Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Miłośnicy serialu science-fiction Star Trek z pewnością pamiętają urządzenie zwane tricorderem. Pozwalało ono, między innymi, ocenić dokładnie stan zdrowia badanego pacjenta na odległość. Nasza medycyna niestety musi posiłkować się sondami, czujnikami i elektrodami, chcąc zdiagnozować chociażby pracę serca. Być może jednak niedługo sen Gene'a Roddenberry'ego (twórcy serialu) zacznie się ziszczać.

Elektrody i przyczepiane czujniki pozwalają na dokładną analizę rytmu serca, czy oddechu, ale na dłuższą metę jest to rozwiązanie niewygodne - wymaga precyzyjnego przylepiania, uwiązuje pacjenta do aparatury i nie nadaje się dla osób poruszających się. Artykuł w Review of Scientific Instruments, periodyku wydawanym przez American Institute of Physics pozwala spodziewać się rewolucji w tej dziedzinie. A szykują ją dwaj japońscy naukowcy z Kyushu University: Atsushi Mase i Daisuke Nagae.

Opracowane przez nich urządzenie wykorzystuje do badania pacjenta mikrofale o małej mocy, bardzo czuły odbiornik rejestruje ich odbicia i przesunięcie w fazie, pozwalając zmierzyć nawet bardzo małe zmiany w organizmie. Dalej do działania ruszają cyfrowe algorytmy odszumiania i przetwarzania sygnałów. Po odfiltrowaniu przypadkowych ruchów ciała aparat pozwala w czasie niemal rzeczywistym (z niewielkim opóźnieniem) monitorować pracę serca i autonomicznego układu nerwowego oraz oddychanie.

Oczywistym zastosowaniem będzie ciągły monitoring chorych, ale potencjalne pola działania to również np. wykrywanie pierwszych oznak senności u kierowcy. Niestety, od razu pojawiły się także pomysły masowego monitorowania skupisk ludzkich, jak wykrywanie oznak stresu wśród pasażerów linii lotniczych, które mogłyby sugerować, że osoba zdenerwowana ma coś na sumieniu, czy może jest nawet terrorystą.

Wykorzystania słynnego tricordera do inwigilacji autorzy serialu Star Trek nie przewidzieli.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z organizacji Public Intelligence opublikowali informację dotyczącą broni, która nie zabija, a którą chce budować lub udoskonalać Pentagon. Taka broń ma posłużyć przede wszystkim do rozwiązywania konfliktów bez eskalowania przemocy i wywoływania niechęci czy nienawiści do żołnierzy.
      Analitycy twierdzą, że obecnie używana broń tego typu nie tylko pozwala na zażegnanie kryzysu, ale wywołuje też pozytywny oddźwięk u miejscowej ludności.
      Jednym z takich urządzeń jest Raytheon Active Denial System. To urządzenie mikrofalowe, które na krótki czas podgrzewa skórę. Temperatura jest na tyle wysoka, że „ostrzelany“ jest zmuszony do wycofania się, jednocześnie zaś broń ma nie powodować ran. Pentagon chce zwiększyć zasięg systemu tak, by niemożliwe było zbliżenie się do niego na odległość pozwalającą na ostrzelanie z małej broni ręcznej.
      Innym urządzeniem jest Distributed Sound and Light Array (DSLA). To połączenie laserów, świateł i systemu dźwiękowego, które ma zdezorientować tłum. Ma jednak tę wadę, że użyte z bliskiej odległości może uszkodzić uszy i oczy.
      W przyszłym roku Pentagon rozpocznie testy udoskonalonego granatu hukowego. Ma on oślepiać człowieka na 10 sekund i wystawiać go na działanie dźwięku o natężeniu 143 decybeli.
      Udoskonalona zostanie też gumowa amunicja. Wojskowi domagają się, by miała ona większy zasięg i została wyposażona w barwnik pozostawiający ślady na ubraniu i ciele ostrzelanego, by można było go później zidentyfikować.
      Jeśli zaś chodzi o broń, która jeszcze nie istnieje, to na „liście życzeń“ Pentagonu znalazły się dwa interesujące systemy. jeden z nich to Subsurface Non-Lethal Engagement-Impulse Swimmer Gun. Ma być to broń generująca pod wodą impuls dźwiękowy, który z odległości nawet 150 metrów będzie wywoływał zaburzenia orientacji oraz nudności u wrogich płetwonurków. Odmiana tego systemu będzie generowała nanosekundowy impuls elektryczny, powodujący utratę kontroli nad mięśniami. Pentagon nie wyklucza takiej modyfikacji tej broni, że możliwe będzie zatrzymywanie za jej pomocą samochodów lub statków, poprzez przeciążenie ich systemów elektronicznych.
      Najciekawszym pomysłem ma być jednak Laser Based Flow Modification. W zamierzeniach pomysłodawców tego systemu, pozwoli on na „ostrzelanie“ krawędzi natarcia skrzydła samolotu, dzięki czemu zmieni się siła nośna i maszyna zostanie zmuszona do lądowania.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Trzech naukowców z Goddard Space Fight Center otrzymało od NASA grant w wysokości 100 000 USD, który jest przeznaczony na rozwój technologii laserowego zbierania próbek. Ich bezdotykowe kolekcjonowanie eliminuje ryzyko zanieczyszczenia.
      Obecny w science-fiction, przede wszystkim w Star Treku, system laserowego zbierania próbek, znajduje się w zasięgu współczesnej technologii - stwierdził Paul Stysley. Wraz z Demetriosem Pouliosem i Barry'm Coyle'em próbowali oni stworzyć laserowe urządzenie służące do sprzątania orbity okołoziemskiej. Okazało się jednak, że lasery, przynajmniej obecnie, nie radzą sobie z tak dużymi obiektami jak np. szczątki satelitów. Mogą być jednak użyte do zbierania próbek.
      Stysley, Poulios i Coyle zajmą się badaniem trzech technologii. Pierwsza zakłada użycie dwóch przeciwległych promieni lasera. Jest ona już używana w ograniczonym zakresie do przesuwania cząsteczek, jednak wymaga istnienia atmosfery, przez co nie będzie się nadawała do wielu zastosowań. Druga technologia, przetestowana w laboratorium, korzysta z optycznego solenoidu. Jest on opisywany przez uczonych jako promienie, których intensywność osiąga maksimum spiralnie do osi rozprzestrzeniania się. Pozwala ona przesuwać cząsteczki w kierunku źródła światła. Wiadomo też, że działa w próżni, co pozwoli na wykorzystanie jej w przestrzeni kosmicznej. W końcu trzecia, obecnie czysto teoretyczna technologia, korzystająca z pola elektromagnetycznego opisywanego przez funkcję Bessela pierwszego rodzaju. Zakłada ona wytworzenie pól magnetycznych lub elektrycznych wokół cząsteczek i nadanie im w ten sposób przyspieszenia.
      Chcemy być pewni, że dobrze rozumiemy działanie tych technik. Mamy nadzieję, że jedna z nich spełni nasze oczekiwania. Dopiero zaczynamy nad tym pracować. To nowe zastosowanie, którym nikt się dotąd nie zajmował - mówi Coyle.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Boeing poinformował o udanym pierwszym teście rakiety CHAMP. Urządzenie Counter-electronic High-powered Microwave Advanced Missile Project to bezpieczna alternatywa dla broni kinetycznej. Jej zadaniem jest unieszkodliwienie wykorzystujących elektronikę systemów przeciwnika, bez jednoczesnego powodowania ofiar w ludziach czy zniszczeń infrastruktury.
      Pierwszy test wykazał, że rakietę można kontrolować w czasie lotu. Jest też możliwa precyzyjna kontrola modułu High-powered Microwave.
      CHAMP nie tylko jest bezpieczniejsza dla postronnych osób i infrastruktury, ale również bardziej skuteczna od broni kinetycznej. Wysyła ona silne impulsy mikrofalowe, których zadaniem jest niszczenie elektroniki na wybranych obszarze. Impulsy te dotrą również do ukrytych głęboko pod ziemią centrów dowodzenia, które dotychczas były nieosiągalne dla konwencjonalnej broni.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy z Narodowych Instytutów Standardów i Technologii (NIST) jako pierwsi w historii doprowadzili do splątania dwóch jonów za pomocą mikrofal. Dotychczas w tym celu wykorzystywano lasery.
      Prace te pokazują, że w przyszłości możliwe będzie zastąpienie wielkich systemów laserowych niewielkimi źródłami mikrofal, takimi jak np. wykorzystywane w telefonach komórkowych.
      Mikrofale już wcześniej były używane do manipulowania jonami, jednak teraz, dzięki umieszczeniu źródła ich emisji bardzo blisko jonów, w odległości zaledwie 30 mikrometrów, udało się uzyskać splątanie atomów. Możliwość splątywania cząsteczek to jeden z podstawowych warunków transportu informacji i korekcji błędów w przyszłych komputerach kwantowych.
      Podczas swoich prac naukowcy wykorzystali źródło mikrofal umieszczone w układzie scalonym zintegrowane z pułapką jonową oraz stołowy zestaw laserów, luster i soczewek. Zestaw ten jest dziesięciokrotnie mniejszy niż dotychczas wykorzystywane. Użycie ultrafioletowego lasera o niskiej mocy wciąż jest koniecznością, gdyż za jego pomocą chłodzi się jony i obserwuje wyniki badań. Jednak w przyszłości cały zespół lasera można będzie zminiaturyzować do rozmiarów laserów używanych np. w odtwarzaczach DVD.
      Możliwe, że średniej wielkości komputer kwantowy będzie przypominał telefon komórkowy połączony z urządzeniem podobnym do laserowego wskaźnika, a zaawansowane maszyny będą wielkości współczesnego peceta - mówi fizyk Dietrich Leibfried, współautor badań. Chociaż kwantowe komputery raczej nie będą urządzeniami, które każdy będzie chciał nosić przy sobie, to będą mogły używać elektroniki podobnej do tej, jaka jest obecnie wykorzystywana w smartfonach do generowania mikrofal. Podzespoły takie są dobrze znane i już obecne na rynku. Taka perspektywa bardzo nas ekscytuje - dodaje uczony.
      W czasie eksperymentów dwa jony zostały złapane w elektromagnetyczną pułapkę. Nad pułapką znajdował się układ scalony zawierający elektrody z azotku glinu pokrytego złotem. Elektrody były aktywowane, by wywołać impulsy promieniowania mikrofalowego oscylujące wokół jonów. Ich częstotliwość wahała się od 1 do 2 gigaherców. Mikrofale doprowadziły do powstania pola magnetycznego, które z kolei wywołało rotację spinów. Jeśli moc takiego pola magnetycznego jest w odpowiedni sposób zwiększana, można doprowadzić do splątania jonów. Metodą prób i błędów, wykorzystując przy tym zestaw trzech elektrod, udało się uczonym odnaleźć właściwy sposób manipulowania polem magnetycznym i doprowadzić do splątania.
      Wykorzystanie mikrofal w miejsce laserów ma i tę zaletę, że zmniejsza liczbę błędów, które są powodowane niestabilnościami w promieniu lasera oraz zapobiega pojawieniu się w jonach spontanicznej emisji wywoływanej światłem laserowym. Jednak technika mikrofalowego splątania musi zostać jeszcze udoskonalona. Uczonym z NIST udało się uzyskać splątanie w 76% przypadków. Tymczasem za pomocą lasera uzyskuje się wynik rzędu 99,3 procenta.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Żywe tkanki mają wyjątkową zdolność do samoleczenia się. Od dawna marzeniem technologów materiałowych były samo samonaprawiające się tworzywa, ale do tej pory osiągnięcia nie były porywające: w tworzywach sztucznych umieszczano na przykład mikroskopijne kapsułki z substancją, która przy uszkodzeniu „zaklejała" ubytki. Taka samonaprawa działała jednak tylko raz. Nowe polimery stworzone przez Polaka potrafią wręcz same poskładać się w całość, dowolną ilość razy - wystarczy im do tego nieco ultrafioletu.
      Przełomowe odkrycie jest dziełem Krzysztofa Matyjaszewskiego - polskiego wybitnego chemika, pracującego obecnie w USA. To jego zespół, złożony z uczonych z Carnegie Mellon University (Pittsburgh, USA) oraz japońskiego Kyushu University, opracował polimery o zaskakujących właściwościach.
      Kluczem do tych właściwości są odpowiednie wiązania kowalencyjne, które pod wpływem światła ultrafioletowego mogą na nowo łączyć się dowolną ilość razy. Cząsteczki polimeru łączą się „krzyżowo" poprzez specjalne grupy (trithiocarbonate units) - atom węgla takiej grupy łączy się z trzema atomami siarki, z których dwa używają swojego drugiego wiązania do przyłączenia kolejnego atomu węgla. To właśnie te grupy mają tę właściwość: energia dostarczona przez promieniowanie UV powoduje zerwanie jednego wiązania węgiel-siarka, tworząc w ten sposób dwie bardzo reakcyjne molekuły z wolnym (niesparowanym) elektronem, które agresywnie szukają miejsca do stworzenia nowej grupy złożonej z atomu węgla i trzech atomów siarki. Ta wiążąca reakcja łańcuchowa zatrzymuje się dopiero, kiedy dwie takie reakcyjne molekuły połączą się ze sobą.
      W praktyce taki materiał można przeciąć na pół, a następnie wystarczy lekko ścisnąć rozcięte kawałki i lekko naświetlić ultrafioletem, aby trwale połączyły się ze sobą. Nie koniec na tym: eksperymentalną próbkę badacze pocięli na małe kawałki, które po złożeniu i naświetleniu zrosły się bez śladu, tworząc równie zwarty element, jak przed eksperymentem. Takie operacje można powtarzać.
      Możliwe zastosowania takich materiałów ogranicza tylko wyobraźnia. Uczeni zauważają, że taki polimer to nie tylko możliwość konstruowania samonaprawiających się konstrukcji, ale też świetny materiał do recyklingu, czyli bardzo ekologiczny.
      Studium Krzysztofa Matyjaszewskiego „Repeatable Photoinduced Self-Healing of Covalently Cross-Linked Polymers through Reshuffling of Trithiocarbonate Units" ukazało się w Angewandte Chemie International Edition.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...