwe osoby nie będą mogły skorzystać z samochodu. "Nawet jeśli trafność oceny będzie wynosiła 99,9% to i tak będziemy mieli każdego dnia dziesiątki tysięcy przypadków, kiedy samochód się nie uruchomi, gdy powinien" - stwierdziła.

W Nature Physics ukazał się artykuł, którego autorzy dowodzą, iż za pomocą odpowiedniego splątania cząstek w układzie pamięci możemy poradzić sobie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga. Zasada ta ogranicza naszą możliwość poznania świata na poziomie kwantowym. Heisenberg stwierdził bowiem, że nie możemy jednocześnie zmierzyć położenia i pędu cząstki, gdyż mierząc jedną, zmieniamy drugą. Bardziej przystępnie wyjaśnił to Paul Dirac, który stwierdził, że jedynym sposobem na zmierzenie położenia cząstki jest odbicie od niej fotonu i sprawdzenie, w którym miejscu detektora foton wyląduje. Uzyskamy w ten sposób informacje o położeniu, jednak sam fakt odbicia od niej fotonu spowoduje, że zmienimy jej pęd. Z tego też powodu dotychczas naukowcy sądzili, że poznanie z wystarczającą dokładnością obu zmiennych jest niemożliwe. Teraz jednak grupa uczonych doszła do wniosku, że wykorzystując kwantowe splątanie można uzyskać dokładne informacje o jednej z nich. Pomiar nie będzie co prawda idealnie precyzyjny, jednak uda się dzięki niemu pokonać granicę wyznaczaną przez zasadę nieoznaczoności. W teoretycznej pracy uczeni twierdzą, że należy maksymalnie splątać cząstkę z kwantową pamięcią. Splątanie takie musi objąć wszystkie stany i stopnie swobody cząstki. Po splątaniu i rozdzieleniu obserwator jest w stanie określić zmienną jednej z cząstek i poinformować zarządzającego pamięcią kwantową, która zmienna została zmierzona. Dane o drugiej zmiennej można uzyskać z układu pamięci, z którym cząstka była splątana. Artykuł autorstwa naukowców z ETH Zurich, Uniwersytetu Ludwiga Maksymiliana z Monachium, Instytutu Fizyki Teoretycznej w kanadyjskim Waterloo i Uniwersytetu Technicznego z Darmstadt jest rozważaniem czysto teoretycznym, w którym do obliczeń wykorzystano m.in. system Hilberta i entropię. Nie zbudowano jeszcze urządzenia, które pozwoliłoby dowieść prawdziwości ich stwierdzeń. Mimo to samo stworzenie teoretycznej podbudowy pod sposób na poradzenie sobie z ograniczeniami nakładanymi przez nieoznaczoność jest bardzo ważnym wydarzeniem. Jeśli uczeni mają rację, to fizykę kwantową czekają w przyszłości poważne zmiany. Sami autorzy wspomnianej na początku pracy mają zamiar wykorzystać swoje obliczenia do dalszego badania zjawiska splątania kwantowego.

Kamienie nagrobne mogą ujawnić, w jaki sposób na przestrzeni wieków zmieniała się ziemska atmosfera i jej skład. Naukowcy już poprosili społeczeństwo o pomoc w odczytywaniu historii zapisanej w marmurze. Gazy z atmosfery rozpuszczały się w kroplach deszczu, powodując erozję. Zbierając dane z marmurowych płyt nagrobnych o różnym wieku z różnych części świata, badacze będą mogli sporządzić mapę tempa wietrzenia kamieni. Jak napisano na witrynie Projektu Nagrobkowego (Gravestone Project), ochotnicy mają do wykonania 2-etapowe zadanie. Na początku należy zlokalizować cmentarz za pomocą GPS-a. To wbrew pozorom ważna część misji, ponieważ należy odrzucić wszystkie nekropolie, na których nie ma grobów marmurowych. Marmur jest bowiem skałą powstałą z przeobrażenia wapieni lub dolomitów. Składa się z krystalicznego kalcytu, czyli węglanu wapnia. Pod wpływem kwaśnych deszczy ulega on stopniowemu rozpuszczeniu. W drugim etapie wolontariusze muszą się posłużyć mikrometrem. Wykonując nagrobek, kamieniarz ryje w nim napis. Potem litery są pokrywane ołowianą farbą, a całość polerowana. Oznacza to, że po zakończeniu prac warsztatowych litery i tło są dokładnie tej samej wysokości. Gdy jednak materiał ulega erozji i wietrzeniu, a litery nie, napis staje się z biegiem lat coraz bardziej wypukły. Mierząc odległość między szczytem ołowianej litery a marmurem i odnotowując wiek kamienia, można określić tempo wietrzenia. Ponieważ naukowcy będą mieli dostęp do nagrobków w różnym wieku, łatwo ustali się ewentualne zmiany wietrzenia w czasie. Badacze wyjaśniają też chętnym, jak działa metoda, którą powinno się wykorzystać w odniesieniu do nagrobków bez ołowianych liter. Zakłada ona, że podczas produkcji marmur był tak cięty i polerowany, by na całej długości miał identyczną grubość. Mierząc więc grubość kamienia na górze i na dole, da się stwierdzić, czy coś się tu zmieniło. Nie jest to tak dokładna technika jak pomiar ołowianych liter. Niekiedy warto jednak skorzystać z nich obu. Naukowcy zalecają, by po zlokalizowaniu odpowiedniego cmentarza wybrać sobie pięć grobów i przeprowadzić na nich pięć pomiarów. Projektem kierują Deirdre Dragovich z Uniwersytetu w Sydney oraz Gary Lewis z Amerykańskiego Stowarzyszenia Geologicznego.

Nie tak dawno pisaliśmy o miniaturowym ciśnieniomierzu, który swobodnie mieści się we wnętrzu tętnicy udowej. Tym razem badacze z Uniwersytetu Purdue proponują nanotechnologiczny implant pozwalający na pomiar innego ważnego parametru - poziomu glukozy we krwi. Urządzenie wykorzystuje niezwykle wysokie przewodnictwo elektryczne węglowych nanorurek oraz tzw. biokompatybilność złota, czyli brak zdolności organizmu do jego wykrycia i uruchomienia reakcji immunologicznej. Jak twierdzą autorzy prototypu, pozwala on na osiągnięcie precyzji pomiaru niespotykanej dotąd w urządzeniach o podobnym stopniu miniaturyzacji. Produkcja układu zachodzi w kilku etapach. Wyjściowym materiałem do jego wytwarzania jest bloczek wykonany z glinu posiadający wyjątkową, porowatą strukturę, powstający na warstewce tytanu. Kolejny proces polega na wytworzeniu ultraczystych, cienkościennych węglowych nanorurek (cienkie granatowe linie biegnące w poprzek obrazka), które "wyrastają" z pokrytego tytanem dna porów na powierzchnię kanalików. Do powstającej sieci nanorurek przykłada się napięcie, które umożliwia odkładanie się metalu - palladu, które tworzą miniaturowe kryształy na powierzchni sensora (są to widoczne na zdjęciu żółte struktury o kostkowatym kształcie) oraz wewnątrz kanalików. Na jego powierzchni jest z kolei odkładane złoto, które służy jako biokompatybilna baza dla elementu wykrywającego bezpośrednio poziom glukozy. Ostatnią warstwę, przyłączoną do powierzchni czujnika, stanowi enzym - oksydaza glukozy. Przeprowadza ona rozkład glukozy do kwasu glukonowego i nadtlenku wodoru (wody utlenionej). Ta ostatnia rozpada się błyskawicznie z wytworzeniem tlenu oraz dwóch rodzajów jonów: kationów wodorowych H+ oraz anionu tlenowego O2-. Wytworzone jony posiadają ładunek elektryczny, więc ich wytwarzanie objawia się jako zmiana napięcia elektrycznego mierzonego na elektrodach wchodzących w skład urządzenia. To właśnie ilość powstających jonów służy do oceny stężenia glukozy znajdującej się w badanym roztworze. Jak twierdzą badacze z Uniwersytetu Purdue, ich wynalazek jest w stanie wykryć glukozę o stężeniu aż pięciokrotnie niższym, niż inne miniaturowe detektory. Co więcej, urządzenie jest tak małe (najmniejsza jego wersja ma wymiary 0,5 x 0,5 mm), że możliwe jest instalowanie go we wnętrzu naczyń krwionośnych. Teoretycznie umożliwia to wykonywanie pomiarów stężenia cukru w róznych miejscach ciała i w różnych typach naczyń krwionośnych, dzięki czemu ocena stanu zdrowia cukrzyka mogłaby być znacznie bardziej wnikliwa, niż obecnie. Konstrukcja sensora jest wysoce uniwersalna i pozwala na przyłączenie różnych enzymów, które mogłyby wykrywać wiele rodzajów substancji obecnych w krwi czy dowolnym innym roztworze. Potencjalne zastosowanie dla podobnych platform jest więc niemal nieograniczone. Wcześniej konieczne będzie jednak ich przetestowanie i dopuszczenie do użytku, co może zająć nawet kilka lat.

Niezwykle prosty w budowie system liczący komórki został opracowany na Uniwersytecie Kalifornijskim. Zestaw, którego sercem jest układ stosowany powszechnie w aparatach cyfrowych, pozwala na rozróżnienie i policzenie różnych typów komórek obecnych w próbce. Opracowane urządzenie jest konstrukcją nie tylko prostą, lecz także wyjątkowo kompaktową - składa się ono z zaledwie kilku prostych elementów. Co więcej, przeznaczona do analizy próbka nie musi być w żaden sposób przygotowana do testu, co skraca i upraszcza procedurę. Istnieje w związku z tym duża szansa na wykorzystanie systemu np. do oceny czystości mikrobiologicznej wody lub do wykonywania niektórych badań medycznych w warunkach polowych lub w krajach Trzeciego Świata. Wykonanie analizy jest bardzo proste. Badany materiał, czyli np. kroplę wody lub krwi, umieszcza się na szklanej płytce umieszczonej nad detektorem światła stosowanym powszechnie w cyfrowych aparatach fotograficznych, a następnie oświetla za pomocą prostej lampy. To, co rejestrujemy, to nie obraz, lecz sygnatura dyfrakcyjna, opisuje dr Aydogan Ozcan, twórca urządzenia. Naukowiec ma tu na myśli charakterystyczny sposób uginania się światła po przejściu przez komórki określonego typu. Gdy aparat wykona fotografię pojedynczej próbki, jest ona porównywana z biblioteką znanych sygnatur dyfrakcyjnych, co pozwala na zaklasyfikowanie komórek do określonych grup oraz ich zliczenie. Wykonywane kalkulacje są na tyle proste, że może je wykonywać nawet telefon komórkowy. W przeciwieństwie do tradycyjnych mikroskopów, opracowany sensor nie pozwala na uzyskanie precyzyjnych obrazów, lecz wyeliminowanie skomplikowanego układu optycznego pozwala na radykalne obniżenie kosztu produkcji maszyny. Jakość obrazu jest jednak, oczywiście, wystarczająca do wykonania precyzyjnego pomiaru. Dotychczas większość podobnych testów wykonywano z użyciem cytometrów przepływowych - niezwykle złożonych maszyn kosztujących kilkaset tysięcy złotych. Mają one ogromne możliwości wykonywania różnorodnych pomiarów, lecz w przypadku prostych analiz często jest to zwyczajnie niepotrzebne. Co więcej, cytometry to duże i ciężkie urządzenia, których z pewnością nie można nazwać przenośnymi, w przeciwieństwie do maszyny zaprojektowanej na Uniwersytecie Kalifornijskim. Pomimo kompaktowych rozmiarów wydajność prototypu jest stosunkowo wysoka. Pozwala on na wykrycie do stu tysięcy komórek w próbce o powierzchni 20 centymetrów kwadratowych w czasie jednej sekundy. Wystarcza to w zupełności np. do wykonania standardowej oceny morfologii krwi. Komórki są liczone z dokładnością ok. 10%, wystarczającą dla większości tego typu pomiarów. Wynalazek wzbudził już zainteresowanie innych naukowców. Pracujący na tej samej uczelni dr Alexander Revzin rozpoczął współpracę z dr. Ozcanem nad opracowaniem kieszonkowego urządzenia zdolnego do analizy krwi pod kątem liczebności limfocytów T. Pomiar ten jest niezwykle istotny dla oceny stopnia zaawansowania nabytego zespołu utraty odporności (AIDS). Podstawowym celem naukowców jest opracowanie systemu pozwalającego na niesienie pomocy pacjentom w krajach ubogich, lecz dr Rezvin nie wyklucza rozwinięcia tego pomysłu: [przyrząd] nie musi być używany wyłącznie w Afryce, jeżeli będzie to solidna technologia. Prototyp urządzenia zaprojektowanego w Kalifornii został już przetestowany w warunkach laboratoryjnych. Kolejnym etapem badań będzie zintegrowanie go z telefonem komórkowym - wbudowany weń aparat fotograficzny wykonywałby zdjęcia badanych próbek, a dalszy rozwój projektu wymaga jedynie dobudowanie podzespołów odpowiedzialnych za analizę obrazu oraz ładowanie szkiełek mikroskopowych do urządzenia.

lt;!-- @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> Naukowcy zatrudnieni przez firmę IBM po raz kolejny popisali się umiejętnością manipulowania pojedynczymi atomami. Tym razem jednak zamiast układania napisów, osiągnęli coś znacznie ważniejszego: wraz z kolegami z niemieckiego University of Regensburg zmierzyli siły wymagane do przesuwania atomów po powierzchni kryształów. Dzięki nowo zdobytej wiedzy badacze są o krok bliżej projektowania i konstruowania nanomechanizmów, które m.in. zastąpią dzisiejsze układy scalone. Badania prowadzone za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM – Atomic Force Microscope) pozwolą określić, które atomy i cząsteczki mocno trzymają się powierzchni, a które słabo. Pierwsze posłużą za szkielet nanomechanizmów, drugie natomiast będą mogły pełnić rolę nośnika pamięci czy przełączników. Dotychczas sprawdzono na przykład, że do przesunięcia atomu kobaltu po powierzchni platyny wymagana jest siła 210 pikonewtonów (210×10-12 N), a jeśli powierzchnię wykonano z miedzi – jedynie 17 pN. Ponadto naukowcy odkryli, że siły drastycznie się różnią, jeśli zamiast atomu przesuwana jest cała cząsteczka. Niezwykłą precyzję pomiaru osiągnięto dzięki zastosowanej w mikroskopie specjalnej konstrukcji elastycznego "dźwigaru", na którym umieszczono końcówkę skanującą powierzchnię próbki. Element ten został wykonany z kryształu kwarcu, podobnego do tego, jaki znajduje się w zegarkach elektronicznych. Gdy końcówka mikroskopu zbliża się do jednego z atomów, działająca na nią siła powoduje niewielką zmianę częstotliwości rezonansowej kwarcu. Ponieważ mikroskop potrafi również przemieszczać atomy, pomiar wspomnianej częstotliwości pozwala oszacować zarówno siły działające na końcówkę mikroskopu, jak i te wymagane do przenoszenia atomów. Zanim naukowcy przystąpią do budowania nanomechanzimów, czeka ich jeszcze sporo pracy "u podstaw". Muszą oni skatalogować siły przyciągania poszczególnych atomów i cząstek do różnych powierzchni. Bez tych wiadomości tworzenie jakichkolwiek struktur atomowych będzie miało równie duże szanse powodzenia, co budowanie mostu przez osoby nie znające właściwości używanych materiałów.

Moda na zdrowy styl życia stała się dobrym źródłem dochodów dla producentów "specjalnej" żywności, sprzętu do ćwiczeń oraz wszelkich pomiarów (masy, tętna, ciśnienia, tkanki tłuszczowej...). Na nic jednak ćwiczenia i ważenia, jeśli np. zaczniemy się objadać w środku nocy. Tutaj swojej szansy szuka hiszpański producent ceramiki, firma Tau Cerámica. Zaprezentowała ona prototypy paneli podłogowych, które potrafią... pouczać osoby stojące przed lodówką. Panele o nazwie Diet Floor powstały przy współudziale wynalazcy Pepa Torresa. Wyposażono je w czujnik nacisku, procesor oraz oprogramowanie, które pozwala rozpoznać stojące na panelach osoby, dzięki czemu możliwa jest personalizacja komunikatów głosowych. Dostępnych jest kilka trybów pracy, np. w kuchni panele przestrzegają przed dodatkowymi kaloriami, zwłaszcza gdy stoi na nich osoba ciężka, lub gdy próbuje ona skorzystać z lodówki o niewłaściwej porze. Z kolei w trybie biurowym gadające kafelki (przemianowane na Cafe Time) potrafią przypomnieć pracownikom o czekających obowiązkach. Ponieważ producent postanowił połączyć je z kamerą cyfrową, płytki robią też zdjęcia amatorom kawy i wysyłają je e-mailem do kierownictwa firmy. Choć w informacji prasowej producent wspomina o poczuciu humoru, opis działania kafelków brzmi raczej jak ponury żart. Mimo nazwania paneli "pamiętającym o Tobie przyjacielem", ich szanse na ciepłe przyjęcie wydają się marne.

Chris Lowe i Cynthia Larbey z Cambridge University są autorami ciekawej metody pomiarowej, która ma szansę znacznie ułatwić życie osobom cierpiącym na przewlekłe choroby, takie jak zaburzenia pracy nerek, cukrzyca czy nadciśnienie. Metoda ta bazuje na "inteligentnych" hologramach, wykrywających zmiany poziomu glukozy we krwi oraz wielu innych parametrów naszej fizjologii. Jest ona nie tylko uniwersalna, ale też szybka, prosta, tania i niezawodna. Sercem metody jest wykorzystanie obrazów holograficznych naniesionych na hydrożele. Materiały z tej grupy potrafią kurczyć się lub rozszerzać, zależnie od warunków panujących w ich otoczeniu. Ta właśnie właściwość posłużyła do pomiaru takich parametrów, jak stężenie glukozy czy adrenaliny we krwi. Na skutek zmian, na opisywanych hologramach mogą pojawiać się (lub z nich znikać znikać) określone informacje. W ten sposób element mierzący daną wielkość automatycznie podaje wynik pomiaru. Prosty i niemal natychmiastowy odczyt pozwala na odpowiednio szybką interwencję, a ta może czasem nawet uratować życie. Firma Smart Holograms próbuje zamienić opisywane odkrycia w komercyjne produkty. Wśród opracowanych urządzeń można znaleźć m.in. wskaźnik zawartości wody w paliwie lotniczym. Inne mierniki mogą być zastosowanie nie tylko w medycynie, lecz również w systemach wykrywających niebezpieczne substancje, a nawet do badania szczelności paneli szklanych.

Doktor Brian Corneil z Centrum Mózgu i Umysłu Uniwersytetu Zachodniego Ontario odkrył i opisał metodę dokładnego, a co najważniejsze bezpośredniego, pomiaru uwagi zwracanej na dany obiekt czy zjawisko. Do tej pory posługiwano się miarami pośrednimi, takimi jak czas reakcji czy wykrywanie bodźców określonego rodzaju (Nature Neuroscience). Nasze wyniki po raz pierwszy pokazują, że koncentrację uwagi da się mierzyć w czasie rzeczywistym za pośrednictwem monitorowania aktywności mięśni szyi. Odwołując się do obiektywnej i prostej techniki, odkrycie to może całkowicie zmienić pomiary procesów uwagi. Corneil odkrył, że mięśnie szyi są "uruchamiane" podczas orientowania uwagi nawet pod nieobecność ruchów oczu. Wynalazek Kanadyjczyków pozwoli dokładniej oceniać skuteczność terapii pacjentów po przebytym udarze lub z chorobami neurodegeneracyjnymi, np. parkinsonizmem.