Потенциальный источник молодости
В 2012 году японский биолог получил часть Нобелевской премии за открытие ряда белков, способных изменять конфигурацию клеток, превращая их в стволовые клетки, которые имеют больше терапевтических применений, чем до сих пор.
Более десяти лет спустя пара американских специалистов сообщила о процессах, в которых эти белковые коктейли использовались в генной терапии, что в лабораторных условиях оказало воздействие на мышей - эффект, который может в один прекрасный день продлить продолжительность жизни человека или даже повернуть время старости вспять.
- Конечно, технология все еще находится в зачаточном состоянии, но результаты исследований поражают воображение: в одном из них утверждается, что с помощью такой терапии удалось увеличить продолжительность жизни пожилых мышей в два раза.
Другое исследование проведенное генетиком Дэвидом Синклером, подтвердило гипотезу о том, что старение связано с определенным типом деградации ДНК. Технология должна пройти долгий путь, прежде чем ее можно будет использовать в качестве источника молодости, но эти первые результаты показывают, что потенциал реален.
Робот-хирург с джойстиком управления
Операции на сосудах при аневризме или инсульте требуют специальной подготовки и опыта хирурга, которые приобретаются годами. Врачи, способные проводить такое вмешательство, есть не в каждой большой больнице. Обычно специалисты такого уровня работают в крупных городских клиниках и медцентрах.
Если пациент с инсультом или аневризмой оказался в нескольких минутах езды от такой больницы, у него больше шансов быть спасенным и восстановиться после операции. (Для этих диагнозов действует правило «золотого часа», в течение которого нужно успеть оказать помощь.)
Ученые предложили вариант экстренного лечения для пациентов в отдаленным районах, без доступа к таким специалистам. Они создали робота-хирурга на основе усовершенствованного джойстика — он не сам будет делать операцию, им удаленно может управлять опытный врач. Система способна перемещаться по кровеносным сосудов в поисках сгустков, удалять их или разбивать с помощью гибкой намагниченной направляющей.
Новая основа для беспроводных сетей 6G
Когда речь идет о беспроводных сетях и электронике, то все сводится к миниатюризации. Чем меньше электронные компоненты можно сделать, тем лучше — в случае беспроводных сетей меньшая длина волны сигнала означает более быструю передачу данных. Однако миниатюризация уперлась в стену — именно здесь в игру вступает концепция «метаустройства», которая станет основой шестого поколения (6G).
общий принцип таков: метаустройства — это обычные полупроводники, украшенные «метаструктурами в виде микроскопических узоров, более коротких, чем длина волны на выходе устройства. Эти метаструктуры позволяют манипулировать электрическими полями внутри полупроводника, заставляя его выдавать частоты в терагерцовом диапазоне — что, для тех, кто ведет счет дома, намного, намного быстрее, чем частоты гигагерцового диапазона, используемые обычными беспроводными устройствами.
Как сообщает EPFL: «Эта новая технология может изменить будущее сверхскоростных коммуникаций, поскольку она совместима с существующими процессами в производстве полупроводников». Следующий шаг: разработка других электрических компонентов, совместимых с этой новой волной полупроводников
Зарядка по воздуху
В дополнение к футуристичным гибким экранам смартфонов и компьютеров, в этом году появилось и первое беспроводное зарядное устройство.
- Компания Xiaomi предложила свою разработку, которая больше не требует «висеть на проводах», пока ваш телефон заряжается и привязан к розетке, или устанавливать его на беспроводную подставку.
Технология представляет собой автономную зарядную станцию с 5 встроенными антеннами с фазовыми помехами, которые точно определяют местоположение смартфона. Далее матрица из 144 антенн передает волны миллиметровой ширины непосредственно на телефон.
Это позволяет заряжать устройства удаленно, хоть и в определенном радиусе — на данный момент он составляет несколько метров.
Живые трёхмерные чернила
3D печать - удивительная технология, которая привела к прогрессу в архитектуре, ирригации, здравоохранении и многих других областях. 3D принтеры используют процесс наслоения для "печати" объектов из специальных "чернил". Но с момента своего появления принтер страдал от специфического ограничения: чернил.
Из-за того, что они должны вести себя одновременно как жидкость и твердое тело, конечные продукты 3D печати слишком хрупкие или слишком податливые - но в феврале 2023 года подробно описали новое решение этой проблемы.
- Это решение - живые бактерии. Специальные чернила можно использовать в любом 3D принтере. Готовый продукт минерализуется и затвердевает в течение нескольких дней. По окончании процесса содержание минералов в объекте составляет более 90 процентов, что делает его гораздо более прочным, чем обычные объекты, напечатанные методом 3D.
Предполагается потенциальное применение в медицине, в реставрации деликатных произведений искусства, таких как скульптуры и вазы, и возможность 3D печати искусственных коралловых рифов
Гель для выращивания электродов в живых организмах
Использование электродов в медицинской технике сродни обоюдоострому мечу - в буквальном смысле. Из каких бы материалов они ни были изготовлены, ни один из них не является достаточно мягким, чтобы полностью снизить риск повреждения мягких тканей, а также раздражения и воспаления этих тканей, что может повлиять на эффективность работы электрода.
Однако в феврале 2023 года ученые опубликовали исследование, которое говорит о том, что эти проблемы вскоре могут остаться в прошлом. В нем описывается состав специального геля, который при введении в целевую зону метаболизирует собственные сахара организма и превращает его в гибкий электрод.
Команда использовала этот метод на двух разных организмах для разных целей: мягкие электроды были успешно выращены в сердцах, хвостовых плавниках и мозге зебрафиш для стимуляции этих органов и мышц, а процесс был использован в пиявках для стимуляции нервов. Для того чтобы определить, как электроды будут работать в долгосрочной перспективе и есть ли какие-либо долгосрочные проблемы, связанные с их использованием, необходимы дальнейшие исследования, но первые результаты показали большие перспективы, и технология уже находится в стадии доработки.
Мышь-малыш, полученная от двух самцов
В марте 2023 года было опубликовано исследование, которое имеет потрясающие последствия для будущего оплодотворения. В нем описывается процесс, который достигал своей цели лишь в одном проценте случаев, но какой же это был успех - создание здоровых детенышей мышей из клеток двух самцов мышей.
это не имеет ничего общего с клонированием. С помощью комбинации методов клетки кожи из хвостов мышей были сначала превращены в стволовые клетки. Затем эти клетки были преобразованы в женские клетки, из которых были получены яйцеклетки. Эти яйцеклетки оплодотворялись и подсаживались самкам мышей, и в семи случаях из 630 попыток из них вырастали здоровые мышиные детеныши, которые нормально развивались и могли иметь своих собственных машат, когда становились взрослыми.
Пока неясно, можно ли перенести эту методику на людей, но если да, то это позволит парам геев-мужчин иметь собственных детей, не прибегая к донорским яйцеклеткам. Технология также рассматривается как потенциальный способ спасения исчезающих видов от вымирания с помощью клеток одной особи мужского пола.
Искусственный мозг
В апреле 2023 года команда ученых опубликовала исследование, в котором описала работу их нанопроволочной сети. Она (сеть) продемонстрировала способность выполнять когнитивные задачи более высокого уровня, подобные которым раньше были уделом исключительно людей.
- Сеть действует так же, как и мозг: провода выполняют ту же функцию, что и нейроны, а точки их соединения являются синапсами
В психологическом тесте, перед сетью ставилась задача идентифицировать изображения, которые она ранее просматривала в последовательности на несколько шагов назад, сеть работала так же хорошо, как и человек, и даже "хранила" изображения в своей памяти, демонстрируя способность к обработке как краткосрочной, так и долгосрочной памяти.
В пресс-релизе соавтор исследования объяснила, что эта форма "искусственного интеллекта" - шаг за пределы машинного обучения.
Аппарат на основе искусственного интеллекта, способный читать мысли
Что, если бы компьютер мог буквально читать и записывать ваши мысли? На первый взгляд, это ужасно. Но задумайтесь на секунду - что, если бы автор мог создавать целые отрывки или целые романы прямо из своих мыслей? Если это звучит как нечто из далекого будущего, то в мае 2023 года ученые опубликовали исследование, описывающее модель ИИ, которая может делать именно это - причем неинвазивно, отслеживая мозговые волны своих подопечных с помощью простого МРТ.
Руководитель исследования назвал эту технологию огромным скачком вперед по сравнению с тем, что было достигнуто ранее: вместо нескольких слов или простых предложений этот ИИ может транскрибировать сложные мысли и образы на основе одних только мозговых волн. Конечно, он не идеален - иногда при переводе немного теряется смысл, ключевые слова или понятия изменяются или отсутствуют в транскрипции, и ИИ часто разбирает смысл мыслей, а не точные слова. ("Он вошел в дверь" может быть переведено как "Он вошел в комнату", например).
Тем не менее, для неинвазивного метода результаты, достигнутые учеными, поразительны - и когда метод визуализации мозга будет перенесен с громоздкого аппарата МРТ, его портативная версия может полностью изменить наше представление о мышлении.
Создание имплантов, поднявших на ноги парализованного пациента
Ученым удалось создать «электронный мост» между головным и спинным мозгом пациента с параличом.
Разработанные ими импланты были вживлены в позвоночник и мозг 38-летнего мужчины, который был прикован к инвалидной коляске после аварии с 2011 года.
Нейроинтерфейс смог частично восстановить передачу сигналов от головного мозга к нижним конечностям, что позволило пациенту встать на ноги при помощи костылей или ходунков.
- Благодаря вживленным устройствам, он может не только ходить по ровной поверхности, но и преодолевать ступеньки
Яд гусеницы мотылька из семейства Megalopyge пробивает дыры в клеточных стенках
Пушистые гусеницы Megalopyge opercularis, чья длина не превышает 3 см, способны так укусить человека, что того придется госпитализировать.
Изучив действие мощного токсина гусеницы, ученые обнаружили, что он содержит необычный белок, меняющий форму.
Исследователи так описали это преобразование: достигая внешней поверхности клетки, белок принимает форму пончика, а затем пробивает дыру в клеточной стенке.
Sphere — самый большой экран в мире
4 июля в Лас-Вегасе, США, открылась концертная площадка в виде 112-метровой сферы. Снаружи она представляет собой светодиодный экран площадью 54 000 м². Миллион частиц на его поверхности могут превратить его в Луну, глазное яблоко, бейсбольный мяч, хеллоуинскую тыкву или самый большой рекламный щит в мире.
- кроме эстетической функции экран-сфера выполняет и свою первоначальную задачу: в её стенах регулярно проводятся концерты, а рок-группа U2 вообще сделала её постоянным местом своих выступлений
Frontier — самый мощный в мире компьютер
2023 год оказался богатым на рекордные изобретения. Компания HPE создала первый в мире экзафлопсный компьютер.
Он способен проводить квинтиллион (то есть миллиард миллиардов) вычислительных операций за секунду. Это в 2,5 раза быстрее прошлого кандидата на звание суперкомпьютера — японского Fugaku
Frontier расположен в Ок-Риджской национальной лаборатории и используется в научных целях: для моделирования галактик, прогнозирования климатических изменений, построения сложных молекулярных структур.
Компьютер поможет учёным значительно ускорить математические расчёты и совершать важные для человечества открытия быстрее.
Костюм для слабослышащих
Компания Music: Not Impossible представила сенсорный костюм, который позволяет слабослышащим людям буквально почувствовать мелодию на своей коже.
Рюкзак с креплениями на запястьях и щиколотках переводит аудиоинформацию в вибрации.
По словам разработчиков, изобретение даёт возможность не только насладиться музыкой, но и почувствовать себя включённым в общество.
Другие технологии — слуховые аппараты, системы экстренного оповещения, мгновенный перевод голоса в текст — помогают людям со слабым слухом общаться с миром, а костюм Music: Not Impossible позволяет быть его полноценной частью.
Виртуальный зоопарк
В Австралии открылся первый зоопарк, по которому вместо живых зверей ходят их голограммы. По словам директора проекта - зоопарк даёт возможность переместиться туда, куда человек не может попасть в обычной жизни, и испытать то, чего раньше никогда не испытывал.
Здесь можно наблюдать тигров в процессе охоты, оказаться лицом к лицу с синим китом и даже увидеть динозавров, оставаясь в полной безопасности.
- Так зоопарк не только дарит своим гостям незабываемые впечатления, но и защищает реальных животных от суровых условий содержания и стресса от большого числа посетителей.
Сапоги-скороходы
Находка для тех, кто стремится везде успеть или соскучился по кроссовкам с колёсиками. Компания выпустила умную обувь на колёсах.
В ней можно разогнаться до 11 км/ч, совершая такие же движения, как при обычной ходьбе. В основе разработки лежит искусственный интеллект.
Благодаря ему ботинки ускоряются или замедляются, подстраиваясь под скорость носящего, а колёса блокируются при ходьбе по лестнице.
Обувь можно беспрепятственно использовать и в помещениях. Увеличивая скорость движения и уменьшая физические усилия, эта обувь позволяет владельцам проводить больше времени на свежем воздухе.
Трекер, не требующий зарядки
Компания разработала электронную метку, по которой можно отследить вещи со смартфона.
Особенность этого изобретения в том, что оно не требует подзарядки: метка собирает энергию радиоволн, света и тепла и использует её для передачи своего местоположения.
Так метка снижает количество потребляемого электричества и затраты на него. Компания планирует применять устройство для отслеживания показателей здоровья, а также в логистике, производстве, умных домах и медицине.