Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Piec, lodówka i generator prądu w jednym
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
By zwiększyć siłę oddziaływania radio- i chemioterapii, opracowano miniaturowy generator tlenu, który wszczepia się do guzów litych. Jego autorem jest prof. Babak Ziaie z Purdue University.
Ziaie od lat pracuje nad różnego rodzaju urządzeniami medycznymi, głównie dla onkologów. Przed prawie 2 laty zaproponował magnetyczny ferropapier. Przewidywano, że zostanie on wykorzystany np. do budowy miniaturowych silników dla narzędzi chirurgicznych, niewielkich nożyczek do cięcia komórek czy niezwykle małych głośników. W 2008 r. w jego laboratorium pracowano nad uproszczoną wersją dozymetru, by lekarze mogli precyzyjnie określić ilość promieniowania, jaką podczas radioterapii zaaplikowano guzowi.
Najnowsza technologia Amerykanów jest przeznaczona dla guzów litych, w których centrum naturalnie występują niewielkie stężania tlenu. To niekorzystne zjawisko, ponieważ skuteczna radioterapia wymaga tlenu. To właśnie z tego powodu niektóre hipoksyczne [niedotlenione] obszary trudno zabić. Raki trzustki i szyjki macicy są chronicznie hipoksyczne. Jeśli wygeneruje się tlen, można jednak zwiększyć skuteczność radio- i chemioterapii – wyjaśnia Ziaie.
W niektórych komórkach nowotworowych mamy do czynienia z chroniczną hipoksją, ponieważ znajdują się one zbyt daleko od naczynia krwionośnego. Są promieniooporne, ponieważ brakuje w nich tlenu odpowiedzialnego za utrwalanie wywołanych promieniowaniem uszkodzeń DNA. Wszczepialny mikrogenerator tlenu rozwiązuje ten problem. Urządzenie otrzymuje sygnały ultradźwiękowe i wykorzystuje niewielkie napięcie do elektrolizy wody do tlenu i wodoru. Umieszczamy urządzenie wewnątrz guza i wystawiamy go na oddziaływanie ultradźwięków. Energia ultradźwięków zasila aparat, pozwalając uzyskać tlen.
Urządzenie skonstruowano w Centrum Nanotechnologii Bircka Purdue University. Przetestowano je na rakach trzustki zaimplantowanych myszom. Okazało się, że w grupie eksperymentalnej guzy kurczyły się szybciej niż u gryzoni przechodzących standardowe leczenie. Aparat ma nieco poniżej 1 cm długości. Wprowadza się go do guza za pomocą igły do biopsji hipodermicznej.
Ze szczegółowymi wynikami badań można się zapoznać na łamach pisma Transactions on Biomedical Engineering.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed dwoma laty chińscy naukowcy odkryli, że w nanorurkach zachodzi zjawisko termoakustyki. Podgrzane nanorurki wydają dźwięki. Wystarczy zatem przepuścić przez nie prąd elektryczny, a uzyskamy fale dźwiękowe. Chińczycy zademonstrowali swoje odkrycie w bardzo spektakularny sposób. Utworzyli z warstwy nanorurek głośnik, przymocowali go do kawałka materiału umieszczonego na maszcie i podłączyli odtwarzacz MP3. Nanorurkowy głośnik działał, mimo że materiał, pod wpływem podmuchów powietrza, ciągle się wyginał.
Chińczycy nie sprawdzili jednak, czy ich głośnik będzie działał pod wodą. Dokonał tego Ali Aliev wraz z kolegami z University of Texas. Okazało się, że cienka warstwa nanorurek generuje w wodzie dźwięki o częstotliwości przydatnej do... wykrywania łodzi podwodnych. Dzięki nim sonary będą mogły określić położenie, głębokość i prędkość poszukiwanego obiektu. Jednak to nie wszystkie zalety głośnika. Amerykańscy naukowcy doszli również do wniosku, że można tak przygotować nanorurkowe płachty, by wygłuszały konkretne częstotliwości, co oznacza, że łodzie podwodne nie tylko będą mogły wykrywać inne obiekty, ale również, dzięki temu samemu materiałowi, pozostaną dla nich niewidoczne.
Poniżej można posłuchać chińskiego głośnika na wyginającym się materiale.
http://www.youtube.com/watch?v=8aoflVUvwlQ&hl=pl_PL&fs=1 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Azotek uranu może pewnego dnia stać się atrakcyjnym bardziej wydajnym paliwem dla elektrowni atomowych. Jacqueline Kiplinger z Los Alamos National Laboratory mówi, że azotki uranu mają większą gęstość, są bardziej stabilne i lepiej przewodzą ciepło niż używane obecnie paliwa z tlenków uranu i plutonu.
Problem jednak w tym, że dotychczas wyprodukowano niewielkie ilości azotku uranu, a te istniejące są złożone i zawierają dużo wiązań uranowo-azotowych. Aby wykorzystać nowe paliwo konieczne jest wcześniejsze poznanie zachowania każdego wiązania, zarówno w czasie reakcji jak i po użyciu paliwa i jego składowania jako odpadu. Jeśli chcemy używać azotku uranu w roli paliwa atomowego, musimy rozumieć, jakie reakcje chemiczne w nim zachodzą - mówi Kiplinger.
Teraz Kiplinger, we współpracy z Robertem Thomsonem i innymi pracownikami z Los Alamos, zsyntetyzowała pierwszą molekułę, która zawiera pojedyncze wiązanie uranowo-azotowe.
Molekułę utworzono poprzez bombardowanie fotonami związku zawierającego azydek uranu. Składa się on z jednego atomu uranu i trzech atomów azotu. Światło wzbudziło elektrony i spowodowało uwolnienie się dwóch atomów azotu. W ten sposób uzyskano azotek uranu, w którym jeden atom uranu połączony jest potrójnym wiązaniem z jednym atomem azotu.
Naukowcy ze zdumieniem spostrzegli, że molekuła azotku uranu zaczęła reagować z wiązaniami węgla i wodoru. Zwykle są one bardzo silne i mało reaktywne. Ich ekscytacji nie dziwi się Polly Arnold z University of Edinburgh. Jeśli mógłby on reagować z wiązaniami węgla i wodoru na przykład w metanie, byłaby to bardzo obiecująca wiadomość - mówi.
Azotek uranu może być zatem nie tylko paliwem. Niewykluczone, że będzie przydatny w przemyśle chemicznym do rozrywania tych wiązań, których przerwanie wiąże się obecnie z koniecznością dostarczenia dużych ilości energii.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Princeton University powstał silikonowy generator prądu, który zbiera energię z naturalnych ruchów ciała, takich jak oddychanie czy spacer. Generator może zapewnić zasilanie rozrusznikom serca, telefonom komórkowym i innym urządzeniom przenośnym.
Nowy materiał stworzono z ceramicznych nanowstążek zatopionych w elastycznym silikonie. Urządzenie bardzo wydajnie zmienia energię mechaniczną w elektryczną.
W przyszłości buty wykonane z nowego materiału mogą zbierać wystarczająco dużo energii, by zasilać urządzenia przenośne. Z kolei jeśli przymocujemy tego typu materiał w okolicach płuc, ich naturalne ruchy dostarczą energii rozrusznikowi serca, więc zniknie konieczność wymiany baterii w tego typu urządzeniach.
Naukowcy z Princeton, Michael McAlpine i Yi Qi, są pierwszymi którym udało się połączyć silikon z nanowstążkami cyrkonianu-tytanianu ołowiu (PZT), piezoelektrycznego materiału ceramicznego. To najbardziej wydajny spośród znanych nam piezoelektryków, gdyż potrafi zamienić w energię elektryczną aż 80% energii mechanicznej. Jak mówi McAlpine PZT jest 100 razy bardziej wydajny od kwarcu, innego materiału piezoelektrycznego. I dodaje oddychanie czy spacerowanie nie generują zbyt dużo energii, a więc trzeba ją pozyskiwać tak efektywnie, jak to tylko możliwe.
Dodatkową zaletą materiału autorstwa McApline'a i Qi jest fakt, iż zgina się on pod wpływem prądu elektrycznego, dzięki czemu w przyszłości może być wykorzystywany w mikronarzędziach chirurgicznych. Piękno tkwi w tym, że jest to rozwiązanie skalowalne - stwierdził Yi Qi. W miarę jak będziemy udoskonalali ten materiał, będziemy w stanie produkować coraz większe jego fragmenty, które pozwolą zebrać więcej energii.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Roadrunner, najpotężniejszy superkomputer na świecie, który jako pierwszy pokonał barierę petaflopsa (czyli biliarda operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę), zakończył prace nad jawnymi projektami. Obecnie rozpoczyna obliczenia na rzecz tajnych programów związanych z bronią atomową. Stany Zjednoczone od ponad 20 lat nie wyprodukowały nowej głowicy jądrowej, a ostatni próbny wybuch przeprowadziły w 1992 roku. Bezpieczeństwo amerykańskiego arsenału jądrowego oraz zagwarantowanie jego niezawodności zależy zatem w dużej mierze od symulacji, które można wykonywać na superkomputerach.
Roadrunner od początku kwietnia do końca września pomagał naukowcom zajmującym się 10 różnymi projektami. Supermaszyna pracowała nad stworzeniem największego w historii komputerowego modelu rozszerzającego się wszechświata, co ma pomóc w zrozumieniu ciemnej materii i ciemnej energii. Brała też udział w pracach nad stworzeniem olbrzymiego drzewa ewolucyjnego całej rodziny wirusa HIV, dzięki czemu naukowcom łatwiej będzie opracować nowe leki zwalczające ten patogen. Naukowcy wspomagali się też Roadrunnerem przy symulowaniu interakcji zachodzących pomiędzy plazmą a laserem. Ich zrozumienie jest kluczowym elementem dla pracy National Ignition Facility. Superkomputer przeprowadzał też atom po atomie symulacje zachowania się nanokabli poddawanych działaniu sił, które prowadziły do ich przerwania. Pomagał odpowiadać na pytanie, jak zmieniają się właściwości mechaniczne i elektryczne nanokabli po zmianie położenia pojedynczego atomu. Maszyna badała również zjawisko rekoneksji magnetycznej, które występuje w plazmie. Często prowadzi ono do gwałtownego uwolnienia się energii przechowywanej w polu magnetycznym. Jego zrozumienie jest ważne dla naszej wiedzy na temat funkcjonowania ziemskiej magnetosfery, Słońca, maszyn służących do fuzji magnetycznej (np. magnetyczne uwięzienie plazmy) czy też astrofizyki.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.