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

Jedwabny dysk twardy będzie można wszczepić do organizmu?

Recommended Posts

Badacze z USA i Chin stworzyli dysk twardy wykorzystujący białka jedwabiu. Urządzenie może przechowywać do 64 GB danych na cal kwadratowy i jest odporne na zmiany temperatury, wilgotność, promieniowanie gamma i silne pola magnetyczne. Nie może ono konkurować prędkością pracy czy gęstością zapisu z tradycyjnymi dyskami twardymi, jednak dzięki swoim unikatowym właściwościom może znaleźć zastosowanie w elektronice wszczepianej do wnętrza ciała.

Zespół naukowy prowadzony przez Tigera Tao z Chińskiej Akademii Nauk w Szanghaju, Mengkuna Liu z nowojorskiego Stony Brook University oraz Wei Li z University of Texas stworzył specjalny wariant techniki wykorzystującej skaningowy mikroskop pola bliskiego (SNOM), dzięki któremu możliwe stało się zapisanie informacji na warstwie protein jedwabiu.

Do produkcji dysków posłużył naturalny jedwab, którego wodny roztwór nałożono cienką warstwą na podłoże z krzemu lub złota. Następnie za pomocą SNOM i lasera na jedwabiu zapisano dane, wykorzystując w tym celu wywołane laserem zmiany topologiczne i/lub zmiany fazy jedwabiu. Metoda pozwala na wielokrotne usuwanie i zapisywanie danych.

Jak mówi Mengkun Liu, technika taka ma wiele zalet. Cienką warstwę jedwabiu można z łatwością nakładać na różne podłoża, w tym na podłoża miękkie oraz o zagiętych kształtach. Dane zapisane na jedwabiu można odczytywać na dwa różne sposoby. Jeden z nich wykorzystuje topografię zapisanego materiału, traktując wzniesienia jako „1”, a brak wzniesień jako „0”. Druga, bardziej innowacyjne metoda, to wykorzystanie lasera do odczytu. Jest to jednak zmodyfikowana technika laserowa. Dzięki zmianie mocy lasera można bowiem uzyskać całą skalę szarości z danego punktu danych, co oznacza,że można w nim zapisać więcej informacji niż binarne „0” i „1”.

Nie mniej ważną cechą jest fakt, że jedwab, jako materiał organiczny, dobrze łączy się z wieloma systemami biologicznymi, w tym z biomarkerami we krwi. Zatem informacje z tych biomarkerów mogą być zakodowane i przechowywane w bazującym na jedwabiu dysku twardym. Liu już zapowiada, że w najbliższej przyszłości rozpoczną się prace nad zaimplementowaniem nowego dysku w żywym organizmie.


« 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
      Główny autor badań, Maciej Dąbrowski z University of Exeter mówi, że uzyskane przez nas eksperymentalne potwierdzenie istnienie mechanizmu przemijających fal spinowych pokazuje, że transfer momentu pędu pomiędzy spinami a strukturą krystaliczną antyferromagnetyka można uzyskać w cienkowarstwowym NiO. To otwiera drogę do zbudowania nanoskalowych wzmacniaczy prądu spinowego.
      Doktor Dąbrowski jest głównym autorem opublikowanego na łamach Physical Review Letters artykułu, którego autorzy informują o dokonaniu przełomu w dziedzinie spintroniki. Przełomu, który może doprowadzić do powstania energooszczędnych, niezwykle wydajnych urządzeń elektronicznych.
      Obecnie technologie informacyjne opierają się na elektronice. Do przechowywania i przenoszenia danych wykorzystujemy ładunek elektronu. Intensywnie jednak rozwija się spintronika, która do tych samych zadań wykorzystuje nie ładunek, a spin elektronu. Przed trzema laty informowaliśmy, że naukowcy z Instytutu Fizyki PAN badają możliwość przenoszenia informacji przez fale spinowe. Wyobraźmy sobie materiał magnetyczny, w którym wszystkie spiny są jednakowo ukierunkowane. Jeśli odchylę jeden spin, to będzie próbował on wrócić do swojego punktu równowagi. Jednak jego ruch wychwyci już spin sąsiedniego elektronu i on również się wychyli. Przez wzajemne oddziaływanie między spinami to wychylenie – czyli zaburzone lokalnie namagnesowanie – będzie się rozchodziło w materiale, przyjmując formę fali. To właśnie nazywamy falą spinową, tłumaczyła wówczas doktor Ewa Milińska.
      Teraz naukowcy z Uniwersytetów w Exeter, Oksfordzie, Berkeley oraz uczeni z Advanced Light Source i Diamond Light Source dowiedli eksperymentalnie, że zmienne prądy spinowe o wysokiej częstotliwości mogą być przesyłane i wzmacniane w cienkiej warstwie tlenku niklu (NiO). Eksperymenty wykazały, że prąd spinowy w cienkowarstwowym NiO jest propagowany przez krótkotrwałe fale spinowe. Mamy tutaj do czynienia ze zjawiskiem podobnym do tunelowania kwantowego.
      Zjawisko to zachodzi w temperaturze pokojowej i odbywa się przy częstotliwościach liczonych w gigahercach, dzięki czemu w przyszłości można je będzie wykorzystać do energooszczędnego i szybkiego przekazywania danych.
      Tymczasem naukowcy już myślą o udoskonalaniu spintroniki. W Instytucie Fizyki Jądrowej PAN trwają prace nad raczkującą dopiero magnoniką.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odwołane zajęcia w szkołach i praca zdalna rodziców z domu to doskonała okazja, by wspomóc swoje pociechy w nauce elektroniki lub wspólnie zająć się zdobywaniem wiedzy w tej dziedzinie. Sprawdź, jakie są najskuteczniejsze sposoby na naukę elektroniki dla dzieci podczas kwarantanny!
      Dlaczego warto poznawać elektronikę?
      Elektronika i powiązane z nią gałęzie nauki, takie jak robotyka, programowanie, informatyka, matematyka czy fizyka to obecnie jedne z najbardziej przydatnych i najszybciej rozwijających się dziedzin. Poznanie najważniejszych zagadnień to świetna okazja do nauczenia się wielu umiejętności, które nie tylko mogą pomóc dziecku w wyborze życiowej drogi (zapotrzebowanie na inżynierów i programistów stale rośnie), ale również będą stanowić dla niego nieocenioną pomoc w codziennym życiu bez względu na to, jaki zawód będzie uprawiać. Zrozumienie działania nowoczesnych maszyn, a także umiejętność ich obsługi oraz wykorzystania do różnych celów pozwala stać się świadomym i rozważnym odbiorcą rozwiązań technologicznych. Nauka elektroniki to również doskonała zabawa, a wspólne zdobywanie wiedzy w tej dziedzinie pozwala rodzicom i dzieciom zacieśniać więzi i lepiej poznawać siebie nawzajem.
      Dzieci w wieku przedszkolnym
      Maluchy w wieku przedszkolnym są ciekawe świata i żywo interesują się wszystkim, co je otacza - nie wyłączając urządzeń elektronicznych. Warto wykorzystać ten głód wiedzy i nowych doświadczeń, by pomóc dzieciom poznać najważniejsze zasady elektroniki i nauczyć się podstawowych umiejętności z nią związanych.
      Roboty i zabawki edukacyjne
      Roboty interaktywne (takie jak mTiny czy Dash & Dot) oraz zabawki edukacyjne (na przykład gry uczące zasad programowania) to doskonały sposób na uczenie najmłodszych dzieci elektroniki. Wydając robotom polecenia, dzieci poznają reguły związane z kodowaniem. Zabawki tego typu wspierają też zwykle pozostałe dziedziny rozwoju - na przykład uczą pracy w grupie, śpiewają piosenki, czy pomagają poznawać ciekawostki na temat otaczającego świata. 
      Poznawanie zasad bezpieczeństwa
      Wiek przedszkolny to doskonały moment na naukę podstawowych zasad bezpieczeństwa związanych z elektroniką - na przykład poznanie reguł prawidłowego korzystania z urządzeń elektrycznych czy bezpiecznego obchodzenia się z prądem w sieci. Bardziej zainteresowanym dzieciom można też pokazać, jak montować w sprzęcie elektronicznym baterie.
      Uczniowie w wieku szkolnym
      Dzieci w wieku szkolnym uwielbiają nowoczesne technologie. To znakomita okazja, by zachęcić je do nauki elektroniki i pokrewnych dziedzin.
      Zestawy konstrukcyjne i robotyczne
      Przy pomocy specjalnych zestawów (na przykład z serii Lego Mindstorms czy Makeblock) dzieci mogą budować własne konstrukcje, proste urządzenia elektroniczne, a nawet działające roboty. To świetny sposób na przedstawienie im w przystępny sposób nazw i działania podstawowych elementów elektronicznych, a także na naukę programowania i obsługi prostych aplikacji.
      Wspólne poznawanie działania urządzeń
      W tym wieku dzieci uwielbiają poznawać świat i zadawać tysiące pytań. Możesz to wykorzystać, wspólnie ze swoimi pociechami dowiadując się, jak działa telewizor, radio czy komputer.
      Młodzież w szkole średniej
      W wieku szkoły średniej dzieci są już stosunkowo dojrzałe i mają rozwinięte takie umiejętności jak abstrakcyjne myślenie, czy logiczne rozumowanie i wyciąganie wniosków na podstawie faktów. To świetny moment na bardziej zaawansowaną naukę elektroniki.
      Kursy elektroniki
      Jeżeli Twoje dziecko interesuje się elektroniką, znakomitym pomysłem jest podarowanie mu zestawu z kursem FORBOT. Można tam znaleźć przystępne kursy elektroniki na różnych poziomach zaawansowania, a także wszystkie potrzebne do realizacji zadań komponenty elektroniczne. To również dobry wiek na naukę lutowania i obsługi narzędzi elektrycznych oraz poznawanie działania płytek (na przykład Arduino czy Raspberry Pi).
      Roboty
      W tym wieku Twoje dziecko może już zbudować bardziej zaawansowanego robota, na przykład na podstawie zestawów RoboBuilder RQ Huno czy Velleman VR204 Allbot. Po skonstruowaniu urządzenia możliwe jest jego zaprogramowanie, co wprowadza możliwość nauki dodatkowych umiejętności związanych z kodowaniem. Szeroki wybór robotów edukacyjnych, zestawów konstrukcyjnych oraz innych materiałów do nauki elektroniki dla dzieci i młodzieży możesz znaleźć w sklepie internetowym Botland, który znajdziesz pod adresem https://botland.com.pl/pl/884-roboty-edukacyjne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na North Carolina State Univeristy powstała nowa technika ochrony elektroniki przed promieniowaniem jonizującym. Jest ona tańsza od istniejących metod, a składnikiem, który zapewnił jej sukces jest... rdza.
      Dzięki naszej technice można albo zatrzymać tyle samo promieniowania co wcześniej, obniżając wagę osłon o 30% lub więcej, albo też zachować zachować wagę osłon, ale zatrzymać o co najmniej 30% więcej promieniowania, mówi współautor badań profesor Rob Hayes.
      Promieniowanie jonizujące może uszkodzić urządzenia elektroniczne lub powodować, że będą nieprawidłowo działały. Dlatego też elektronika narażona na takie promieniowanie, jak na przykład podzespoły pracujące w przestrzeni kosmicznej, jest chroniona specjalnymi osłonami.
      Waga jest bardzo ważnym czynnikiem branym pod uwagę przy projektowaniu urządzeń mających trafić poza Ziemię. Najczęściej w formie osłon wykorzystuje się aluminium, będące kompromisem pomiędzy wagą a poziomem oferowanej ochrony.
      Nowa technika polega na wymieszaniu sproszkowanego tlenku metalu, rdzy, z polimerem i wyprodukowanie z tego osłony. Sproszkowany tlenek metalu zapewnia słabszą osłonę niż sproszkowany metal, jednak jest mniej toksyczny i nie ma tutaj obawy o to, że zaburzy pracę urządzenia, wyjaśnia Hayes. Obliczenia wskazują, że sproszkowany tlenek metalu zapewnia podobną ochronę co tradycyjne osłony. Przy promieniowaniu o niskiej energii proszek taki zmniejsza promieniowanie gamma 300-krotnie i zmniejsza nawet o 225% liczbę uszkodzeń spowodowanych przemieszczeniem atomów w sieci krystalicznej w wyniku kolizji z neutronami, wyjaśnia główny autor badań, Mike DeVanzo.
      Jednocześnie, jakie osłony są lżejsze. Symulacje komputerowe wskazują, że w najgorszym scenariuszu takie rozwiązanie absorbuje o 30% więcej promieniowania co tradycyjna osłona o tej samej wadze, dodaje Hayes. Dodatkowo materiał ten jest tańszy niż czysty metal.
      Z artykułem Ionizing radiation shielding properties of metal oxide impregnated conformal coatings można zapoznać się na łamach Radiation Physics and Chemistry.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chińscy archeolodzy potwierdzili, że znaleziony w urnie z czasów neolitycznej kultury Yangshao zwęglony materiał to pozostałości jednej z najstarszych na świecie jedwabnych tkanin. Urnę odkryto na stanowisku Wanggou w prowincji Henan.
      Z pomocą testu ELISA opracowanego przez ekspertów z Chińskiego Narodowego Muzeum Jedwabiu potwierdzono, że zwęglona tkanina z urny to jedwab - powiedział na konferencji prasowej kurator Zhao Feng.
      Gu Wanfa, dyrektor Instytutu Badania Zabytków i Archeologii w Zhengzhou, ujawnił, że w Henanie odkryto klaster ruin z okresu kultury Yangshao sprzed 5-7 tys. lat.
      Tkanina z Wanggou ma 5300-5500 lat. Inne stare potwierdzone przypadki tkaniny jedwabnej pochodzą z czasów kultury Lianghzu i mają 4200-4400 lat - opowiada Gu.
      W książce A History of Chinese Science and Technology (t. II) Wydawnictwa Prasowego Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju napisano, że w 1958 r. specjaliści zaangażowani w badania archeologiczne prowincji Zhejiang odkryli na stanowisku Qianshanyang (kultura Liangzhu) w Huzhou bambusowy koszyk, w którym znajdowały się m.in. tekstylia. Naukowcy z Instytutu Tekstyliów oraz Uniwersytetu Technologicznego Zhejiangu zidentyfikowali je jako materiał jedwabny, a także jedwabne włókna i wstążki. Później zespół z Instytutu Archeologicznego prowincji odkrył na stanowisku jedwabne wstążki sprzed ok. 4 tys. lat.
      W publikacji mówi się również o innym przypadku - skrawkach jedwabiu i tkanin z materiałów roślinnych sprzed ok. 5500 lat; odkopano je w latach 80. XX w. na neolitycznym stanowisku w Qingtai Village.
      Na stanowisku Wanggou resztki jedwabiu znaleziono w czaszce dziecka. Wanfa uważa, że odkrycie sugeruje, w owym czasie chińska technologia produkcji jedwabiu już raczej dojrzewała, niż dopiero się zaczynała.
      Ponieważ kształt urny nawiązuje do wyglądu kokonu jedwabników, Zhao Feng przypuszcza, że chowając w ten sposób swoich zmarłych, kiedyś ludzie chcieli, by powstali oni z martwych, tak jak dorosły motyl wydostaje się z kokonu.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas niedawnego prezentowania wyników finansowych za pierwszy kwartał roku podatkowego 2020 dyrektor wykonawczy Seagate'a Dave Mosley poinformował, kiedy możemy spodziewać się rynkowego debiutu dysków twardych o wyższej pojemności.
      Mosley zapowiedział, że 18-terabajtowe HDD trafią na rynek w pierwszej połowie przyszłego roku. Z kolei 20-terabajtowy HDD wykonany w technologii HAMR powinien trafić do sklepów przed końcem przyszłego roku. Warto jednak zauważyć, że dysk o pojemności 20TB będzie wykorzystywał też technologię SMR (Shingled Magnetic Recording), która nie budzi entuzjazmu zwolenników jak największej wydajności. Najprawdopodobniej wspomniane urządzenia zostaną najpierw zaoferowane na rynku przedsiębiorstw.
      Obecnie Seagate jest jedynym przedsiębiorstwem, który masowo produkuje 16-terabajtowe dyski, będące punktem odniesienia dla przemysłu. [...] Jesteśmy liderem pod względem gęstości zapisu. To dzięki naszej rewolucyjnej technologii HAMR, która pozwoli nam na przestrzeni kolejnej dekady osiągnąć co najmniej 20-procentowy skumulowany roczny wskaźnik wzrostu gęstości zapisu, mówił Mosley.
      Nie wiadomo, ile będą kosztowały nowe dyski. Obecnie 16-terabajtowy HDD można kupić za około 420 USD. Seagate twierdzi, że w roku 2026 będzie w stanie wyprodukować dysk o pojemności 50TB.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...