Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Maglev w wersji spożywczej
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Poleganie jedynie na wyrazie twarzy przy odczytywaniu czyichś emocji może być mylące. Ludzie często nie pokazują tego, co naprawdę czują, dlatego łączymy analizę ekspresji twarzy z innymi ważnymi sygnałami fizjologicznymi, dzięki czemu będziemy mogli lepiej monitorować zdrowie psychiczne pacjentów i udzielić im pomocy, mówi profesor Huanyu Cheng. Uczony stoi na czele grupy badawczej, która opracowała czujnik do pomiaru stanu psychicznego. Dane wysyłane są na serwer, gdzie może je analizować lekarz zajmujący się pacjentem.
Urządzenie to ma pomóc ludziom cierpiącym na problemy psychiczne, którzy jednak albo nie są całkowicie szczerzy wobec lekarza, albo mają problem z rozpoznaniem własnych emocji. Mierzy ono temperaturę, wilgotność, tętno i poziom tlenu we krwi. To te elementy naszej fizjologii, które ulegają zmianie pod wpływem stresu. Ich ciągły pomiar pomoże też w przełamaniu barier kulturowych czy międzyludzkich. Nie wszyscy bowiem reagują tak samo na te same emocje, a różnice w reakcjach mają też podłoże kulturowe.
Niewielkie elastyczne urządzenie zawiera kilka niezależnie działających czujników. Zostało skonstruowane tak, by pomiary z każdego z nich nie nakładały się na siebie. Następnie wytrenowali system sztucznej inteligencji w odpowiedniej analizie sygnałów. Po treningu system osiągnął dokładność sięgającą niemal 89%.
Urządzenie może szczególnie przydać się w przypadku pacjentów, którzy nie mówią czy cierpią na schorzenia neurologiczne. Ponadto ciągły monitoring stanu psychicznego szczególnie narażonych osób może pozwolić na wczesne wykrycie psychologicznych czy behawioralnych oznak demencji lub przedawkowania opioidów.
Ciągle jesteśmy na etapie badań i rozwoju, ale już teraz nasze urządzenie do duży krok naprzód w kierunku monitorowania i rozumienia ludzkich emocji, co może przyczynić się do rozwoju bardziej aktywnego i spersonalizowanego podejścia do opieki zdrowotnej osób cierpiących na zaburzenia psychiczne, wyjaśnia Cheng.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy zaobserwowano, w czasie rzeczywistym i skali molekularnej, jak powstaje woda. Naukowcy z Northwestern University zarejestrowali łączenie się atomów wodoru i tlenu. Obserwacji dokonano w ramach badań, w czasie których uczeni chcieli zrozumieć działanie palladu jako katalizatora reakcji prowadzącej do powstawania wody.
Uzyskanie wody za mocą palladu nie wymaga ekstremalnych warunków, zatem może być wykorzystane w praktyce do pozyskania wody tam, gdzie jest trudno dostępna. Na przykład na innych planetach. Przypomnijmy sobie Marka Watneya, granego przez Matta Damona w „Marsjaninie”. Spalał paliwo rakietowe, by uzyskać wodór, a następnie dodawał do niego tlen. Nasz proces jest bardzo podobny, ale nie potrzebujemy ognia i innych ekstremalnych warunków. Po prostu zmieszaliśmy pallad i gazy, mówi jeden z autorów badań, profesor Vinayak Dravid.
O tym, że pallad może być katalizatorem do generowania wody, wiadomo od ponad 100 lat. To znane zjawisko, ale nigdy go w pełni nie rozumieliśmy, wyjaśnia doktorant Yukun Liu, główny autor badań. Młody uczony dodaje, że do zrozumienia tego procesu konieczne było połączenie analizy struktury w skali atomowej oraz bezpośredniej wizualizacji. Wizualizowanie całego procesu było zaś niemożliwe.
Jednak w styczniu 2024 roku na łamach Science Advances profesor Dravid opisał nowatorką metodę analizowania molekuł gazu w czasie rzeczywistym. Uczony wraz z zespołem stworzyli ultracienką membranę ze szkła, która więzi molekuły gazu w reaktorach o strukturze plastra miodu. Uwięzione atomy można obserwować za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego w próżni wysokiej.
Za pomocą nowej metody uczeni zaobserwowali, jak atomy wodoru wnikają do próbki palladu, rozszerzając jej sieć atomową. Po chwili – ku zaskoczeniu uczonych – na powierzchni palladu pojawiły się krople wody. Myślę, że to najmniejsze kiedykolwiek zaobserwowane krople. Tego się nie spodziewaliśmy. Na szczęście nagraliśmy to i możemy udowodnić, że nie oszaleliśmy, cieszy się Liu.
Po potwierdzeniu, że pojawiła się woda, naukowcy zaczęli szukać sposobu na przyspieszenie reakcji. Zauważyli, że najszybciej zachodzi ona, gdy najpierw doda się wodór, później tlen. Atomy wodoru wciskają się między atomy palladu, rozszerzając próbkę. Gdy do całości zostaje dodany tlen, wodór opuszcza pallad, by połączyć się z tlenem, a próbka kurczy się do wcześniejszych rozmiarów.
Badania prowadzone były w nanoskali, ale wykorzystanie większych kawałków palladu pozwoliłoby na uzyskanie większej ilości wody. Autorzy badań wyobrażają sobie, że w przyszłości astronauci mogliby zabierać ze sobą pallad wypełniony wodorem. Gdy będą potrzebowali wody, dodadzą tlen. Pallad jest drogi, ale nasza metoda go nie zużywa. Jedyne, co jest tutaj zużywane, to gaz. A wodór to najpowszechniej występujący gaz we wszechświecie. Po reakcji pallad można wykorzystywać ponownie, mówi Liu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ponad połowa największych jezior na świecie traci wodę, wynika z badań przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowy z USA, Francji i Arabii Saudyjskiej. Przyczynami tego stanu rzeczy są głównie globalne ocieplenie oraz niezrównoważona konsumpcja przez człowieka. Jednak, jak zauważają autorzy badań, dzięki opracowanej przez nich nowej metodzie szacunku zasobów wody, trendów oraz przyczyn jej ubywania, można dostarczyć osobom odpowiedzialnym za zarządzanie informacji, pozwalającymi na lepszą ochronę krytycznych źródeł wody.
Przeprowadziliśmy pierwsze wszechstronne badania trendów oraz przyczyn zmian ilości wody w światowych jeziorach, wykorzystując w tym celu satelity oraz modele obliczeniowe, mówi główny autor badań, Fangfang Yao z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Boulder (CU Boulder). Mamy dość dobre informacje o słynnych jeziorach, jak Morze Kaspijskie, Jezioro Aralskie czy Salton Sea, jeśli jednak chcemy dokonać szacunków w skali globalnej, potrzebujemy wiarygodnych informacji o poziomie wód i objętości jeziora. Dzięki tej nowej metodzie możemy szerzej spojrzeć na zmiany poziomu wód jezior w skali całej planety, dodaje profesor Balaji Rajagopalan z CU Boulder.
Naukowcy wykorzystali 250 000 fotografii jezior wykonanych przez satelity w latach 1992–2020. Na ich podstawie obliczyli powierzchnię 1972 największych jezior na Ziemi. Użyli też długoterminowych danych z pomiarów poziomu wód z dziewięciu satelitów. W przypadku tych jezior, co do których brak było danych długoterminowych, wykorzystano pomiary wykorzystane za pomocą bardziej nowoczesnego sprzętu umieszczonego na satelitach. Dzięki połączeniu nowych danych z długoterminowymi trendami byli w stanie ocenić zmiany ilości wody w jeziorach na przestrzeni kilku dziesięcioleci.
Badania pokazały, że 53% największych jezior na świecie traci wodę, a jej łączny ubytek jest 17-krotnie większy niż pojemność największego zbiornika na terenie USA, Lake Meads. Wynosi zatem około 560 km3 wody.
Uczeni przyjrzeli się też przyczynom utraty tej wody. W przypadku około 100 wielkich jezior przyczynami były zmiany klimatu oraz konsumpcja przez człowieka. Dzięki tym badaniom naukowcy dopiero teraz dowiedzieli się, że za utratą wody w jeziorze Good-e-Zareh w Afganistanie czy Mar Chiquita w Argentynie stoją właśnie takie przyczyny. Wśród innych ważnych przyczyn naukowcy wymieniają też odkładanie się osadów. Odgrywa ono szczególnie ważną rolę w zbiornikach, które zostały napełnione przed 1992 rokiem. Tam zmniejszanie się poziomu wody jest spowodowane głównie zamuleniem.
Podczas gdy w większości jezior i zbiorników wody jest coraz mniej, aż 24% z nich doświadczyło znacznych wzrostów ilości wody. Są to głównie zbiorniki znajdujące się na słabo zaludnionych terenach Tybetu i północnych części Wielkich Równin oraz nowe zbiorniki wybudowane w basenach Mekongu czy Nilu.
Autorzy badań szacują, że około 2 miliardów ludzi mieszka na obszarach, gdzie w zbiornikach i jeziorach ubywa wody, co wskazuje na pilną potrzebę uwzględnienia takich elementów jak zmiany klimatu, konsumpcja przez człowieka czy zamulanie w prowadzonej polityce. Jeśli na przykład konsumpcja przez człowieka jest ważnym czynnikiem prowadzącym do utraty wody, trzeba wprowadzić mechanizmy, które ją ograniczą, mówi profesor Ben Livneh. Uczony przypomina jezioro Sevan w Armenii, w którym od 20 lat poziom wody rośnie. Autorzy badań łączą ten wzrost z wprowadzonymi i egzekwowanymi od początku wieku przepisami dotyczącymi sposobu korzystania z wód jeziora.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Profesor Jay Stock z kanadyjskiego Western University twierdzi, że konsumpcja mleka w niektórych regionach świata w okresie od 7000 do 2000 lat temu doprowadziła do zwiększenia masy i rozmiarów ciała ludzi. W tym samym czasie w innych regionach świata dochodziło do redukcji wielkości ludzkiego organizmu. Stock i jego zespół zauważyli, że do zwiększenia rozmiarów ciała H. sapiens doszło tam, gdzie z przyczyn ewolucyjnych częściej występowały geny pozwalające dorosłym ludziom na trawienie mleka.
Naukowcy porównali 3507 szkieletów z 366 stanowisk archeologicznych. To szczątki ludzi, którzy żyli na przestrzeni ostatnich 25 000 lat. Dowiedzieli się, że pomiędzy 15 a 10 tysięcy lat temu u ludzi z Eurazji i Afryki Północno-Wschodniej doszło do zmniejszenia rozmiarów i masy ciała. W tym mniej więcej czasie w różnych regionach świata zaczęło rozwijać się rolnictwo, a wcześni rolnicy zabierali ze sobą nasiona roślin oraz zwierzęta hodowlany i wkraczali z nimi na tereny eurazjatyckich łowców-zbieraczy. Jednak w niektórych regionach, w tym w centrum i na północy Europy rośliny udomowione w zachodniej Azji nie chciały się przyjąć. Tamtejsze społeczności zaczęły przechodzić z produkcji serów i jogurtów na rzecz bezpośredniej konsumpcji mleka, która ma więcej laktozy. Możliwość trawienia laktozy oznaczała, że ludzie w większym stopniu byli w stanie wykorzystać mleko, by zaspokoić swoje potrzeby energetyczne. W wyniku tych procesów ludzie z północy Europy częściej tolerują mleko, niż ludzie z południa i są od nich wyżsi.
Badania bazowały głównie na szkieletach pochodzących z Europy, ale prawdopodobnie ten sam mechanizm można by zauważyć w innych częściach świata. Picie mleka to ważne kulturowo zjawisko na różnych kontynentach i do dzisiaj widzimy ślady genetyczne tego zwyczaju. U ludzi z zachodu Afryki, Wielkich Rowów Afrykańskich, czy Rogu Afryki oraz niektórych części Arabii i Mongolii częściej występują geny pozwalające dorosłym na trawienie laktozy. Sądzę, że ten mechanizm napędzał też różnice regionalne we wzroście w Afryce. Na przykład Masajowie są bardzo wysocy i mają bogatą kulturę picia mleka. Niestety, brakuje mi obecnie danych, by przetestować tę hipotezę, mówi Stock.
Uczony dodaje, że zmniejszanie rozmiarów ludzkiego ciała nie miało miejsca – jak się uważa – w związku z pojawieniem się rolnictwa. Zachodziło ono już wcześniej. Z uzyskanych danych wynika, że ludzie stawali się coraz mniejsi po maksimum ostatniego zlodowacenia, gdy środowisko naturalne było mniej produktywne. W wyniku zlodowacenia żywność stała się mniej dostępna i mniej zróżnicowana. Pojawienie się rolnictwa również negatywnie wpłynęło na zróżnicowanie pożywienia, z którego korzystali ludzie. Jednocześnie jednak rolnictwo zapewniło obfite i stabilne źródła pożywienia.
Widzimy z tego, że pojawienie się rolnictwa miało w różnych częściach świata różny wpływ na biologię i zdrowie człowieka. Globalne różnice w rozmiarach ciała są częściowo odbiciem tych procesów, dodaje Stock.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Specjaliści od biomechaniki z Cornell University obliczyli maksymalną wysokość, z jakiej możemy skoczyć do wody bez większego ryzyka wyrządzenia sobie krzywdy. Uwzględnili rodzaj skoku, a zatem to, która część ciała najpierw styka się z wodą. Woda jest 1000-krotnie gęstsza niż powietrze, więc skacząc przemieszczamy się z bardzo rzadkiego do bardzo gęstego medium, co wiąże się z silnym uderzeniem, mówi profesor Sunghwan Jung, główny autor artykułu opublikowanego na łamach Science Advances.
Z eksperymentów wynika, że w przypadku osoby, która nie przeszła odpowiedniego treningu, skok do wody z wysokości ponad 8 metrów grozi uszkodzeniami kręgosłupa i karku w sytuacji, gdy jako pierwsza z wodą styka się głowa. Jeśli zaś skoczymy tak, by jako pierwsze z wodą zetknęły się dłonie, to przy skoku z wysokości ponad 12 metrów ryzykujemy uszkodzeniem obojczyka. Z kolei uszkodzenie kolana jest prawdopodobne przy skoku na stopy z wysokości ponad 15 metrów.
Chcieliśmy sprawdzić, jak pozycja przy skoku do wody wpływa na ryzyko odniesienia obrażeń. Motywowała nas też chęć opracowania ogólnej teorii dotyczącej tego, jak obiekty o różnych kształtach wpadają do wody. Prowadziliśmy więc analizy zarówno kształtu ludzkiego ciała i różnych rodzajów skoków, jak i ciał zwierząt. Mierzyliśmy przy tym oddziałujące siły, dodaje Jung.
Na potrzeby badań naukowcy wydrukowali trójwymiarowe modele ludzkiej głowy i tułowia, głowy morświna zwyczajnego, dzioba głuptaka zwyczajnego oraz łapy jaszczurki z rodzaju Basiliscus. W ten sposób mogli zbadać różne kształty podczas zetknięcia się z wodą. Wrzucali do niej swoje modele, mierzyli działające siły oraz ich rozkład w czasie. Brali pod uwagę wysokość, z jakiej modele wpadały do wody, a znając działające siły oraz wytrzymałość ludzkich kości, mięśni i ścięgien byli w stanie wyliczyć ryzyko związane ze skakaniem do wody z różnych wysokości. Biomechanika człowieka dysponuje olbrzymią literaturą dotyczącą urazów w wyniku upadków, szczególnie wśród osób starszych, oraz urazów sportowych. Nie znam jednak żadnej pracy dotyczącej urazów podczas skoków do wody, mówi profesor Jung.
Badania dają nam też wiedzę na temat przystosowania się różnych gatunków zwierząt do nurkowania. Na przykład głuptak zwyczajny ma tak ukształtowany dziób, że może wpadać do wody z prędkością do 24 m/s czyli ponad 86 km/h. Jung i jego zespół od dłuższego czasu badana mechanikę nurkowania zwierząt. Obecnie naukowcy skupiają się na tym, jak lisy nurkują w śniegu.
Jesteśmy dobrymi inżynierami. Potrafimy zbudować samolot i okręt podwodny. Ale przechodzenie pomiędzy różnymi ośrodkami, co sprawnie robią zwierzęta, nie jest łatwym zadaniem. A to bardzo interesująca kwestia. Inżynierowie chcieliby np. budować drony, które sprawnie poruszałyby się w powietrzu, a później wlatywały pod wodę. Może dzięki naszym badaniom wpadną na odpowiednie rozwiązania. My zaś próbujemy zrozumieć podstawy mechaniki, dodaje Jung.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.