Sciencaj informoj

La araneaj retoj estas taksataj kiel la plej forta kaj firma materialo sur la tero. Krom tio, ke ili estas fraprezistemaj kaj leĝeraj, ili estas ankaŭ biomalkomponiĝemaj kaj teorie taŭgus por produkti firmajn altkvalitajn materialojn, kiel vestaĵoj rezistaj kontraŭ ŝiriĝo, kiel aŭtomobilaj elementoj aŭ komponaĵoj por la kosma industrio. Tamen malfacilas imagi, ke akireblaj araneaĵoj povus esti uzitaj laŭ la industria skalo. Unu araneo produktas nur etajn kvantojn de la reto, bredado de araneoj estas malfacila, do de jaroj estas entreprenataj provoj produkti araneaĵon artefarite. Sukcesis pri tio sciencistoj el Washington University en St. Louis. Verdire tamen la artefaritan araneaĵon produktis ne sciencistoj mem, sed bakterioj genetike modifitaj en la laborejo de profesoro Fuzhong Zhan. Li jam pli frue okupĝis pri ĉi tiu tasko. Antaŭ kelkaj jaroj en lia laboratorio estis breditaj bakterioj produktantaj fibrojn kompareblajn al araneaĵo laŭ la vidpuunkto de gravaj mekanikaj trajtoj, mekanikaj karakterizaĵoj. La ĉefa konsistero de la aranea fibro estas la tiel nomataj nanokristaloj beta, mikoskopiaj elementoj grandigantaj elastecon kaj firmecon de materialo. De ĝi dependas eltenemo kaj fraprezisto de fribroj. Araneoj kapablas ŝpini la reton kun dezirinda kvanto de nanokristaloj, en la homaj provoj tio estis ĝis nun nekontentiga. Tial la esplorkolektivo gvidita de Zhang aliprojektis la proteinajn sekvaĵojn tiel, ke ili produktu pli da nanokristaloj beta. En la fina rezulto la bakterioj produktis fibron pli firman ol ŝtalo. Ĝi superas firmecon de kevlaro kaj krome estas pli alta ol ĉiuj antaŭaj kombinaĵoj de la aranea fibro. Eĉ pli alta ol kelkiuj nature produktataj araneaĵoj. Fuzhong Zhan ne kontentiĝas pri la atingita rezulto kaj anoncis daŭrigon de la esploroj. La ĝisnunaj rezultoj liaopinie pruvas, ke eblas aliprojekti la naturon por produkti materialojn, kiuj superas la plej bonajn naturajn solvojn.

El la elsendo 17.08.2021. Legas Barbara – 2′ 48″

Laŭ la donitaĵoj de UNICEF aktuale unu triono de la homaro suferas nesufiĉon da akvo kaj la globskala varmĝo tiun problemon profundigas. La hispana firmao Aquaer Generators – el Sevilo prilaboris sistemon por akiri trinkakvon en ekstremaj klimatkondiĉoj, inkluzive sur dezerto – el aero. Dank’ al tiu aranĝaĵo per trinkakvo estas provizata loĝantaro sur la dezertaj terenoj de Namibio, Irano, Libano kaj Jordanio. La origina maŝino estis konstruita de Enrique Veiga en 1990, kiam serioza sekrecperiodo plagis Hispanion. Ĝi utiligas la elektran energion por malvarmigi la aeron ĝis momento, kiam ĝi subiĝas en klimatiziloj al kondensado. La akirita tiuvoje akvo estas sekve purigata por esti fine transformita en trinkakvon. Malsame ol aliaj tiuspecaj generatoroj ĝi ekzameniĝas en la dezertokondiĉoj. La aliaj baziĝantaj sur simila teknologio funkcias nur en la kondiĉoj de granda aerhumideco 50-80 procenta kaj relative malaltaj temperaturoj – ĝis 30 celsiusaj gradoj. La aranĝaĵo, pri kiu informis PAP-agentejon Juan Veiga, la filo de la inventinto, funkcias kiam temperaturo superas 40 gradojn kaj la aerhumideco egalas al malpli ol 20 procentoj. Krome ĝi foruzas malpli da elektra energio kaj la problemo de ĝia akirado estas solvata surloke pere de ventenergio. Kiel klarigis Enrique Veiga la celo de la inventaĵo estas provizi loĝantojn de dezertoregionoj aŭ homojn suferantajn pro sekeco en regionoj kun tendaroj por migrantoj. La aranĝaĵo servas ankaŭ al homoj, kiuj ĝis nun devis paŝi longajn distancojn por akiri akvon el putoj. La produktataj de la firmao Aquaer Generators malgrandaj, facile transporteblaj aranĝaĵoj povas produkti 50-75 litrojn da akvo ĉiutage. Pli grandaj eĉ 5 mil litrojn da akvo.

El la elsendo 11.08.2021. Legas Barbara – 2′ 41″

Ĉiujare miloj da personoj perdas la paroleblecon pro diversaj malsanoj, cerboemboloj aŭ akcidentoj. Sciencistoj el la Kalifornia Universitato en San Francisko prilaboris naŭroportezon de parolo, kiu ebligis al paralizita de 15 jaroj viro komuniki per plenaj frazoj, tradukante signalojn el lia cerbo rekte en vortojn, kiuj kiel teksto aperis surekrane. Sub la gvido de neŭrokirurgo Edward Chang sciencistoj el la Kalifornia Universitato de jaroj klopodis prilabori teknologion, kiu ebligus al personoj kun parolhandikapiteco liberan komunikadon. Ilia lasta atingaĵo estas sistemo „leganta” elektrajn signalojn en la cerboregionoj, kie estas produktata la parolo kaj malkodanta ilin je vortoj surekrane.
Ĝi estis testita komence ĉe sanaj volontuloj por rekonstrui elpensitajn frazojn. Nun la esploristoj aplikis ĝin ĉe paralizita viro perdinta la parolkapablon. Ĉar liaj membroj estis ankaŭ paralizitaj li komunikas elektante literojn surekrane per malgrandaj kapomovoj kaj indikilo fiksita ĉe lia kapo. Tiel li produktas ĉirkaŭ kvin vortojn dum unu minutro. Li konsentis partopreni la eksperimenton sigle difinitan kiel BRAVO (Brain-Computer Interface Restoration Arm and Voice). Por ebligi al li pli rapidan kaj pli naturan komunikadon profesoro Chang testis solvon, kiu utiligas la algoritmojn de artefarita inteligenteco por interpreti modelojn de cerboaktiveco en la sferoj engaĝitaj en parolproduktadon. Tiucele oni aplikis elektrodojn en la cerbo de la paciento. Por plibonigi la konjektojn de algritmo sciencistoj aldonis alifaradkomponaĵojn, kiun utiligas tipajn vortosekvojn por antaŭvidi verŝajnan lokon de vorto en la frazo.
Helpe de natura parolo homo transdonas informojn kun la rapideco de 150 ĝis 200 vortoj dum unu minuto. La metodoj bazitaj sur malkodado de signaloj en la cerbo, kiam personoj paralizitaj uzas komputilan muson aŭ virtualan klavaron, estas multe malpli rapidaj kaj temporabaj. Post 48 sesioj kaj 22 horoj de mapado de cervoaktiveco la testita paciento difinta kiel Bravo1 povis formuli frazojn kun la rapideco de 18 vortoj dum unu minuto kaj la sistemo dekodis la cerboaktivecon kun meza precizeco de 75 procentoj.
La priskribita eksperimento estas la unua sukcesa demonstro de rekta malkodigado de plenaj vortoj el la cerboaktivado de paralizita persono ne povanta paroli.

El la elsendo 03.08.2021. Legas Barbara – 03’04’’

Sciencistoj kontinue klopodas trovi alternativojn por plasto, kiu kovras la tutan planedon kaj pro sia rezisteco estas malfacile forigebla. Antaŭnelonge la „Periodaĵo de la Usona Kemia Societo” – JACS priskibis produkton, kiu multe malsimilas disde simpla plasto, kaj kiun prilaboris ĉinaj kemiistoj. Sub la influo de sunradioj kaj aero ĝi malkomponiĝas en la daŭro de nur unu semajno. Kombinita kun aliaj biomalkomponiĝemaj materialoj ĝi povas akiri optimuman daŭrotempon. Laŭ ĉinaj esploristoj ĝi povus esti aplikebla eĉ por la produktado de elektronikaj elementoj. Ilia polimero izolita de la lumo kaj aero interne de telefono aŭ alia aranĝaĵo funkcius dum jaroj kaj komencus malkomponiĝi, kiam la „vivodaŭro” de koncerna aranĝaĵo estus proksimiĝanta al la fino.
Ĉinoj kreis sian inventaĵon serĉante plaston, per kies koloro eblus stiri la parametron >pH<, dank’ al kio ĝi povus funkcii kiel kemia sentigilo. Evidentiĝis, ke la profunda ruĝo de esplorata plasto paliĝas kaj ĝi mem malkomponiĝas. La koloro originis en la kemia strukturo de plasto mem kaj ne devenis el kroma kolorigilo.
La ĉinaj esploroj elmontris, ke pro la malkomponiĝo de elementoj de nova plasto respondecas la fotooksigenigaj procezoj okazantaj sub la influo de la sunenergio. Tio estas tute alia mekanismo ol la aplikata nun en la biomalkompoiĝemaj produktoj, subiĝantaj al la aktiveco de bakterioj.
Scienictsoj supozas, ke similajn reagojn eblas akiri en aliaj polimeroj, kio ebligus prilaboron de pliaj diversaj produktoj. Eugene Chen, kemiisto el Colorado State University w Fort Collins difinis la novan polimeron „preskaŭ ideala plasto”. Laŭ sciencistoj la novuma polimero povus trafi sur la merkaton ene de 5 ĝis 10 jaroj.

El la elsendo 27.07.2021. Legas Barbara – 02’22’’

La unuan fojon oni konstatis la ekziston/observis la gravitajn ondojn en 2015. Ilian ekziston 100 jarojn pli frue antaŭvidis Albert Einstein, kvankam li ne supozis, ke oni iam ajn ilin registros. La detekto de la gravitaj ondoj malfermis novajn perspektivojn por la esplorado de la Kosmo. Pli frue sciencistoj esploris la Universon aplikante metodojn ligitajn kun lumo aŭ radiado. Dank’ al la gravitaj ondoj ili povas observi la vibradon de la spacotempo mem. Post tri jaroj ni ekscios pri lokalizo de Einstein-teleskopo, la unua subtera kaj plej multe progresinta eŭropa observejo de la gravitaj ondoj de la tria generacio, pri kies projekto laboris ankaŭ poloj. Kun sia enorme altgrada sensitiveco ĝi ebligos novajn, eĉ surprizajn malkovrojn. Ĝi ebligos malkovri ĉiujn nigrajn truojn kun la stela maso en la Universo, esplori la internon de neŭtronaj steloj, testi la ĝeneralan teorion de relativeco, gvidi esplorojn pri la origino de la Universo kaj ankaŭ solvi multajn esencajn sciencajn problemojn koncerne astrofizikon, kosmologion kaj fundamentan fizikon. La esplorado de la gravitaj ondoj estas la nova sciencbranĉo vastiganta konojn pri la Universo kaj pri procezoj en ĝi okazantaj. Sciencistoj el diversaj centroj klopodas pri elkonstruo de detektiloj de laŭcivaj geracioj kun dekoble pli granda sensitiveco kompare al la jam funciantaj detektiloj LIGO kaj VIRGO.

El la elsendo 13.07.2021. Legas Barbara – 2′ 02″

Kronika doloro plagas ne malmultajn homojn, en Usono temas pri unu je kvar loĝantoj dum mankas efikaj kuracmetodoj. Ofte aplikataj opiaĵoj/opioidoj kun la tempofluo efikas ĉiam malpi efike. Ili krome povas kaŭzi dependiĝon. Sciencistoj el la Medicina Lernejo de la Novjorka Universitato prezentis en la magazino „La Biomedicina naturinĝenierio” elektronikan enplantaĵon de la cerbo, kiu malkovras kaj blokas doloron. Iliaopinie estontece tiaj enplantaĵoj povos helpi al homoj kun akutaj kaj kronikaj doloroj, ankaŭ al homoj suferantaj timosenton aŭ deprimiĝon. La solvo estis dume testita nur ĉe hamstroj. Dum la eksperimentoj hamstroj kun enplantaĵo preskaŭ je duono malpli rapide kaŝis ungojn reage je subita doloro, kio laŭ sciencistoj signifas ĝian malpli grandan intensecon. Eĉ pli, sufernte subitan aŭ kronikan doloron la animaloj pli da tempo pasigis en loko, en kiu enplataĵo estis distance funciigata. Laŭ sciencistoj la enplantaĵo estis malkovranta la doloron en 80 procentoj de la kazoj. Iliaopinie eblas ankoraŭ fajnigi la malkovradon de doloro fare de enplantaĵo aldonante al ĝi elektrodojn, kiuj pentros ankaŭ aliajn cerboregionojn. Dume la enplantaĵo ne povas esti aplikita ĉe homoj, sed sciencistoj planas laborojn pri malpli invadaj enplantaĵoj, kiu jpovos esti aplikitaj ĉe homo. Testita enplantaĵo malkovradis doloron en la cerboregioono respondeca pro ĝia alifarado kaj sekve stimulis la antaŭfruntan kortekson, kiu forigas la doloron. La enplantaĵo aktiviĝas nur kaze de aperanta doloro, kio minimumigas la riskon de troa efikado. Ĉar ĝi ne influas la cerban premisistemon ne aperas la risko de dependiĝo.

El la elsendo 06.07.2021. Legas Barbara – 2′ 21″

Adoleskuloj, kiuj ĉesigis la lernadon de matematiko manifestas malpli fortan nivelon de la cerboevoluo kaj de kognaj funkcioj ol iliaj kolegoj plulernantaj matematikon. Tio rezultas el la esploroj organizitaj en la Fakultato de Eksperimenta Psikologio de la Oksforda Universitato. La esplorojn partoprenis 133 gejunuloj havantaj de 14 ĝis 18 vivojarojn. En Britio malsame al plimulto de la landoj de la mondo jam 16-jaruloj povas deklari, ke ili ne plu volas lerni matematikon. Tiu situacio ebligis ekzameni kiel tio influas la cerboevoluon. La esploroj elmontris, ke en la ŝlosilaj cerboregionoj de infanoj, kiuj frue ĉesigis la lernadon de matematiko troviĝas malpli da Gama-aminobuterata acido, dank’ al kiu cerbo akiras plastecon. Temas pri la regionoj respondecaj pro tiom esencaj kognaj funkcioj kiel rezonado, solvado de problemoj, memoro, la kapablo lerni kaj solvi matematikajn taskojn. Krome baziĝante sur la kvanto de Gama-aminobuterata acido sciencistoj kapablis distingi – sendepende de la kognaj kapabloj – inter tiuj infanoj, kiuj rezignis pri lernado de matematiko kaj tiuj kiuj lernis ĝin daŭre. La kvanto de la acido ebligis ankaŭ prognozi ŝanĝojn en testopoentoj pri matematiko en kontrolo okazonta 19 monatojn post la sanekzamenoj. Laŭ aserto de la ĉefesploristo, prof. Roi Cohen Kadosh la matematikaj kapabloj ligiĝas kun vasta gamo de avantaĝoj, kiel akiro de pli bona laboro, pli bona socia kaj ekonomia statusoj, pli bona fizika kaj psika sano. La adoleska aĝo estas tiu vivperido, en kiu okazas esencaj ŝanĝoj en la cerbo kaj kognaj kapabloj. Rezigno pri lernado de matematiko kondukas al apero de diferencoj inter lernantoj. La faritaj esploroj ebligas pli bone kompreni la biologiajn fundamentojn de la edukinfluo je evoluanta cerbo kaj reciproka influo inter biologio kaj eduko. Ĉar ne ĉiu adoleskulo interesiĝas pri matematiko kaj volas ĝin lerni tial profesoro Kadosh volas prilabori alternativajn manierojn ebligontaj al dekkeljaruloj atingi similajn avantaĝojn, kiujn donas longdaŭra lernado de matematiko. Liaopinie tia alternativo povus esti logiko kaj ekzercado de logika rezonando.

El la elsendo 29.06.2021. Legas Barbara – 3′ 14″

En la brita University of Bath estis kreita eksterordinare malpeza materialo, kiu povas silentigi la aviadilmotorojn kaj signife altigi la komforton de la pasaĝeroj. Temas pri izola materialo, kiu povas malgrandigi la bruon de startantaj jetoj ĝis la nivelo de bruo, kiun produktas harsekigilo. La kubometro de aeroĵeleo el grafenoksido kaj PVA pezas apenaŭ 2,1 kilogramojn. Ĝiaj kreintoj certigas, ke ĝi povas malaltigi la bruon de la aviadilmotoro de 105 ĝis 89 decibeloj. Ĝia apliko preskaŭ ne influus la pezon de la tuta aviadilo. Nun sciencistoj el MAST en Bath Univerity klopodas optimumigi sian produkton. Ili intencas, ke ĝi pli bone disvastigu varmon, kio malkreskigos la uzon de fuelo kaj altigos sekurecon. Laŭ profesoro Michele Meo, kiu gvidis la esplorkolektivon, tiu interesa materialo povas havi multajn aplikojn. Krom en la aviada kaj kosma industrioj ankaŭ en la aŭtomobila industrio, en mara transporto kaj en la konstruado. Kiel klarigis Meo oni sukcesis krei ĉi tiun tiom leĝeran materialon dank’ al kunigo de likvaj grafenoksido kaj polimero, kiuj estas formataj tiel, ke ene ĝi entenu aeron. Tiu tekniko estas kompareble kun la preparado de meringo, kiam oni akiras firman mason, kiu entenas multe da aero. La kreintoj de la nova materialo taksas, ke ĝi povos aperi sur la merkato jam post 18 monatoj.

El la elsendo 23.06.2021. Legas Barbara – 1′ 55″

La diferencoj en la dormokvanto de la birdoobservantoj aŭ aliaj personoj frue ellitiĝantaj semajnfine kompare al la cetera socio povas provoki simptomojn similajn al horzonozo kaj sociajn kaj sanajn problemojn. Sciencistoj el la Universitato en Tübingen, Germanio kaj la Naturscienca Universitato en Poznano, Pollando ekzamenis kiamaniere la frua ellitiĝado influas la birdoobservantojn. Tiucele oni pridemandis 2400 germanajn hobiulojn. Evidentiĝis, ke dum tagoj liberaj de laboro ili ellitiĝas 15 minutojn pli frue ol dum la labortagoj. Personoj ne interesiĝantaj pri la observado de la naturo dormas semajnfine ĉirkaŭ duonan horon pli ol dum la labora semajno. Diferenco egalas al 45 minutoj. Laŭ la sciencistoj tio memorigas la avadilan flugon kaj rapidan ŝanĝon de la horzonoj, kion oni difinas kiel horzonozon. Karakterizas ĝin unuavice – ĝenerala lacosento, perdo de apetito, probemoj kun koncentriĝo kaj memoro, provizora mensa kaj fizika lamado kaj ĝenerala energimanko. Sciencistoj, kiuj estis ne nur esplorantoj, sed ankaŭ estas hobiulaj birdoobservantoj volis ekscii kiel tio influas la dormokomforton. La ĉefaŭtoro de la esploroj estis Christoph Randler el Tübingen, esploristo pri „internaj horloĝmekanismoj” kaj la ĉefaŭtoro de la esploroj raportis pri tio en „Journal of Sleep Research”. Inter la birdobservantoj troviĝas same personoj preferantaj la noktan vivmanieron kiel personoj frumatene ellitiĝantaj. La unuaj se ellitiĝas multe pli frue ne sentas satdormon, kvankam ĝi estas bazo de la sana vivmaniero. Samtempe la prema deziro gvati la birdojn kaj aŭdi la birdoĉirpadon indikas la gravecon de la hobio por ili, pretaj oferi por tio parton de sia satdormo kaj suferi horzonozon. La kunaŭtoro de la esploroj, prof. Piotr Tryjanowski el la Naturscienca Universitato en Poznano asertas, ke ankaŭ aliaj hobioj kiel navigado, montgrimpado povas ŝanĝi la individuan dormoaktivecon kaj kaŭzi fenomenon pli vastskalan, la socian horonozon.

El la elsendo 15.06.2021. Legas Barbara – 2′ 46″

Intersan malkovron faris sciencistoj el Cambridge University kaj Teknologia Universitato en Graz, kiu helpas kompreni kaj kontroli la procezon de glaciiĝado. Ili konstatis, ke akvo troviĝanta sur malvarma surfaco antaŭ ol frostiĝi devas unue varmiĝi. Anton Tamtögl kaj lia kolektivo eksperimentis kun akvomolekuloj sur la malvarma grafeno kaj rimarkis, ke komence ili forpuŝiĝas unu disde la aliaj. Nur la apero de kroma energio ebliĝas ŝanĝi ilian orientiĝon kaj kreiĝon de elektrostatikaj ligoj. Kiam akvo falas sur la malvarman surfacon la molekuloj kreas ligojn kaj fulmrapide aperas la glacikristaloj. Tiu fenomeno estis tre bone esplorita en la makroskopa skalo. Malfacilas ĝin ekzameni sur la molekula nivelo, ĉar frostiĝo okazas tre rapide en la daŭro de pikosekundoj. Sciencistoj por sia ekzameno aplikis novecan esplorteknikon HeSE. La esploroj elmontris, ke komence ĉiuj akvomolekuloj alkroĉiĝas al la malvarma surfaco de grafeno sammaniere kun du atomoj de hidrogeno ĉe la surfaco kaj unu atomo de oksigeno supre. La akvomolekuloj estas dupolusaj, do ŝargo flanke de oksigeno estas minusa, flanke de hidrogeno plusa. Tial do inter idente orientitaj molekuloj okazas forpuŝiĝado. Tion eblis tamen supervenki post varmigo de molekuloj, kiuj ekde tiam ŝanĝis orientiĝon kaj sekvis la altirado. Por pli bone kompreni la fenomenon sciencistoj faris la simuladojn aplikante diverajn energiojn. Konforme al iliaj atendoj evidentiĝis, ke ŝanĝante la kvanton de varmo liveratan al molekuloj eblis haltigi aŭ inaŭguri la procezon de la glacikreiĝado. Tiu malkovro povas alkonduki al prilaboro de novaj protektoteknikoj kontraŭ formiĝado de glacikrusto sur la aviadilaj flugiloj, ventoturbinoj aŭ telekomunikaj aranĝaĵoj. Ĝi ebligos krome pli bone kompreni la procezon de la formiĝado kaj degelado de glacio en glaĉero, sekve do la teran kriosferon.

El la elsendo 08.06.2021. Legas Barbara – 2′ 54″