Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Tkaniny z grafenem mogą spowodować, że ludzie staną się dla komarów 'niewidzialni'

Recommended Posts

Słyszeliśmy już o różnych zastosowaniach grafenu, jednak pomysł naukowców z Brown University jest z pewnością nietypowy: Amerykanie stwierdzili, że można go z powodzeniem wykorzystać do ochrony przed ugryzieniami komarów.

Na łamach PNAS ukazał się artykuł, którego autorzy przekonują, że grafenowa ochrona działa na 2 sposoby. Po pierwsze, komar nie jest w stanie przebić się przez wielowarstwowy grafen. Po drugie, eksperymenty wykazały, że blokuje on sygnały chemiczne, których komary używają do wyczuwania posiłku. Wyniki sugerują więc, że wyściółka z grafenu w ubraniu mogłaby stanowić skuteczną barierę antykomarową.

Komary są ważnymi wektorami chorób, stąd spore zainteresowanie niechemicznymi metodami ochrony przed ugryzieniami. Pracowaliśmy nad tkaninami z grafenem spełniającym rolę bariery dla toksycznych związków i zaczęliśmy się zastanawiać, gdzie jeszcze takie podejście mogłoby się sprawdzić. Stwierdziliśmy, że mogłaby to być ochrona przed ugryzieniami komarów - wyjaśnia prof. Robert Hurt.

By sprawdzić, czy tak rzeczywiście jest, Hurt zebrał grupę ochotników, którzy wkładali rękę do pojemnika z komarami (komary miały dostęp do małego skrawka skóry; hodowano je w laboratorium, było więc wiadomo, że nie przenoszą żadnych chorób).

Naukowcy porównywali liczbę ugryzień na nagiej skórze, skórze okrytej etaminą (bawełnianą tkaniną o splocie płóciennym) i skórze przykrytej etaminą powleczoną filmem z tlenku grafenu (GO).

Szybko się okazało, że grafen działa odstraszająco; gdy skóra była przykryta etaminą pokrytą filmem z GO, nie było żadnych ugryzień, podczas gdy na nagiej skórze i skórze przykrytej czystą etaminą komary zaczynały żerować bardzo szybko.

Co ciekawe, w obecności ręki przykrytej materiałem z grafenem komary zupełnie zmieniały swoje zachowanie. W obecności grafenu komary nawet nie lądowały na skrawku skóry - po prostu się nim nie przejmowały. Założyliśmy, że przez odporność na przebicie grafen będzie barierą fizyczną dla ugryzień, ale kiedy przyglądaliśmy się przebiegowi eksperymentów, zaczęliśmy uważać, że stanowi on także barierę chemiczną, która nie pozwala komarom wyczuć, że ktoś jest w pobliżu - opowiada doktorantka Cintia Castilho.

Chcąc potwierdzić pomysł dot. bariery chemicznej, naukowcy nanieśli odrobinę ludzkiego potu na barierę grafenową. Z sygnałami chemicznymi po zewnętrznej stronie plastra komary gromadziły się podobnie jak na nagiej skórze.

GO zapewnia odporność na przebicie, ale nie we wszystkich przypadkach. Gdy naukowcy naśladowali kłujkę komarów za pomocą drobnej igły albo analizowali proces gryzienia w ramach symulacji komputerowej, okazało się, że komary nie są w stanie wygenerować odpowiedniej siły, by przebić GO, tylko wtedy, gdy tlenek grafenu jest suchy. Symulacje pokazały wyraźnie, że po wysyceniu wodą GO staje się podatny na przebicie. Eksperymenty również potwierdziły, że komary mogą się przebić przez mokry GO.

Stwierdzono za to, że zredukowany tlenek grafenu (rGO) stanowi barierę przed ugryzieniami zarówno w formie suchej, jak i mokrej.

Jak tłumaczy w przesłanym mailu Hurt, eksperymenty były prowadzone w dwojakiego rodzaju warunkach: suchych i mokrych. Przy suchych (z suchym filmem i człowiekiem nieangażującym się w czynność związaną z obfitym poceniem) film zapewniał ochronę przed komarami. To zaś sugeruje, że w normalnym stanie ludzka skóra, która poci się tylko trochę, nie będzie wpływać negatywnie na ochronne właściwości filmu.

Mokre warunki generowano, wprowadzając na film większą ilość wody. W takiej sytuacji GO, który stawał się hydrożelem, nie spełniał swojej funkcji, a rGO tak.

Na razie naukowcy nie wiedzą, czy silne pocenie wprowadzi GO w stan mokry, ale najprawdopodobniej tak. Wiele wskazuje więc na to, że zarówno woda pochodzenia zewnętrznego (deszczówka albo np. woda ze strumienia, w którym użytkownik brodzi), jak i obfite pocenie stworzą warunki mokre, w których GO nie spełnia funkcji ochronnych, a rGO tak.

Kolejnym etapem badań ma być znalezienie sposobu na stabilizowanie GO, tak by był twardszy po zmoczeniu. Naukowcom zależy na tym, bo GO nadaje się do ubieralnych technologii lepiej niż rGO. GO "oddycha", [...] a rGO nie. Najlepszym sposobem na wdrożenie tej technologii byłoby więc znalezienie sposobu na mechaniczne ustabilizowanie GO, tak by pozostawał twardy po zmoczeniu.


« powrót do artykułu

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
      We Włoszech odkryto oryginalne płyty z muzyką do polskiego filmu „Janko Muzykant” z 1930 roku. To jeden z pierwszych polskich pełnometrażowych filmów dźwiękowych. Obraz powstał na przełomie kina niemego i dźwiękowego, więc dialogi i elementy fabuły wyświetlane były na planszach. Dzięki temu, po zaginięciu ścieżki dźwiękowej mógł być pokazywany jako niemy. W ostatnich latach „Janko Muzykant” zyskał rozgłos, zdobywając uznanie publiczności na festiwalach. Dzięki temu udało się odnaleźć jego ścieżkę dźwiękową.
      Reżyserem „Janko Muzykanta” był znany wówczas na świecie Ryszard Ordyński. Obraz nakręcono w Polsce, a udźwiękowiono w Berlinie. Muzykę do filmu – której autorami byli Leon Schiller i Grzegorz Fitelberg – zapisano na płytach gramofonowych. Po wojnie ścieżka dźwiękowa zaginęła. Teraz dzięki rozgłosowi, jaki ostatnio zyskał oraz wysiłkom Filmoteki Narodowej – Instytutu Audiowizualnego (FINA), udało się odnaleźć ścieżkę dźwiękową w prywatnej kolekcji we Włoszech.
      Obecnie FINA pracuje nad cyfrową restauracją filmu i dodanie doń ścieżki dźwiękowej. W kwietniu przyszłego roku po raz pierwszy od kilkudziesięciu lat będzie można obejrzeć „Janko Muzykanta” w takiej postaci, w jakiej go stworzono.
      Przed nami jeden z najciekawszych projektów restauratorskich, z jakimi przyszło nam się zmierzyć. Posiadamy dwie niekompletne kopie filmu na taśmie filmowej, polską i czechosłowacką, a jedynym kompletnym materiałem jest właśnie sensacyjnie odnaleziona ścieżka dźwiękowa. Jej odczytanie, z tych niezwykle kruchych płyt, to duże wyzwanie dla specjalistów FINA, stwierdziła Anna Sienkiewicz-Rogowska, wicedyrektor FINA.
      Dźwięk do filmu nagrany jest na pięciu dwustronnych płytach szelakowych. Każda z nich ma 40 cm średnicy i 4 mm grubości. „Janko Muzykant” był pierwszym polskim filmem, którego bohaterowie śpiewali piosenki. Nie wiadomo, dlaczego film udźwiękowiono w Berlinie. W tym czasie w Warszawie istniało już bowiem studio, w którym nagrano dźwięk do pierwszego polskiego filmu dźwiękowego „Moralności pani Dulskiej”.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      "Krzemienne Dziedzictwo" to pierwszy od czasów "Prastarego skarbu" (1972 r.) film prezentujący Krzemionki, rezerwat archeologiczny chroniący zespół neolitycznych kopalni krzemienia pasiastego. Prapremiera filmu miała miejsce 19 lipca na IX Krzemionkowskich Spotkaniach z Epoką Kamienia. Była to 98. rocznica odkrycia Krzemionek przez geologa i paleontologa Jana Samsonowicza.
      Jak napisano w komunikacie Muzeum Historyczno-Archeologicznego w Ostrowcu Świętokrzyskim, rejon dawnej wsi Krzemionki koło Ostrowca Św. jest jedynym w swoim rodzaju dziedzictwem przeszłości. Prehistoryczne pola górnicze w Krzemionkach, Borowni, Koryciźnie oraz relikty osady na wzgórzu Gawroniec w Ćmielowie jako Krzemionkowski Region Prehistorycznego Górnictwa Krzemienia Pasiastego zostały w roku 2019 [6 lipca] wpisane Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Wcześniej w 1994 r. zarządzeniem prezydenta RP Krzemionki uznano za pomnik historii Polski.
      W 1995 r. na terenie kopalni i w jego otoczeniu utworzono Rezerwat przyrody Krzemionki Opatowskie; jest on częścią Obszaru Chronionego Krajobrazu Doliny Kamiennej.
      Film "Krzemienne Dziedzictwo" powstał dzięki współpracy Muzeum i Świętokrzyskiego Stowarzyszenia Dziedzictwa Przemysłowego. Scenariusz w formie narracji przygotował dr Jerzy Tomasz Bąbel - archeolog, badacz Krzemionek i emerytowany pracownik Muzeum Historyczno-Archeologicznego w Ostrowcu Świętokrzyskim.
      Za uzupełnienia, konsultację i reżyserię odpowiadają dyrekcja i pracownicy Muzeum (pojawiają się komentarze dr. Andrzeja Przychodni, Artura Jedynaka i Kamila Kaptura). W filmie wystąpili rekonstruktorzy, którzy współpracują przy realizacji wspomnianych wcześniej Krzemionkowskich Spotkań z Epoką Kamienia.
      Autorami zdjęć do "Krzemiennego Dziedzictwa" są Krzysztof Pęczalski, Krzysztof Dziewięcki i Andrzej Przychodni. Muzyką i udźwiękowieniem zajął się Paweł Piotrowski.
      Film ma charakter popularnonaukowy. Zawiera zarówno mapy, obrazy LIDAR, zdjęcia archiwalne, lotnicze czy przedstawiające eksponaty, jak i sceny fabularyzowane, prezentujące życie codzienne neolitycznych górników krzemienia pasiastego.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy z Chin zaprezentowali wersję gry go opierającą się na mechanice kwantowej. W swojej symulacji naukowcy wykorzystali splątane fotony do ustawiania kamieni na planszy, zwiększając w ten sposób trudność gry. Ich technologia może posłużyć jako pole testowe dla sztucznej inteligencji.
      Wielkim wydarzeniem końca XX wieku było pokonanie arcymistrza szachowego Garry'ego Kasparowa przez superkomputer Deep Blue. Jednak go stanowiło znacznie trudniejsze wyzwanie. Ta gra o bardzo prostych zasadach posiada bowiem więcej kombinacji niż szachy. Jednak 20 lat później, w 2016 roku dowiedzieliśmy się, że SI pokonała mistrza go.
      Jednak szachy i go to gry o tyle łatwe dla komputerów, że na bieżąco znany jest stan rozgrywki. Nie ma tutaj ukrytych elementów. Wiemy co znajduje się na planszy i co znajduje się poza nią. Zupełnie inne wyzwanie stanowią takie gry jak np. poker czy mahjong, gdzie dochodzi element losowy, nieznajomość aktualnego stanu rozgrywki – nie wiemy bowiem, co przeciwnik ma w ręku – czy też w końcu blef. Także i tutaj maszyny radzą sobie lepiej. Przed rokiem informowaliśmy, że sztuczna inteligencja wygrała w wieloosobowym pokerze.
      Xian-Min Jin z Szanghajskiego Uniwersytetu Jiao Tong i jego koledzy postanowili dodać element niepewności do go. Wprowadzili więc doń mechanikę kwantową. „Kwantowe go” zostało po raz pierwszy zaproponowane w 2016 roku przez fizyka Andre Ranchina do celów edukacyjnych. Chińczycy wykorzystali tę propozycję do stworzenia systemu, który ma podnosić poprzeczkę sztucznej inteligencji wyspecjalizowanej w grach.
      W standardowej wersji go mamy planszę z 19 liniami poziomymi i 19 pionowymi. Na przecięciach linii gracze na przemian układają swoje kamienie, starając się ograniczyć nimi jak największy obszar planszy. W kwantowej wersji go ustawiana jest natomiast para splątanych kamieni. Oba kamienie pozostają na planszy dopóty, dopóki nie zetkną się z kamieniem z sąsiadującego pola. Wówczas dochodzi do „pomiaru”, superpozycja kamieni zostaje zniszczona i na planszy pozostaje tylko jeden kamień, a nie splątana para.
      W go gracz może zbić kamienie przeciwnika wówczas, gdy ustawi swoje kamienie na wszystkich sąsiadujących z przeciwnikiem polach. Jednak by do takiej sytuacji doszło w „kwantowym go” wszystkie otoczone kamienie przeciwnika muszą być kamieniami klasycznymi, żaden z nich nie może pozostawać w superpozycji z innym kamieniem na planszy. Jednak gracze nie wiedzą, który z kamieni w jakim stanie się znajduje, dopóki nie dokonają pomiaru.
      Jin i jego koledzy wyjaśniają, że ich symulacja pozwala na dostrojenie procesu pomiaru poprzez manipulacje splątaniem. Jeśli kamienie w danej parze są splątane w sposób maksymalny, to wynik pomiaru będzie całkowicie przypadkowy, nie potrafimy przewidzieć, który z kamieni po pomiarze pozostanie na planszy. Jeśli jednak splątanie będzie mniej doskonałe, jeden z kamieni będzie miał większą szansę na pozostanie na planszy. To prawdopodobieństwo będzie znane tylko temu graczowi, do którego kamień należy. Gra traci w tym momencie swoją całkowitą nieprzewidywalność, jednak pozostaje w niej duży element niedoskonałej informacji.
      Chińczycy przekuli teorię na praktykę tworząc pary splątanych fotonów, które były wysyłane do rozdzielacza wiązki, a wynik takiego działania był mierzony za pomocą czterech wykrywaczy pojedynczych fotonów. Jeden zestaw wyników reprezentował „0” a inny „1”. W ten sposób oceniano prawdopodobieństwo zniknięcia jednej z części pary wirtualnych kamieni ustawianych na przypadkowo wybranych przecięciach linii przez internetowe boty.
      Poprzez ciągłe generowanie splątanych fotonów i przechowywaniu wyników pomiarów naukowcy zebrali w ciągu godziny około 100 milionów możliwych wyników zniknięcia stanu splątanego. Taka ilość danych pozwala na przeprowadzenie dowolnej rozgrywki w go. Uczeni, analizując rozkład zer i jedynek w czasie potwierdzili, że nie występuje znacząca korelacja pomiędzy następującymi po sobie danymi. Tym samym, dane są rzeczywiście rozłożone losowo.
      Jin mówi, że rzeczywista złożoność i poziom trudności kwantowego go pozostają kwestią otwartą. Jednak, zwiększając rozmiary wirtualnej planszy i włączając do tego splątanie, można – jego zdaniem – zwiększyć trudność samej gry do takiego stopnia, by dorównywała ona takim grom jak mahjong, gdzie większość informacji jest ukrytych. Dzięki temu kwantowe go może stać się obiecującą platformą do testowania nowych algorytmów sztucznej inteligencji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Szef NASA, Jim Bridenstine, potwierdził, że aktor Tom Cruise poleci na Międzynarodową Stację Kosmiczną, by nagrać tam ujęcia do nowego filmu. Obecnie nie wiadomo, kiedy miałaby się odbyć wyprawa, ani jaki będzie jej koszt.
      O samym filmie również niewiele wiemy. Niektórzy z komentatorów mówią, że chodzi o kolejny odcinek Mission: Impossible.
      Jednak serwis Deadline zapewnia, że nowy film nie będzie miał nic wspólnego z żadnym dotychczasowych. Nie wiadomo nawet, jakie studio ma go wyprodukować. Serwis donosi, że przy filmie mają współpracować Cruise, NASA i Space X. Ma być to obraz przygodowy. A jeśli wszystkie doniesienia się potwierdzą, będą to też pierwszy w historii film fabularny nagrywany w przestrzeni kosmicznej.
      Nie wiemy, jak długo Cruise miałby przebywać na ISS, jak będzie wyglądało filmowanie. Podróż na ISS nie jest prosta, gdyż stacja porusza się z dużą prędkością. Obecnie na stację można dostać się jedynie na pokładzie rosyjskiego Sojuza. W ostatnich latach czas samej podróży skrócono z 50 do 6 godzin.
      Cruise i jego ekipa (a prawdopodobnie jakaś ekipa z nim poleci), będą mogli wybrać się na już ISS na pokładzie amerykańskiego pojazdu, np. Crew Dragona firmy SpaceX. Zakładając, że lot będzie trwał tyle samo czasu co na pokładzie Sojuza, to i tak pobyt tam zajmie prawdopodobnie kilkanaście dni. Warto tutaj przypomnieć, że ISS jest przystosowana do pobytu 6 osób, chociaż przez krótki czas, podczas wymiany załóg, może tam mieszkać nawet 9 astronautów.
      Niektórzy wyliczają, że 2-tygodniowy pobyt na Stacji będzie kosztował około 500 000 USD. To niewielka kwota jak na możliwości Hollywood. Znacznie droższy będzie lot tam i z powrotem. Szacuje się, że za każdego astronautę SpaceX będzie wystawiała NASA rachunek w wysokości 55 milionów USD. Podróż aktora wraz z operatorem kamery, dźwiękowcem i reżyserem może kosztować około 220 milionów USD. A kwota ta nie uwzględnia kosztów treningu.
      Biorąc jednak pod uwagę olbrzymie koszty współczesnych filmów oraz zyski, jakie przynoszą Hollywood, dodatkowy wydatek 200 milionów dolarów na pierwszy film kręcony w kosmosie może okazać się świetną inwestycją.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się sfilmować „śpiewające” goryle górskie. Naukowcy wysłali do stada goryli kamerę, przypominającą młodego goryla. Dzięki temu udało się zarejestrować niezwykłe zachowanie zwierząt, o którym dotychczas jedynie krążyły anegdoty.
      Śpiewające goryle udało się nagrać w górach Ugandy. Dzięki niezwykłej kamerze udało się rejestrować je z bardzo bliska podczas posiłku. Zwierzęta, jak się okazało, z zadowolenia śpiewają. Wydawane przez nie odgłosy skojarzyły nam się ze szwedzkim kucharzem z Muppet Show. Goryle śpiewem wyrażają zadowolenie z posiłku.
      Pierwsze nagrania śpiewających goryli wykonali naukowcy w 2016 roku w Republice Kongo. Ówczesne badania wykazały, że starsze goryle śpiewają podczas posiłku częściej niż młode, samce śpiewają więcej niż samice, a śpiew z większym prawdopodobieństwem można usłyszeć, gdy zwierzęta jedzą wodne rośliny i nasiona, niż gdy jedzą owady.
      Jak mówią autorzy najnowszych nagrań, jednym z poważnych problemów była konieczność przejścia inspekcji dokonywanej przez przywódcę stada. Sztuczny goryl nie mógł patrzeć w oczy przywódcy, by ten nie uznał go za zagrożenie. Gdy przywódca dał innym członkom stada, że nowy goryl nie stanowi zagrożenia, mogli się oni z nim zapoznać. Dzięki temu ekipa filmowa mogła wykonać niezwykłe nagrania.
      Okazało się, że goryle nie tylko śpiewają w czasie jedzenia. Pochłanianie około 20 kilogramów roślin dziennie ma swoje konsekwencje. Zresztą... posłuchajcie sami.
       


      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...