Bilim Dünyasındaki 5 En Yeni Gelişme

Alglerle ilaç dağıtımı, tırtıl salyası ile plastiği parçalama ve mümkün olan en ucuz pil. Son zamanların en havalı gelişmeleri, karmaşık sorunları basit malzemelerle çözüyor.

Robot Koşucu

Video kaynak: NowThis News

Görsel kaynak: Agility Robotics

Nedir? Oregon Eyalet Üniversitesi araştırmacıları, geliştirdikleri iki ayaklı robot ile “en hızlı 100 metrelik koşuda” Guinness Dünya Rekoru kırdı.

Neye yarar? İki ayaklı robotlar, arama kurtarma gibi insanlar için güvenli olmayan görevleri yerine getirmek ve diğer robotların ulaşamadıkları yerlere gitmek için geliştiriliyor. Cassie'yi ticarileştiren yan şirket Agility'de Profesör ve Baş Teknoloji Yöneticisi olan Jonathan Hurst, “Bu, koşmayı öğrenen ilk iki ayaklı robot olabilir; ancak son olmayacak.” diyor.

Nasıl çalışır? Cassie olarak adlandırılan iki ayaklı robot, bir deve kuşunu andırıyor ve engelleri ve engebeli araziyi düşmeden geçmek için makine öğrenimini kullanıyor. Oregon Eyalet Üniversitesi ekibi, Cassie'ye bir yıllık simülasyon eğitimine eş değer olarak koşmayı öğretti. Koşmak için en uygun yürüyüş şekli insan biyomekaniğine çok benziyor ve Cassie 100 metreyi 24.73 saniyede koşabiliyor. Bu, yine de insanlar arasındaki koşu rekoruna sahip Usain Bolt’un hızıyla bir değil: 9.58 saniye.

Hızlı Teslimat

Algleri yeşil ve nanoparçacıkları kahverengi olan mikrobot

Kaynak: Fangyu Zhang and Zhengxing Li

Nedir? UC San Diego nanomühendisleri farelerdeki zatürreyi, antibiyotik içeren mikroalglerle tedavi etti.

Neye yarar? Solunum cihazına bağlı olmak genellikle zatürreye sebep olur ve mevcut tedavilerin çoğu, en ağır hastaları kurtaracak kadar etkili değildir. Prof Joseph Wang ve Prof Liangfang Zhang daha önce, mide ve kandaki bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde bu yöntemi göstermişlerdi. Zhang, “Amacımız, akciğerler gibi vücudun daha zorlu kısımlarına hedeflemeli ilaç dağıtımı yapmak." diyor.

Nasıl çalışır? Algler akciğerlerde kolayca yüzebiliyor. Araştırmacılar, alg hücrelerine antibiyotik içeren nanopartiküller yüklediler ve onları nefes borusu yoluyla, zatürre olan farelere uyguladılar. Alg "mikrobotlar" kolayca dağıldı ve antibiyotiği doğrudan enfeksiyon bölgelerine, IV enjeksiyon için gerekli olandan çok daha düşük konsantrasyonlarda iletti. Nature Materials'da yapılan bir çalışmada, tedavi edilmeyen farelerin tümü üç gün içinde ölürken, tedavi edilen fareler bir ay hayatta kaldı. Tedaviden sonra ise bağışıklık sistemi, kalan algleri ve nanoparçacıkları temizledi.

Solucan Delikleri

Polietilen bozulmasını başlatan enzimler içeren balmumu solucan salyası

Kaynak: César Hernández/CSIC

Nedir? İspanya'daki araştırmacılar, plastiği biyolojik olarak parçalayabilen iki tırtıl enzimi tanımladılar.

Neye yarar? Bilim insanları, plastik geri dönüşümünü iyileştirebilecek ve mikroplastikleri çevreye salmadan plastikleri parçalayabilecek, doğadan türetilen kimyasallar üzerinde çalışıyorlar. Nature Communications'da bir çalışmanın baş yazarı olan İspanya Ulusal Araştırma Konseyi Üyesi Federica Bertocchini, “Bu plastik parçacıkların, Antarktika'dan yağmur ve musluk suyuna kadar her yerde var oldukları tespit edildi.” diyor.

Nasıl çalışır? Bertocchini'nin laboratuvarı daha önce, balmumuyla beslenen bir tür güvenin larvaları olan balmumu solucanlarının, yaygın polietilen plastiğe delikler açabileceklerini keşfetmişti. Bu çalışma için, tırtılın enziminde bozunmadan sorumlu iki enzim belirlediler ve plastiği hızlı ve normal sıcaklıklarda parçalamaya başlayabileceğini gösterdiler. Proteinlerin sentetik versiyonları da endüstriyel geri dönüşüm için kullanılmaya müsait.

Bakteriler Nasıl Uyanır?

Video Kaynak: Suel Lab @ UCSD

Nedir? UC San Diego'daki moleküler biyologlar, uyuyan bakteri sporlarının nasıl hayata döndüklerini saptadılar.

Neye yarar? Bakteriler, tekrar harekete geçmeden önce yıllarca uykuda kalabilir ve aşırı, zorlu koşullarda hayatta kalabilirler. (Bu şekilde şarbon toz haline gelebilir ve serbest kalınca bir kez daha aktif ve bulaşıcı hale gelebilirler.) Bugüne kadar, bakterilerin tekrar harekete geçmek için koşulların ne zaman uygun olduğunu nasıl bildikleri belli değildi.

Nasıl çalışır? Araştırmacılar, spor adı verilen fizyolojik olarak aktif olmayan bakterilerin, ortamdaki konuksever elementleri algılayabildiklerini ve potasyum iyonlarının salınımı ile yanıt verebildiklerini buldular. Yeterli miktarda iyon salındıktan sonra metabolizma kendini yeniden başlatıyor ve bakteriler tekrar hayata dönüyor. Science Kıdemli Yazarı Gürol M. Süer, “Artık, tamamen hareketsiz görünen bir yaşam formunun, sonraki adımlarını düşünebildiğini biliyoruz.” diyor.

İleri Seviye Şarj

Nedir? MIT’deki bilim insanları, lityum iyon pillere daha ucuz ve daha güvenli bir alternatif buldular.

Neye yarar? MIT’de kimyager ve Nature’daki bir makalenin baş yazarı olan Donald Sadoway, “Malzemeler ucuz ve güvenli, yanamaz.” diyor ki bu lityum iyonla ilgili bir endişedir.

Nasıl çalışır? Sadoway önce, satın alınması ve bulması kolay malzemeleri kullanmaya başladı. Çalışma ekibiyle birlikte, pil elektrotlarından biri için dünyanın en bol metali olan alüminyumu seçtiler. Bunu en ucuz, metal olmayan kükürtten yapılmış başka bir elektrotla eşleştirdiler. Sonrasında, organik sıvıların yanıcılığına sahip olmayacak bir erimiş tuz elektroliti formüle ettiler. Bu batarya evler, işletmeler veya elektrikli araç şarj cihazları için güneş enerjisi depolayabiliyor. Sadoway ayrıca, pilleri ölçek bazında test etmek için bir şirket kurdu.