بامداد – شما احتمالاً می دانید که فیزیک چیست. علم فیزیک ، مطالعه ی جهان فیزیکی است، از سقوط سیب گرفته تا حرکت سیارات و ستارگان و رفتار ذرات بسیار ریز زیراتمی که جهان پیرامون ما را تشکیل می دهند.
علم فیزیک در همه جا هست؛ در دورترین فواصل کیهانی وجود دارد. آن را می توان در سیاهچاله های پرجرم در مرکز کهکشان ها و در بلوک های سازنده ریزی که حیات روی زمین را به وجود آورده اند، یافت. حتی در فضای به ظاهر خالی اطراف ما نیز وجود دارد. در گذشته و حال و همچنین آینده، فیزیکدانانی آمده و خواهند آمد که درک ما از جهان و هر آنچه که در آن است را متحول سازند. در این مقاله ۲۰ فیزیکدان که نظریات، ایده ها و اکتشافاتشان، دید ما را نسبت به جهان تغییر دادند، معرفی شده است:
۱- یکی از شناخته شده ترین دستاوردهای گالیلئو گالیله (۱۵۶۴-۱۶۴۲) در بررسی هایش، موضوع اجسام در حال حرکت است. در دهه ۱۶۳۰، او نشان داد که همه اجسام در حال سقوط آزاد، شتاب ثابت یکسانی دارند.
۲- براساس کار گالیله بر روی اجسام در حال حرکت، آیزاک نیوتن (۱۶۴۳-۱۷۲۷) قوانین حرکت و همچنین قانون جهانی گرانش را در سال ۱۶۸۷ ثابت کرد. یکی از متحول کننده ترین ایده ها این بود که قوانین حاکم بر حرکت اشیا در آسمان، شبیه به مجموعه قوانین فیزیکی حرکت اشیا بر روی زمین است.
۳- مایکل فارادی (۱۷۹۱- ۱۸۶۷) را به خاطر کارش بر روی مغناطیس و الکتریسیته می شناسند. در سال ۱۸۳۱، او القای مغناطیسی را کشف کرد و در سال ۱۸۳۹، او بیان کرد که بین الکتریسیته و مغناطیس رابطه ای بنیادین وجود دارد.
۴- در سال ۱۸۶۴، جیمز کلرک مکسول (۱۸۳۱- ۱۸۷۹) نظریه الکترومغناطیس را منتشر کرد. این نظریه بیان می کند که مغناطیس و نور، در همه جا، مظهر پدیده مشابهی به نام میدان الکترومغناطیسی هستند.
۵- در سال ۱۸۹۵، ویلهلم رونتگن (۱۸۴۵-۱۹۲۳) نخستین فیزیکدانی بود که تابش الکترومغناطیس را در محدوده ی طول موجی که ما امروزه به نام اشعه ایکس می شناسیم، تولید و شناسایی کرد.
۶- در سال ۱۸۹۶، ماری کوری (۱۸۶۷- ۱۹۳۴) به کشف رادیوکتیویته (که با بررسی خصوصیات اشعه ایکس کشف شد) کمک کرد و تکنیک هایی برای جداسازی ایزوتوپ ها معرفی کرد. او و همسرش، پیر کوری، عناصر رادیوم، رادیواکتیو و پلوتونیوم را کشف کردند.
۷- در سال ۱۸۹۷، جوزف جان تامپسون (۱۸۵۶-۱۹۴۰) الکترون را کشف کرد. به این ترتیب، اولین ذره زیراتمی کشف شد.
۸- نام ماکس پلانک (۱۸۵۸-۱۹۴۷) با تولد مکانیک کوانتومی اعتبار یافت. در سال ۱۹۰۰، او نظریه کوانتوم–بسته های مجزای انرژی ساطع شده توسط نور – را مطرح کرد، او همچنین، مقدار ثابت پلانک– که یکی از مفاهیم اساسی در مکانیک کوانتومی است- را معرفی کرده است.
۹- در سال ۱۹۰۵، آلبرت اینشتین (۱۸۷۹-۱۹۵۵) مقاله ای درباره نسبیت خاص -که بیان می کند، سرعت نور ثابت بوده و در سرعت نور، زمان متوقف شده و جرم بی نهایت می شود – منتشر کرد. در سال ۱۹۱۶، او نظریه نسبیت عام را منتشر کرد، یک نظریه بنیادی از ماهیت فضا- زمان و گرانش که می گوید گرانش در واقع، اثری از انحنای فضا و زمان است.
۱۰- در سال ۱۹۱۱، ارنست رادرفورد (۱۸۷۱-۱۹۳۷) نشان داد که بیشتر جرم اتم در هسته آن است. در سال ۱۹۲۰، او پروتون را کشف کرد.
۱۱- نیلز بور (۱۸۸۵-۱۹۶۲) به سبب فرمول بندی نظریه ساختار اتمی در سال ۱۹۱۳ مشهور شد. بور دریافت که هر اتم، دارای یک هسته در مرکز و الکترون هایی در مدار اطرافش است. او همچنین، نقش کلیدی در تولد مکانیک کوانتومی داشت.
۱۲- ولفگانگ پاولی (۱۹۰۰-۱۹۵۸) به سبب مطالعه اش بر روی نظریه اسپین و نظریه کوانتوم معروف شد، همچنین او در سال ۱۹۲۵، اصل طرد پاولی را –که کلید فهم ویژگی هایی ستارگان و سحابی ها است- کشف کرد. در سال ۱۹۳۱، او وجود نوترینوها–ذراتی با برهمکنش ضعیف که با سرعت و انرژی نزدیک به سرعت نور در جهان حرکت می کنند- را پیش بینی کرد.
۱۳- در سال ۱۹۲۶، اروین شرودینگر (۱۸۸۷-۱۹۶۱) آنچه که امروزه به عنوان معادله ی اصلی فیزیک کوانتوم شناخته می شود و مکانیک موجی را توصیف می کند، بیان کرد. در سال ۱۹۳۵، او با آزمایش “گربه شرودینگر“، یکی از معروف ترین آزمایشات در تاریخ- مشهور شد.
این آزمایش، گربه به دام افتاده در جعبه ای را نشان می دهد که دارای شانس ۵۰/۵۰ زنده یا مرده بودن است. شرودینگر نتیجه گرفت که تا زمانی که شما در ِ جعبه را برای اطمینان یافتن از مرده یا زنده بودن گربه باز نکنید، گربه می تواند هم زنده باشد و هم مرده، وجود چنین حالتی را اصل برهم نهی می نامند.
۱۴- در سال ۱۹۲۸، پل دیراک (۱۹۰۲-۱۹۸۴) وجود پاد ماده –ذراتی همسان ولی با بار الکتریکی مخالف همتایانش، مثل پوزیترون (یا آنتی الکترون)- را کشف کرد.
۱۵- ورنر هایزنبرگ (۱۹۰۱- ۱۹۷۶) در سال ۱۹۲۷، به سبب ارائه اصل عدم قطعیت مشهور شد. این اصل درباره محدودیت های اساسی اندازه گیری های آزمایشگاهی مکان و تکانه ی دقیق ذرات زیر اتمی در مکانیک کوانتوم بحث می کند.
۱۶- انریکو فرمی (۱۹۰۱-۱۹۵۴) به خاطر کارش بر روی اولین رآکتور اتمی، به عنوان بخشی از پروژه منهتن، شناخته شد. او همچنین، سهم مهمی در نظریه کوانتومی و همچنین علم فیزیک هسته ای و علم فیزیک ذرات دارد.
۱۷- جی رابرت اوپنهایمر (۱۹۰۴-۱۹۶۷) به سبب کارش بر روی پروژه منهتن معروف شد. از او به عنوان سازنده ی نخستین بمب اتمی یاد می کنند.
۱۸- ریچارد فاینمن (۱۹۱۸- ۱۹۸۸) را به سبب کارش بر روی نظریه الکترودینامیک کوانتومی می شناسند. این نظریه، درباره ترکیب نسبیت خاص و مکانیک کوانتومی به منظور درک بهتر جهان هستی، بحث می کند.
۱۹- در سال ۱۹۶۱، ماری گِل-مان (متولد ۱۹۲۹) روش هشتگانه ای برای طبقه بندی ذرات زیراتمی پیشنهاد کرد، و در سال ۱۹۶۴ او فرضیه کوارک را پیشنهاد کرد؛ این فرضیه بیان می کند که پروتون ها، نوترون ها و دیگر هادرون ها (ذرات زیر اتمی) از ذرات بسیار ریزتری به نام کوارک ساخته شده اند.
۲۰- اگرچه ورا روبین (متولد ۱۹۲۸) در واقع یک ستاره شناس است، ولی مطالعاتش بر روی چرخش کهکشان او را به نخستین شاهد واقعی از این واقعیت است که ۸۴ درصد جرم جهان از ماده مرموز و نامریی به نام ماده تاریک ساخته شده است. جستجو برای ذرات تشکیل دهنده ی این ماده ی مرموز که فقط از روی تاثیر گرانش اش قابل ردیابی است، علم فیزیک و اختر فیزیک را متحول کرده است.
سایت علمی بیگ بنگ
بامداد – شبکه/مغز انسان یکی از پیچیدهترین عناصر زنده در جهان به شمار میرود. کارهایی که مغز میتواند آنها را انجام دهد و چگونگی نحوه انجام این کارها الهامبخش طراحی یک مدل هوش مصنوعی شده است. مطالعه تحقیقاتی که به تازگی انجام شده و نتایج آن در مجله سیستمهای عصبی منتشر شده، نحوه کارکرد هوش انسانی را توضیح داده است. به طوری که نشان میدهد چگونه هوشمندی انسانی ممکن است در قالب یک الگوریتم پایه به فعالیت بپردازد.
جو تسین، عصبشناس کالج پزشکی جورجیا در دانشگاه آگوستا اولین بار در اکتبر سال ۲۰۱۵ میلادی تئوری اتصالات را مطرح کرد. الگوریتم جدید بر مبنای تئوری اتصالات طراحی شده و از یک منطق نسبتا ساده ریاضی به منظور تشریح محاسبات پیچیدهای که در لایههای مختلف مغز انجام میشود استفاده میکند. در واقع، این نظریه درباره چگونگی نحوه کسب دانش و همچنین توانایی ما برای تعمیم و نتیجهگیری از دانشی است که بر مبنای عملکرد میلیاردها سلول عصبی و هماهنگی که میان آنها وجود دارد حاصل میشود. تسین در این ارتباط گفته است: «شواهدی وجود دارد که نشان میدهد مغز ممکن است بر مبنای یک منطق ساده و شگفتآور ریاضی فعالیتهای خود را انجام دهد.»
فرمول مغز
این نظریه توضیح میدهد که چگونه گروههایی از سلولهای عصبی مشابه به یکدیگر این توانایی را دارند تا کلاسترهایی را تشکیل دهند. کلاسترهای فوق این وظیفه دارند تا به تصورات اولیه (ایدههایی که برای انجام یک کار جدید به ذهن یک فرد خطور میکنند) یا اطلاعات رسیدگی کنند. این گروه از کلاسترها داخل اتصالات عملکردی موتیف قرار دارند و قادر هستند هر ترکیب ممکنی از تصورات را مورد بررسی قرار میدهند. در همین حال هر زمان افکار پیچیدهتری به مغز خطور کنند دستههای بیشتری با یکدیگر ترکیب میشوند تا این افکار پیچیده را مدیریت کنند. به منظور آزمایش این الگوریتم، تسین و تیم تحت سرپرستی او الگوریتم را به شکل دقیقی روی هفت نقطه مختلف از مغز موشهای معمولی و موشهای بزرگ که هر یک مسئولیت مدیریت یک وظیفه مختلف در ارتباط با غذاها و ترس در این موجودات را بر عهده دارند مورد آزمایش قرار دادند. در ادامه نتایج به دست آمده را مورد بررسی قرار داده و آنها را مستندسازی کردند.
مغز اطلاعات را به پیچیدهترین شکل ممکن پردازش میکند
نتایج به دست آمده از این آزمایش نشان داد که مغز به چه تعداد اتصالات عملکردی موتیف برای مدیریت این فرآیندها نیاز دارد. بر مبنای یک منطق جایگشتی برای انجام محاسبات به N=2i-1 اتصالات عملکردی موتیف نیاز است. آنها به حیوانات چهار نوع غذای مختلف بیسکویت، دانه غلات، برنج و شیر را دادند. با استفاده از الکترودهایی که در بخشهای مختلفی از مغز این حیوانات قرار گرفته بود، دانشمندان موفق شدند به واکنش سلولهای عصبی گوش فرا دهند. در این آزمایش دانشمندان موفق به شناسایی ۱۵ ترکیب مختلف از سلولهای عصبی یا گروهی از سلولهای عصبی شدند که به ترکیبات مواد غذایی از خود واکنش نشان میدهند.
این آزمایش نظریه اتصالات را تایید کرد. علاوه بر این، دانشمندان پس از انجام این آزمایش فرضیه دیگری را در ارتباط با گروه سلولهای عصبی مطرح کردند و اعلام داشتند که به نظر میرسد سلولهای عصبی از یک سیمکشی از پیش ساخته شده در مغز استفاده میکنند و به همین دلیل است که به محض اینکه غذایی خورده میشود، سلولهای عصبی قادر هستند به سرعت به آن واکنش نشان دهند. اگر این امکان وجود داشته باشد تا بتوان هوشمندی در مغز انسان را در یک الگوریتم ویژه خلاصه کرد، آنگاه تصور کنید این رویکرد چه انقلابی در هوش مصنوعی به وجود میآورد. این امکان وجود دارد که پژوهشگران بتوانند از الگوریتم مشابهی برای کارکرد بهتر شبکههای عصبی استفاده کنند. در حال حاضر نیز دانشمندان به تقلید از ساختار سیمکشی مغز موفق شدند شبکههای عصبی عمیقی را به وجود آورند.
نوشته کشف الگوریتم هوشمندی مغز انسان توسط دانشمندان اولین بار در بامداد پدیدار شد.
دانش > محیط زیست جهان - همشهری آنلاین:
گروهی از دانشمندان زن برای افزایش مشارکت زنان در دنیای علم به قطب جنوب خواهند رفت.
یک گروه 76 نفره از زنان دانشمند در استرالیا در چارچوب یک برنامه و با هدف افزایش مشارکت زنان در دنیای علوم به قطب جنوب سفر خواهند کرد.
به گزارش بی بی سی٬ دکتر جسیکا ملبورن توماس، کارشناس محیط زیست در قطب جنوب ضمن ارائه توضیحاتی در خصوص جزئیات این برنامه اظهار داشت: در مسایل علمی باید نقش فعالتری داشته باشیم. این ایده از سوی فابین داتنر کارشناس و کارآفرین ارائه شده و توسعه یافت.
توماس ضمن بیان اینکه به دلایل زیادی رفتن به قطب جنوب برای زنان بسیار دشوار است تصریح کرد: در نتیجه این برنامه زنان دانشمند به بررسی و پژوهش در مورد تغییرات آب و هوایی و اثرات آن در قطب جنوب خواهند پرداخت.
وی همچنین بیان کرده است که زنانی که به قطب جنوب سفر می کنند از بین هزاران نفر از متقاضیان ثبت نام کرده انتخاب شده اند و در خلال سفر در کشتی نیز آموزش خواهند دید.
سفر این زنان دانشمند از شهر اوشوایا واقع در جنوبیترین قسمت استرالیا آغاز و 20 روز به طول خواهد انجامید.
بامداد – دانشمندان و مهندسان دانشگاه ایالتی آریزونا، در تمپه(Tempe)، اولین لیزر سفید را ساختند که می تواند نور درخشنده در طیف کاملی از رنگهای قابل مشاهده ایجاد کند. مخترعان این دستگاه تخمین می زنند که این لیزر می تواند در صفحه نمایش های ویدئویی، روشنایی حالت جامد، و یک نسخه مبتنی بر لیزر از Wi-Fi استفاده شود.
اگر چه در تحقیقات قبلی لیزرهای قرمز، آبی، سبز و غیره ایجاد شده بود، هر یک از این لیزرها معمولا فقط یک رنگ نور را منتشر می کردند. ایجاد یک ساختار یکپارچه قادر به انتشار رنگهای تکی قرمز، سبز، و آبی همه در یک زمان ثابت شده که کار مشکلی است، زیرا نیاز به ترکیب نیمه هادی ها بسیار متفاوت دارد. رشد چنین کریستالهای غیر همسان، درست در کنار یکدیگر اغلب اوقات اثر یکدیگر را خنثی می کنند و ناهمگونی به بار می آورند.
اما در حال حاضر دانشمندان می گویند که بر این مشکل غلبه کرده اند. قلب دستگاه جدید یک ورق با ضخامت نانومتری است که از آلیاژ نیمه هادی روی، کادمیوم، گوگرد، و سلنیوم ساخته شده است. ورق به بخش های مختلف تقسیم شده است. هنگامی که با یک پالس نور برانگیخته می شود، بخش غنی از کادمیوم و سلنیوم نور قرمز را منتشر می کنند و نواحی غنی از کادمیوم و گوگرد نور سبز ساطع می کنند ؛ و نواحی که غنی از روی و گوگرد هستند رنگ آبی از خود ساطع می کنند.
محققان این آلیاژ را در مراحل رشد، تغییر دما و دیگر شرایط رشد در طول زمان به دقت تغییر دادند. با کنترل فعل و انفعال میان فازهای بخار، مایع و جامد مواد مختلف این آلیاژ ساخته شده است که این نانو ورق، به آنها اطمینان می داد که این کریستال های مختلف می تواند بدست آید. دانشمندان به صورت جداگانه می توانند هر بخش از نانو ورق با یک پالس نوری را هدف قرار دهند، تغییر قدرت پالس های نوری در هر بخش، باعث چگونگی درخشش آن خواهد شد، این لیزر ۷۰ درصد رنگ محسوس تر از منابع نوری معمول را می سازد.
کانگ-ژنگ نینگ، فیزیکدان و مهندس برق در آریزونا دانشگاه ایالتی در تمپه که با این لیزر سفید کار کرده می گوید: لیزر می تواند به مراتب بیشتر از LED ها در مصرف انرژی کارآمدتر باشد. علاوه بر این، او می گوید که لیزر سفید هم می توانند به نمایش ویدئو با رنگ های زنده تر و کنتراست بالاتر از صفحه نمایش معمولی منجر شود. یکی از کاربردهای مهم این دستاورد می تواند “Li-Fi” باشد. تکنولوژی Li-Fi امکان اتصال دستگاهها توسط نور به اینترنت را می دهد.
این تکنولوژی ۱۰ برابر سریعتر از سرعتهای امروزی وای فای است اما یکی از دانشمندان می گوید که لای-فای به تازگی تحت توسعه بر روی LED است. او می گوید که لیزر سفید ۱۰ تا ۱۰۰ برابر از LEDهای بر مبنای لای فای سریع تر می باشد، چونکه لیزرها قادرند که داده ها را با سرعت بیشتری از LEDهای سفید کدگذاری کنند. در آینده، دانشمندان قصد دارند که بر روی برانگیخته شدن این لیزرها با الکتریسته به جای پالسهای نور مطالعه کنند. آنها یافته های خودشان را در تاریخ ۲۷ جولای در نشریه نانوتکنولوژی نیچر منتشر کردند.
سایت علمی بیگ بنگ
نوشته نخستین لیزر سفید توسط دانشمندان ساخته شد اولین بار در بامداد پدیدار شد.
بامداد – گروهی از دانشمندان اعلام کردهاند برای اولین بار موفق به ایجاد یک مغز کامل انسان در آزمایشگاه شدهاند، مغزی که میتوان از آن برای تست داروها و مطالعه روی بیماریهای مختلف استفاده کرد.
براساس گزارش گاردین به نقل از همشهری، دانشمندان دانشگاه اوهایو میگویند برای اولین بار توانستهاند مغزی تقریبا کامل از انسان را در آزمایشگاه کشت دهند و امیدوارند این مغز بتواند درک بشر از بیماریهای عصبی و مغزی را بهبود بخشد. اگرچه این مغز مینیاتوری هشیار نبوده و شبیه به مغز جنینی پنج هفتهای است، میتواند برای دانشمندانی که قصد مطالعه روی نحوه پیشرفت بیماریهای اعصاب را دارند، بسیار کارامد باشد. همچنین میتوان از این روش برای آزمایش داروهای آلزایمر و پارکینسون استفاده کرد زیرا بخشهایی از مغز که تحت نفوذ شدید این بیماریها قرار دارند بخشهایی هستند که در مراحل اولیه جنینی ایجاد میشوند.
مغز کشت داده شده که ابعادی برابر یک مداد پاککن را دارد، با استفاده از سلولهای پوستی یک انسان بالغ کشت داده شده و به گفته دانشمندان یکی از کاملترین مدلهای مغزی است که تاکنون ایجاد شدهاست. پیش از این تلاشها برای کشت مغز کامل به ایجاد ارگانویدهای مغزی یا اندامکهای شبهمغزی منجر شدهبودند که در بهترین حالت در بدن جنینهای ۹ هفتهای ایجاد میشوند، و تنها حاوی بخشهایی خاص از مغز بودند، اما مدل جدید تمامی بخشهای مغز را داراست. به بیانی دیگر محققان ادعا میکنند مدل جدید ۹۹ درصد از تمامی تنوع سلولی و ژنهای مغز را بازتولید کردهاست و حتی حاوی سلولهای نخاعی، سلولهای سیگنالدهنده و شبکیه است.
با اینهمه به دلیل هشیار نبودن این مغز، هیچ اعتراض اخلاقی به آن وارد نیست. محققان میگویند این مدل را با تبدیل سلولهای پوستی انسان بالغ به سلولهای بنیادین جنینی ایجاد کردهاند،سلولهایی که میتوان آنها را برای تبدیل شدن به هر اندامی برنامهریزی کرد. سلولها سپس در محیطی ویژه که منجر به تبدیل شدن سلولها به انواع سلولهای مغزی و سیستم مرکزی عصبی انسان شده، کشت داده شدهاند.
این مدل مغزی در طول ۱۲ هفته رشد کرده است و مرحله بعدی آن ایجاد شبکه خونرسانی در این مغز است که محققان هنوز قادر به ایجاد آن نیستند. با وجود تردیدهایی که به دلیل پنهان باقی ماندن تکنیک دقیق مورد استفاده محققان در ایجاد مغز، درباره درست بودن ادعای این دانشمندان وجود دارند، گروه سازنده این مدل اطمینان میدهند این مغز میتواند پزشکی شخصیسازی شده را متحول سازد. به گفته آنها با دراختیار داشتن نمونه سلولهای پوستی هر فردی میتوان از آن مغزی کامل ایجاد کرده و با کمک آن به درمان بیماریهای هر فرد متناسب با ساختار مغزی وی پرداخت.
همچنین میتوان تاثیر مواد مختلف بر ژنهای مختلف را در حین مراحل رشد مغز مورد بررسی قرار داد و با دیدن عوارض منفی یک ماده، افراد را از قرار گرفتن در معرض آن مواد منع کرد. اگرچه درحال حاضر محققان تنها قصد دارند از این مدل برای مطالعات نظامی و بررسی استرس پس از ضربه در مجروحان جنگی که از ناحیه سر آسیب دیدهاند استفاده کنند.
منبع: بیتوته
نوشته کامل ترین نمونه ازمغز انسان توسط دانشمندان اولین بار در بامداد پدیدار شد.
چشمان برخی کودکان، با آنکه سالم به نظر می رسند اما از سلامتی و دید کافی برخوردار نیستند.
چشمان برخی کودکان، با آنکه سالم به نظر می رسند اما از سلامتی و دید کافی برخوردار نیستند.
دانشمندان برای اثبات این نظریه 2 ساعت در روز 28 کودک مبتلا به تنبلی چشم را مورد آزمایش قرار دادند و نتیجه حاصل شده نشان می داد که این بازی تاثیر چشمگیری بر روند بهبودی این کودکان داشته است.
دانش > محیط زیست جهان - همشهری آنلاین:
دانشمندان از کشف باکتریهای مقاوم در هوا اظهار نگرانی کردهاند.
به گزارش ایسنا، هوای آلوده شهرها به عنوان مهمترین وسیله برای انتقال باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک شناسایی شده است.
محققان در گوتنبرگ اظهار کردند: نمونه هوای پکن حاوی DNA ژنهایی است که قویترین آنتیبیوتیکها را نسبت به درمان مقاوم میکنند.
جواکیم لارسون، استاد دانشگاه گوتنبرگ و مدیر مرکز تحقیقات آنتیبیوتیک افزود: این موضوع از آنچه که قبلا تصور میشد، بسیار مهمتر است و راهی برای انتقال باکتریهای مقاوم خواهد بود.
در این مطالعه محققان بر روی 864 نمونه از DNA جمعآوری شده انسان و حیوان در محیطهای مختلف سراسر جهان بررسیهایی انجام دادند و ژنهای مقاوم به باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک را در آنها جستجو کردند.
این بررسی نمونههای کمی را مورد مطالعه قرار داده و به بررسی هوای مکانهای بیشتری نیاز است.
محققان در همین نمونههای اندک هم ژنهای مقاوم به آنتیبیوتیک را کشف کردند.
نگرانی خاص در این بررسی کشف ژنهایی بود که در برابر کارباپنمها- گروهی از آنتی بیوتیکها که آخرین چاره برای عفونتهای ناشی از باکتریهایی با درمان دشوار هستند- هم مقاومت کردند.
نتایج بررسیها نشان نمیدهد که باکتریهای زنده در هوا تهدید واقعی باشند، در واقع این باکتریها مخلوطی از باکتریهای زنده و غیرزنده هستند.
همه ما به سه حالت آب عادت کردهایم و تصور اینکه حالتی به جز جامد، مایع و گاز داشته باشد، برایمان سخت است. اما از بسیاری جهات، آب ساده و قدیمی ما چیزی بر خلاف هر ماده دیگری در کره زمین است.
به استثنای جیوه، آب بالاترین کشش سطحی در بین مایعات را دارد. همچنین یکی از موادی است که حالت جامد آن میتواند روی حالت مایع خود شناور باشد و بر خلاف بسیاری از مواد شناخته شده، آب زمانی که یخ می زند، منبسط می شود.
این ماده همچنین نقطه جوش عجیبی دارد. در حالی که نقطه جوش سایر هیدروکسیدها مانند تلورید هیدروژن و سولفید هیدروژن، با کاهش سایز مولکولی کاهش میابد، اما H2O برای چنین وزن مولکولی کمی، نقطه جوش بالایی دارد.
فیلیپ بال در مجله نیچر اشاره میکند "هیچکس به درستی آب را نمیشناسد. اعتراف به این نکته شرم آور است اما ماده ای که دو سوم سیاره ما را می پوشاند هنوز یک راز است. بدتر از همه این است که هرچه بیشتر بررسی میکنیم، مشکلات نیز بیشترمی شوند: تکنیک جدید اکتشاف ساختار مولکولی آب در حالت مایع، معماهای بیشتری را بر می انگیزاند.”
اکنون فیزیکدانان نشان دادند که جایی بین ۴۰ تا ۶۰ درجه سلسیوس(۱۰۴ تا ۱۴۰ درجه فارنهایت) آب مایع می تواند تغییر حالت داده و خواص جدیدی را به نمایش بگذارد.
تیم بین المللی به سرپرستی فیزیکدانی با نام لورا مایسترو از دانشگاه آکسفورد، تعدادی از این خواص را بررسی کرده اند. آن ها مواردی همچون رسانش گرمایی، ضریب شکست، رسانایی، کشش سطحی و گذردهی نسبی را مد نظر داشته و این که این موارد چطور به نواسانات دمایی بین ۰ تا ۱۰۰ درجه سلسیوس پاسخ می دهند.
زمانی که آب به ۴۰ درجه می رسد، همه چیز شروع به تغییر می کند و خواص تا ۶۰ درجه همچنان در حال تغییر بودند. هر یک از این خواص "دمای متقاطع” مختلفی در این آستانه داشتند و محققین معتقدند این امر به دلیل تغییر فاز آب است.
این تیم لیستی از این موارد تهیه کرده است: تقریبا۶۴ درجه سلسیوس برای رسانش گرمایی، ۵۰ درجه سلسیوس برای ضریب شکست، ۵۳ درجه برای رسانایی، و ۵۷ درجه برای کشش سطحی.
هنوز مشخص نیست دقیقا چه اتفاقی می افتد اما حقیقت این است که آب میتواند بین دو حالت کاملا متفاوت از مایع در دمای خاص، خواصی غیرعادی از خود نشان دهد.
مولکول های آب اتصالات بسیار کوتاهی بین یکدیگر دارند و این پیوند هیدروژنی ضعیف تر از پیوندهایی است که اتم های هیدروژن و اکسیژن بین خودشان دارند. به همین دلیل پیوندهای هیدروژنی که مولکول های آب را به هم وصل می کنند، دائما شکسته و مجدد برقرار می شوند با این وجود در این آشفتگی ساختار و قوانین مشخصی وجود دارد. فیزیکدانان می گویند همین مساله خواص غیرعادی به آب بخشیده است اما هنوز کسی دقیقا نمیداند که این قوانین چگونه کار می کنند.
نتایج به دست آمده توسط مایسترو و تیمش باید توسط یک تیم مستقل دیگر تکرار شود تا پس از آن بتوان آن را به سایر حالت های این ماده تعمیم داد و آن را به رسمیت شناخت. آنها معتقدند کشفشان تاثیر زیادی بر درک نانو و سیستم های بیولوژیک خواهد داشت.
آنها در مقاله خود نوشتند "برای مثال، خواص نوری نانو ذرات فلزی(طلا و نقره) پراکنده در آب و خواص انتشار…نقاط کوانتومی استفاده شده برای هدف قرار دادن تومورها، رفتار منحصر به فردی را در این دما نشان می دهند.”
منبع : کلیک
وب سایت کلیک: محققان دانشگاه MIT به تازگی کشفی کردهاند که می تواند تولید محصولات را در آینده کاملا تغییر دهد. موسسه تکنولوژی ماساچوست که با نام مخفف MIT شناخته می شود در طول سالهای گذشته ابداعات و اختراعات علمی زیاد و مهمی انجام داده اسـت، که حالا میتوان کشف دیگری را نیز به این مجموعه اضافه کرد.
با توجه به بیانیهای که دانشگاه MIT منتشر کرد، این دانشگاه با همکاری دانشکده تکنولوژی و طراحی Sinapore، موفق به تولید مواد بسیار کوچکی در مقیاس میکرون شدند که میتوانستد حتی پس از مدتی آن را خم کرده و یا تغییر شکل دهند. البته امکان تغییر شکل دادن با اعمال گرما میسر میشد.
نیکلاس ایکس فنگ، استادیار مهندسی مکانیک در MIT، در بیانیهای اعلام کرد که پلیمرهای با حافظه شکلی در پاسخ به دما قادر به تولید جلوههای ویژه گرافیکی هستند، که اجازه میدهد برای کاربردهای عملی که قبلا ذکر شد مورد استفاده قرار گیرند.
فنگ گفت: "ما در نهایت میخواهیم از درجه حرارت بدن به عنوان یک محرک استفاده کنیم. اگر بتوانیم این پلیمرها را به درستی طراحی کنیم، ممکن اسـت قادر به تولید یک دستگاه انتقال دارو شویم که تنها در صورت بروز نشانه های بیماری اجازه دریافت دارو میدهد.”
چی کوین جی، از همکاران این پروژه توضیح میدهد که چاپ ۴-D این محصول تفاوت قابل توجهی با دیگر تولیدات پرینترهای سه بعدی دارد.
جی گفت: "روش ما نه تنها قادر به چاپ ۴-D در مقیاس میکرون اسـت، بلکه نشان میدهد دستور العمل ما برای چاپ پلیمرهای با حافظه شکلی میتواند ۱۰ بار کشیده تر و بزرگتر از مدلهای چاپ شده توسط پرینترهای سه بعدی تجاری باشد. چاپ ۴-D میتواند به طیف گستردهای از برنامه های علمی، از جمله دستگاههای پزشکی، گسترش سازههای هوافضا، و سلولهای خورشیدی فتوولتائیک در پیشبرد اهداف بلد مدت و کوتاه مدتشان کمک کند.
در واقع فنگ و دیگر محققان به دنبال استفاده از مواد نرم و فعال، از جمله پلیمرهای با حافظه شکلی، به عنوان ابزار کار هستند. استفاده از این مواد میتواند منجر به بهبود دانش فناوری در زمینههای دستگاههای پزشکی، رباتیک، سنسورهای پوشیدنی و عضلات مصنوعی شود. از طرفی میتواند دستیاری برای کمک و نوشتن به نویسندگان باشد و آن ها می توانند بین دو حالت سختتر در دمای پایینتر و حالت نرمتر در دماهای بالاتر سوئیچ کنند.
فنگ گفت: "واقعیت این اسـت که، اگر شما قادر باشید کارها را در ابعاد کوچکتر انجام دهید، میتوانید در عرض چند ثانیه پاسخ دریافت کنید و هدف ما هم از این تحقیقات همین اسـت. امیدواریم که بتوانیم با جذب سرمایه های مناسب و کافی به مکانیسم دقیقی برای آن دست یابیم.”
ما هم امیدواریم محققان دانشگاه MIT هر چه زودتر در این سری تحقیقات به نتیجه برسند چرا که استفاده از این ابزار در موارد پزشکی میتواند بسیار حائز اهمیت باشد.
مجله دیجی کالا - زهرا غلامی:محققان با استفاده از خون انسان و یک رنگ فلورسنس به نام «ایندوسیانین» (ICG) یک لیزر خونی ساختهاند که به پزشکان کمک میکند در بدن بیمار به دنبال تومور بگردند.
برای ساخت لیزر به یک منبع نور، یک ماده بزرگکننده و یک محفظه منعکسکننده نور نیاز اســت. محققان دانشگاه میشیگان از این رنگ مورد تایید FDA به نام ICG استفاده کرده و آن را با خون ترکیب کردند تا نقش بزرگکننده را داشته باشد. یکی از محققان میگوید: «بدون خون ICG اصلا کار نمیکند.»
وقتی به این رسانگر نور یا برق تابانده شود، سطح انرژی اتمها بالا میرود و به اصطلاح در وضعیت «پرانرژی» قرار میگیرند. فوتونهای نور به درون محفظه بازتابکننده میشوند. اگر یکی از آنها به یک اتم پرانرژی برخورد کند، آن اتم به وضعیت اولیهاش بازمیگردد و یک فوتون دیگر با همان فرکانس و در همان جهت آزاد میکند.
در نهایت، این فوتونها همینطور به اتمهای پرانرژی برخورد کرده و فوتونهای بیشتری آزاد میشود تا اینکه نور لیزر ایجاد میشود.
وقتی این محققان خون و ICG را در یک سیلندر بازتابکننده قرار دادند و پرتوی نور فروسرخ را به آن شلیک کردند، خون نور ساطع کرد. در نتیجه این تکنیک جدیدی اســت که پزشکان میتوانند از آن برای جستجوی تومور استفاده کنند.
از آنجا که ICG در رگهای خونی انباشته میشود، قسمتهایی که رگهای خونی زیادی دارند مثل تومورها میدرخشند. در این تکنیک ICG به بدن بیمار تزریق شده و سپس یک پرتوی نور به پوست او تابیده میشود، در این میان پزشک با یک دوربین فروسرخ به دنبال نقاط درخشان میگردد.
خون تنها ماده عجیبی نیست که از آن برای ساخت لیزر استفاده میشود، در سال ۲۰۱۱، گروهی از محققان از سلول زنده کلیه برای بزرگنمایی نور استفاده کردند و در دهه ۷۰ میلادی دو دانشمند با استفاده از ژله لیزر ساختند.