Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Laserowy wykrywacz... ciężko rannych
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Misja Psyche jeszcze nie dotarła do celu, a już zapisała się w historii podboju kosmosu. Głównym jej celem jest zbadanie największej w Układzie Słonecznym asteroidy Psyche. Przy okazji NASA postanowiła przetestować technologię, z którą eksperci nie potrafili poradzić sobie od dziesięcioleci – przesyłanie w przestrzeni kosmicznej danych za pomocą lasera. Agencja poinformowała właśnie, że z Psyche na Ziemię trafił 15-sekudowy materiał wideo przesłany z odległości 31 milionów kilometrów z maksymalną prędkością 267 Mbps. To niemal 2-krotnie szybciej niż średnia prędkość szerokopasmowego internetu w Polsce.
To, czego właśnie dokonała NASA jest nie zwykle ważnym osiągnięciem. Pozwoli bowiem na znacznie sprawniejsze zbieranie danych z instrumentów pracujących w przestrzeni kosmicznej i zapewni dobrą komunikację z misjami załogowymi odbywającymi się poza orbitą Ziemi.
Sygnał z Psyche potrzebował około 101 sekund, by dotrzeć do Ziemi. Dane, przesyłane przez laser pracujący w bliskiej podczerwieni trafiły najpierw do Hale Teelscope w Palomar Observatory w Kalifornii. Następnie przesłano je do Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii, gdzie były odtwarzane w czasie rzeczywistym podczas przesyłania. Jak zauważył Ryan Rogalin, odpowiedzialny za elektronikę odbiornika w JPL, wideo odebrane w Palomar zostało przesłane przez internet do JPL, a transfer danych odbywał się wolniej, niż przesyłanie danych z kosmosu. Podziwiając tempo transferu danych nie możemy zapomnieć też o niezwykłej precyzji, osiągniętej przez NASA. Znajdujący się na Psyche laser trafił z odległości 31 milionów kilometrów w 5-metrowe zwierciadło teleskopu. Sam teleskop to również cud techniki. Jego budowę ukończono w 1948 roku i przez 45 lat był najdoskonalszym teleskopem optycznym, a jego zwierciadło główne jest drugim największym zwierciadłem odlanym w całości.
Po co jednak prowadzić próby z komunikacją laserową, skoro od dziesięcioleci w przestrzeni kosmicznej z powodzeniem przesyła się dane za pomocą fal radiowych? Otóż fale radiowe mają częstotliwość od 3 Hz do 3 Thz. Tymczasem częstotliwość pracy lasera podczerwonego sięga 300 THz. Zatem transmisja z jego użyciem może być nawet 100-krotnie szybsza. Ma to olbrzymie znaczenie. Chcemy bowiem wysyłać w przestrzeń kosmiczną coraz więcej coraz doskonalszych narzędzi. Dość wspomnieć, że Teleskop Webba, który zbiera do 57 GB danych na dobę, wysyła je na Ziemię z prędkością dochodzącą do 28 Mb/s. Zatem jego systemy łączności działają 10-krotnie wolniej, niż testowa komunikacja laserowa.
Zainstalowany na Psyche Deep Space Optical Communication (DSOC) uruchomiono po raz pierwszy 14 listopada. Przez kolejne dni system sprawdzano i dostrajano, osiągając coraz szybszy transfer danych i coraz większą precyzję ustanawiania łącza z teleskopem. W tym testowym okresie przesłano na Ziemię łącznie 1,3 terabita danych. Dla porównania, misja Magellan, która w latach 1990–1994 badała Wenus, przesłała w tym czasie 1,2 Tb.
Misja Psyche korzysta ze standardowego systemu komunikacji radiowej. DSOC jest systemem testowym, a jego funkcjonowanie nie będzie wpływało na powodzenie całej misji.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Alpach Berneńskich odkryto rzymskie artefakty, które wg specjalistów, są ofiarami dla bóstw. Skarb odnaleziono dzięki wspinaczowi, który latem 2020 r. zdobywał Ammertenhor poza wyznaczonymi szlakami. Gdy natrafił na monetę, powiadomił Służbę Archeologiczną Kantonu Berno (Archäologische Dienst des Kantons Bern), która przeprowadziła wykopaliska.
Podczas wykopalisk na wysokości ok. 2600 m n.p.m. odkryto 100 monet, 27 małych kryształów górskich, 59 rzymskich gwoździ do butów, broszę oraz fragment tabliczki wotywnej w kształcie liścia. Znalezione monety datują się na okres od rządów Tyberiusza (22–30) po rządy Arkadiusza (395–408).
Okazjonalnie znajduje się w Alpach pojedyncze rzymskie monety. To stanowisko jest wyjątkowe z dwóch powodów: lokalizacji i liczby monet - powiedziała Newsweekowi Regula Gubler, menedżerka naukowa projektu. Częściej znajduje się artefakty - monety czy brosze - na przełęczach. Nasze stanowisko leży [jednak] daleko od obszarów zamieszkanych (zarówno w czasach rzymskich, jak i obecnie), na wysokości 2590 m n.p.m., i zdecydowanie nie jest przełęczą.
Gubler wyjaśniła, że stanowisko jest zlokalizowane na płaskowyżu między dwoma szczytami. W dodatku znajduje się o parę godzin wędrówki od najbliższej drogi i z dala od szlaków wspinaczkowych. Specjalistka podkreśliła, że z tego powodu zaopatrzenie dla mieszkających w obozie archeologów transportowano drogą powietrzną.
Naukowcy podejrzewają, że mamy do czynienia ze świętym miejscem, do którego ludzie udawali się, by złożyć ofiarę błagalną bądź dziękczynną. Kryształy górskie występują naturalnie w tej okolicy. Wg Gubler, ich obecność mogła sprawić, że lokalizacja wydawała się odpowiednia do celów rytualnych. Rzymianie cenili kryształy górskie, Pliniusz Starszy poświęcił im dużo miejsca w swojej „Historii naturalnej”. A o tym, że mamy do czynienia z ofiarą, a nie z przypadkowo zgubionym mieszkiem z pieniędzmi, świadczy nie tylko odosobnienie miejsca znalezienia, ale przede wszystkim kompozycja skarbu. Wchodzące w jego skład monety odpowiadają temu, co znajdujemy w świątyniach.
Skądinąd wiemy, że Rzymianie oddawali cześć lokalnym bóstwom. W pobliskim mieście Thun, które po rzymskim podboju z 58 roku stało się jednym z głównych centrów administracji w regionie, istniał kompleks świątynny, w którym znaleziono tabliczkę z dedykacją dla żeńskich bóstw Alp. Odkrycie wysoko w górach dowodzi, że Rzymianie nie tylko z daleka oddawali cześć bogom Alp, ale wybierali się na długie wędrówki, by złożyć im ofiarę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W okręgu Huanchaco w peruwiańskiej prowincji Trujillo znaleziono kolejnych 76 pochówków dzieci, które zostały złożone w ofierze. To już 6. na tym obszarze masowy pochówek dzieci zabitych w ceremonialny sposób. Odkrycia dokonano na stanowisku archeologicznym Pampa La Cruz.
Wspomniane masowe pochówki datowane są na lata 1050–1500. Dzieci były poświęcane w ceremoniach związanych z ważnymi momentami tworzenia się, rozwoju i konsolidacji społeczności kultury Chimu. Najnowsze znalezisko składa się z Kopca I, w którym pochowano 25 dzieci i Kopca II, gdzie pochowanych zostało 51 ofiar. W sumie na badanym terenie odkryto szczątki 302 dzieci złożonych w ofierze.
W Kopcu I zauważono też, że 5 młodych kobiet zostało pochowanych w pozycji siedzącej i ułożone mniej więcej w kształt okręgu. Archeolodzy próbują rozszyfrować znaczenie takiego ułożenia ciał. Kopiec I to zresztą najwcześniejszy ze znanych pochówków ofiarnych. Jego powstanie związane jest z jakimś wydarzeniem z lat 1050–1100 i składano tam ofiary do roku 1200. Pochowane tutaj dzieci ułożono stopami na zachód, głowami na wschód. Są zwrócone plecami do morza. Taki sposób ułożenia dotyczy wszystkich ciał z tego kopca.
W Kopcu II 90% ofiar zostało zabitych podczas jednego wydarzenia. „Na zdjęciu lotniczym z 1942 roku widać, że kopiec otoczony jest polami i kanałami kultury Chimu. Obecnie już tego nie widać. Ofiarę z dzieci złożono, by poświęcić nowo zakładane pola uprawne", mówi dyrektor Programa Arqueológico Huanchaco, Gabriel Prieto Burméster.
Zdaniem naukowca ofiary 1. i 2., w ramach których poświęcano dzieci, mają podobne podłoże. Natomiast ofiara 3., która miała miejsce w latach 1200–1300, związana jest z wydarzeniem, podczas którego kultura Chimu dokonała postępu wojskowego i terytorialnego na północ. Tutaj w ramach ofiary poświęcono dzieci, które zostały złożone do grobów przyozdobione piórami. Ponadto, sądząc po deformacjach czaszek, dzieci te mogły przybyć z Lambayeque, doliny Jequetepeque lub Chicama. Możliwe też, że jedna para została przywieziona z Casmy, dodaje uczony. Z kolei uroczystości ofiarne 4. oraz 5., do których doszło w latach 1300–1450, były powiązane z konsolidacją imperium Chimu. Widzimy tutaj dzieci pochowane w czymś, co przypomina mundur. Miały opaski na biodrach, kolorowe kamizelki i nakrycia głowy przypominające turbany. To okres szczytowej potęgi Chimu, przypomina Prieto. Ostatnie z wydarzeń, ofiara 6., miało miejsce już po podporządkowaniu sobie Chimu przez Inków. Ofiary złożono pomiędzy rokiem 1450 a 1500.
Dzięki odkryciom w Pampa La Cruz wiemy, że ofiary z ludzi, przede wszystkim z dzieci, były ważnym elementem religii Chimu i służyły do celebrowania i podkreślania wielkości imperium. Dowodem na to jest sześć opisanych przez nas wydarzeń związanych ze składaniem ofiar, dodaje uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Serce nie jest w stanie regenerować się po uszkodzeniu. Dlatego dla kardiologii i kardiochirurgii ważne są wysiłki specjalistów z dziedziny inżynierii tkankowej, którzy usiłują opracować techniki regeneracji mięśnia sercowego, a w przyszłości stworzyć od podstaw całe serce. To jednak trudne zadanie, gdyż trzeba odtworzyć unikatowe struktury, przede wszystkim zaś spiralne ułożenie komórek. Od dawna przypuszcza się, że to właśnie taki sposób organizacji komórek jest niezbędny do pompowania odpowiednio dużej ilości krwi.
Bioinżynierom z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences udało się stworzyć pierwszy biohybrydowy model komory ludzkiego serca ze spiralnie ułożonymi komórkami serca i wykazać przy tym, że przypuszczenia były prawdziwe. To właśnie takie spiralne ułożenie komórek znacząco zwiększa ilość krwi przepompowywanej przy każdym uderzeniu serca. To ważny krok, który przybliża nas do ostatecznego celu, jakim jest zbudowanie od podstaw serca zdatnego do transplantacji, mówi profesor Kit Parker, jeden z głównych autorów badań. Z ich wynikami możemy zapoznać się na łamach Science.
Fundamenty dla obecnych osiągnięć amerykańskich naukowców położył 350 lat temu angielski Richard Lower. Lekarz, wśród którego pacjentów znajdował się król Karol II, jako pierwszy zauważył i opisał w Tractatus de Corde, że włókna mięśnia sercowego ułożone są w kształt spirali. Przez kolejne wieki naukowcy coraz więcej dowiadywali się o sercu, jednak badanie spiralnego ułożenia jego komórek było bardzo trudne. W 1969 roku Edward Sallin z Wydziału Medycyny University of Alabama wysunął hipotezę, że to właśnie spiralne ułożenie komórek pozwala sercu na tak wydajną pracę. Jednak zweryfikowanie tej hipotezy nie było łatwe, gdyż bardzo trudno jest zbudować serca o różnych geometriach i ułożeniu włókien.
Naszym celem było zbudowanie modelu, na którym będziemy w stanie zweryfikować hipotezę Sallina i badać znaczenie spiralnej struktury włókien, stwierdza John Zimmerman z SEAS.
Naukowcy opracowali metodę o nazwie Focused Rotary Jet Spinning (FRJS). Urządzenie działa podobnie do maszyny produkującej watę cukrową. Znajdujący się w zbiorniku płynny biopolimer wydobywa się z niego przez niewielki otwór, wypychany na zewnątrz przez siły odśrodkowe działające na obracający się zbiornik. Po opuszczeniu zbiornika, z biopolimeru odparowuje rozpuszczalnik i materiał utwardza się, tworząc włóka. Odpowiednią formę włóknom nadaje zaś precyzyjnie kontrolowany strumień powietrza. Dzięki manipulowaniu tym strumieniem, można nadać włóknom odpowiednią strukturę, naśladującą strukturę włókien mięśnia sercowego. Dzięki FRJS możemy precyzyjnie odtwarzać złożone struktury, tworząc jedno- a nawet czterokomorowe struktury, dodaje Hubin Chang.
Gdy już w ten sposób odpowiednie struktury zostały utkane, na takie rusztowanie naukowcy nakładali na nie szczurze komórki mięśnia sercowego lub ludzkie komórki macierzyste uzyskane z kardiomiocytów. Tydzień później rusztowanie było pokryte wieloma warstwami kurczących się i rozkurczających komórek serca, których ułożenie naśladowało ułożenie włókien biopolimeru.
Naukowcy stworzyli dwie architektury komór serca. Jedną o spiralnie ułożonych włóknach, drugą o włókach ułożonych okrężnie. Następnie porównali deformację komory, tempo przekazywania sygnałów elektrycznych oraz ilość krwi wyrzucanej podczas skurczu. Okazało się, że komora o promieniście ułożonych włókach pod każdym z badanych aspektów przewyższa tę o ułożeniu okrężnym.
Co więcej, uczeni wykazali, że ich metoda może być skalowana nie tylko do rozmiarów ludzkiego serca, ale nawet do rozmiarów serca płetwala karłowatego. Z większymi modelami nie prowadzili testów, gdyż wymagałoby to zastosowania miliardów kardiomiocytów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
„Niemożliwy” unipolarny (jednobiegunowy) laser zbudowany przez fizyków z University of Michigan i Universität Regensburg może posłużyć do manipulowania kwantową informacją, potencjalnie zbliżając nas do powstania komputera kwantowego pracującego w temperaturze pokojowej. Laser taki może też przyspieszyć tradycyjne komputery.
Światło, czyli promieniowanie elektromagnetyczne, to fala oscylująca pomiędzy grzbietami a dolinami, wartościami dodatnimi a ujemnymi, których suma wynosi zero. Dodatni cykl fali elektromagnetycznej może przesuwać ładunki, jak np. elektrony. Jednak następujący po nim cykl ujemny przesuwa ładunek w tył do pozycji wyjściowej. Do kontrolowania przemieszania informacji kwantowej potrzebna byłaby asymetryczna – jednobiegunowa – fala światła. Optimum byłoby uzyskanie całkowicie kierunkowej, unipolarnej „fali”, w której występowałby tylko centralny grzbiet, bez oscylacji. Jednak światło, jeśli ma się przemieszczać, musi oscylować, więc spróbowaliśmy zminimalizować te oscylacje, mówi profesor Mackillo Kira z Michigan.
Fale składające się tylko z grzbietów lub tylko z dolin są fizycznie niemożliwe. Dlatego też naukowcy uzyskali falę efektywnie jednobiegunową, która składała się z bardzo stromego grzbietu o bardzo wysokiej amplitudzie, któremu po obu stronach towarzyszyły dwie rozciągnięte doliny o niskiej amplitudzie. Taka konstrukcja powodowała, że grzbiet wywierał silny wpływ na ładunek, przesuwając go w pożądanym kierunku, a doliny były zbyt słabe, by przeciągnąć go na pozycję wyjściową.
Taką falę udało się uzyskać wykorzystując półprzewodnik z cienkich warstw arsenku galu, w którym dochodzi do terahercowej emisji dzięki ruchowi elektronów i dziur. Półprzewodnik został umieszczony przed laserem. Gdy światło w zakresie bliskiej podczerwieni trafiło w półprzewodnik, doszło do oddzielenia się elektronów od dziur. Elektrony poruszyły się w przód. Następnie zostały z powrotem przyciągnięte przez dziury. Gdy elektrony ponownie łączyły się z dziurami, uwolniły energię, którą uzyskały z impulsu laserowego. Energia ta miała postać silnego dodatniego półcyklu w zakresie teraherców, przed i po którym przebiegał słaby, wydłużony półcykl ujemny.
Uzyskaliśmy w ten sposób zadziwiającą unipolarną emisję terahercową, w którym pojedynczy dodatni półcykl był czterokrotnie wyższy niż oba cykle ujemne. Od wielu lat pracowaliśmy nad impulsami światła o coraz mniejszej liczbie oscylacji. Jednak możliwość wygenerowania terahercowych impulsów tak krótkich, że efektywnie składały się z mniej niż pojedynczego półcyklu oscylacji była czymś niewyobrażalnym, cieszy się profesor Rupert Hubner z Regensburga.
Naukowcy planują wykorzystać tak uzyskane impulsy do manipulowania elektronami w materiałach kwantowych w temperaturze pokojowej i badania mechanizmów kwantowego przetwarzania informacji. Teraz, gdy wiemy, jak uzyskać unipolarne terahercowe impulsy, możemy spróbować nadać im jeszcze bardziej asymetryczny kształt i lepiej przystosować je do pracy z kubitami w półprzewodnikach, dodaje doktorant Qiannan Wen.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.