این دستگاه جدید از یک عنصر نیمه رسانای ویژه برای جذب نور مادون قرمز زمین و تبدیل آن به برق استفاده میکند.
به گزارش فرارو به نقل از اینترستینگ اینجنیرینگ، اگرچه ایده تولید انرژی خورشیدی پس از غروب خورشید ممکن است غیرعملی به نظر برسد، محققان دانشگاه نیوساوت ولز راهی برای انجام آن یافتهاند. این محققان با توسعه یک فناوری جدیدی مشکل تأمین برق در شب برای خانههایی که از انرژی خورشیدی استفاده میکنند را حل کردهاند. محققان این دستگاه را بر روی زمین آزمایش کردهاند و اکنون در حال برنامه ریزی برای ارزیابی قابلیت استفاده آن در فضا هستند.
این فناوری جدید بر اساس اصل تولید انرژی حرارتی کار میکند. این فرآیند به کمک تفاوت دما بین سطح زمین و سردی فضا صورت میگیرد. دستگاه جدید توسعه یافته این تشعشعات خروجی مادون قرمز از زمین را به خود جذب میکند و آن را به برق تبدیل میکند. جزء کلیدی این دستگاه یک عنصر نیمه رسانا است که به طور خاص برای استفاده برای گرمای تابشی طراحی شده است.
در حالی که زمین نور مادون قرمز ساطع میکند، عنصر نیمه رسانا این انرژی را جذب و جریان الکتریکی تولید میکند. با جذب و تبدیل این گرمای تابشی به الکتریسیته، این دستگاه اساساً در طول شب انرژی خورشیدی تولید میکند. ند اکین داوکس، سرپرست این گروه تحقیقاتی گفت: «ما یک دستگاه نیمه رسانا ساختیم تا از گرمای تابشیِ تابش شده از زمین استفاده کنیم. فرآیند کار این دستگاه همانند استفاده از تابش نور برای تولید الکتریسیته است.»
بر اساس بیانیه مطبوعاتی منتشر شده توسط محققان، این دستگاه نیمه رسانا در واقع نوعی دیود حرارتی است. جالب اینجاست که موادی که برای ساخت این دستگاه استفاده میشوند مشابه مواد موجود در عینکهای دید در شب هستند. دکتر فیبی پیرس، یکی از محققین این پروژه توضیح داد: «همانطور که یک سلول خورشیدی میتواند با جذب نور خورشید تابش (ساطع) شده، الکتریسیته تولید کند، دیود حرارتی با انتشار نور مادون قرمز به محیط سردتر، الکتریسیته تولید میکند. در هر دو دستگاه، اختلاف دما چیزی است که به ما امکان تولید برق میدهد.»
اندازه (میزان) الکتریسیته تولید شده توسط این فناوری جدید در حال حاضر پایین است، اما تیم تحقیقاتی نسبت به پیشرفتهای آینده خوش بین هستند. در حال حاضر اندازه برق تولید شده توسط این دستگاه صد هزار برابر کمتر از انرژی ارائه شده توسط یک پنل خورشیدی است. این گروه تحقیقاتی پیشبینی میکند که این فناوری جدید کاربردهای متنوعی خواهد داشت که فراتر از محدودیتهای منابع انرژی فعلی خواهند بود.
یکی از استفادههای پیش بینی شده برای این فناوری استفاده از گرمای بدن برای تولید برق است! این فناوری میتواند انرژی تابش شده از بدن را جمعآوری کند و نیاز به باتری در دستگاهها را برطرف کند یا به شارژ مجدد آنها کمک کند. این ویژگی در روشهای معمول تولید انرژی خورشیدی ممکن نیست.
در مقیاس بزرگتر، این تیم فعالانه بر تطبیق این فناوری برای استفاده در فضاپیماها کار میکنند. ماهوارههایی که در مدار پایین زمین قرار دارند، در طول دورههای تاریکی به کمک باتری کار میکنند. پیشرفت این دستگاه امکان تولید انرژی برای این ماهوارهها در طول شب را امکان پذیر خواهد کرد.
دستگاههای تولید انرژی خورشیدی برای اولین بار در فضا مورد استفاده قرار گرفتند و اکنون مقادیر بسیار زیادی برق از انرژی خورشیدی تولید میکنند. حالا این محققان قصد دارند با پیشرفت این دستگاه آن را برای استفاده در فضا آماده کنند. این پیشرفت میتواند راه را برای آیندهای هموار کند که در آن انرژیهای تجدیدپذیر ۲۴ ساعته در دسترس هستند و به دنیایی منجر شود که در آن خانهها حتی زمانی که خورشید غروب میکند از چیزی جز گرمای تابشی زمین برای تولید برق استفاده نمیکنند.
در دنیای فیزیک کوانتوم، پدیدههای شگفتانگیزی وجود دارند که درک آنها میتواند ما را به سمت درک عمیقتری از جهان هستی هدایت کند. یکی از این پدیدهها، درهمتنیدگی کوانتومی است که به ارتباط عجیب و غریب میان ذرات در فاصلههای بسیار دور اشاره دارد.
به گزارش ایمنا، این پدیده به ما میآموزد که چگونه ذرات میتوانند بهطور غیرقابلتصوری با یکدیگر در ارتباط باشند و تحت تأثیر یکدیگر قرار گیرند، حتی اگر در فاصلههای قابل توجهی از هم قرار داشته باشند، تصور کنید که از شما خون میگیرند و یک قطره از آن را در دو ظرف شیشهای کوچک قرار میدهند، سپس این قطرات خون را به مدت چند روز در معرض نور و هوا بهطور کامل خشک میکنند تا زمانی که هرگونه فرایند بیولوژیکی در آنها متوقف شود.
یکی از نمونهها را در کلاگنفورت گذاشته و دیگری را به آزمایشگاهی در وین منتقل میکنید، در وین، از یک ترازوی آزمایشگاهی فوقالعاده گرانقیمت استفاده میکنند که میتواند وزن داخل یک استوانه شیشهای را در یک محیط مهر و موم شده با دقتی معادل ۱/۱۰۰۰۰ میلیگرم اندازهگیری کند.
ظرف حاوی قطره خون خشک شده را روی این ترازو قرار میدهند و وزن آن به دقت توسط یک رایانه متصل به مدت یک هفته کنترل و ثبت میشود، پس از چند دقیقه، وزن در مقداری تثبیت میشود که در حال حاضر آن را بیربط در نظر میگیرند.
این مقدار وزن پایه ما خواهد بود، پس از یک هفته، متوجه خواهید شد که این مقدار پایه بدون تغییر باقی میماند در کلاگنفورت، شما بهطور دقیق همان آزمایش را در آزمایشگاه دومی انجام میدهید و بهطور مشابه، هیچ تغییری در وزن مشاهده نمیشود.پس از یک هفته، سه قطره محلول مغذی (که برای کشت رشد باکتری استفاده میشود) به نمونه خون خشک شده روی ترازو اضافه کردند و بدین ترتیب خون را از نظر بیولوژیکی دوباره فعال شد. ظرف حاوی قطره خون در حال حاضر حدود ۰.۱۵ گرم سنگینتر میشود زیرا سه قطره محلول مغذی به آن اضافه شده است.
این وزن جدید را در کلاگنفورت بهعنوان پایه خود دوباره تعریف کردند و مشاهده شد که چه اتفاقی میافتد، برای چند ساعت اول، وزن ثابت میماند. پس از حدود یک روز، وزن در محدوده ۱/۱۰۰۰ میلیگرم شروع به افزایش میکند. با گذشت هر روز، به افزایش خود ادامه میدهد. طبق فیزیک کلاسیک، این اتفاق نباید بیفتد، زیرا این یک سیستم بسته است که هیچ چیزی نمیتواند وارد یا خارج شود.
فیزیک کلاسیک هیچ توضیحی برای این پدیده ندارد، حالا قسمت تماشایی ماجرا اینجاست، وزن قطره خون خشک شده در وین نیز شروع به افزایش میکند، با این حال، در آنجا هیچ چیز فعال نشده است (هیچ محلول مغذی اضافه نشده است) و بهطور کامل دست نخورده باقی مانده است.
هیچکس حتی به استوانه شیشهای نگاه نکرده است؛ وزن در وین بهطور دقیق به همان روشی و همزمان با نمونه کلاگنفورت افزایش پیدا میکند، شگفت انگیز است، کلاوس ولکامر، شیمیدان و فیزیکدان، بهطور دقیق چنین آزمایشهایی را انجام داد.
او وجود ماده ظریف را کشف کرد، که آن را از طریق آزمایشهایی همچون این اثبات کرد، به محض اینکه زندگی شروع به ظهور میکند، به اصطلاح، ماده ظریف به سمت ماده فیزیکی درشت جذب میشود. به عبارت دیگر، ماده ظریف به ماده فیزیکی درشت حیات میبخشد.
این ماده ظریف تمام اطلاعات را حمل میکند و بخشی از آگاهی است، این ماده خود را در کوانتا ساختار میدهد، کوچکترین واحد سلول است، واحد بعدی گروهی از سلولها همچون قلب است و حتی انسانها، زمین یا کهکشان ما واحدهایی از این ظرافت هستند، همه موجودات با هوشیاری به هم متصل هستند.
ارتباط بین این کوانتاهای ظریف با سرعتی میلیونها برابر سریعتر از نور رخ میدهد، از تمام مواد فیزیکی یا خلأ عبور میکند و از قوانین نسبیت انیشتین پیروی نمیکند، اینکه دو قطره خون در کلاگنفورت و وین در فاصلهای بیش از ۳۰۰ کیلومتر با هم ارتباط برقرار میکنند، بهدلیل چیزی است که درهمتنیدگی فیزیکی واحدهای ظریف نامیده میشود.
خود خون، همچون یک اندام، بهخودیخود یک موجودیت است، چه فاصله ۳۰۰۰ کیلومتر باشد چه سه میلیون کیلومتر، نتیجه یکسان خواهد بود، اما داستان ادامه دارد هنگامی که مواد مغذی یا اکسیژن موجود در استوانه شیشهای در کلاگنفورت تمام میشود، قطره خون دوباره «میمیرد» و وزن پایه اولیه بازیابی میشود.
بهطور همزمان، همین اتفاق برای قطره خون «مرده» و دست نخورده در وین میافتد، زیرا ماده ظریف (نیروی حیات) دوباره ناپدید شده است، این یک داستان علمی تخیلی نبود، بلکه شرح یک آزمایش علمیای بود که توسط کلاوس ولکامر انجام شد و توسط مراجع علمی تأیید شد.
نیروهای اوکراینی بیش از ۳۰ دستگاه از این سگها را که در واقع پهپادهای
زمینی پیچیدهای هستند، در اختیار دارند. هزینه تولید هر واحد حدود ۹ هزار
دلار است و بریت آلیانس وعده داده که این رباتها را بر اساس بازخوردهای
نیروهای اوکراینی به روز کند.
این شرکت بریتانیایی معتقد است این سگها میتوانند به مدرن شدن لجستیک
میدان نظامی کمک کنند. این سگها قادرند با سرعتی بیش از ۱۴ و نیم کیلومتر
در ساعت حرکت کنند و به مدت ۵ ساعت تا مسافتی بیش از ۳ کیلومتر به حرکت خود
ادامه دهند.نیروهای اوکراینی تلاش میکنند از این سگها به عنوان یک پهپاد
زمینی علیه خودروها یا سربازان دشمن استفاده کنند هرچند کارهای دیگری چون
نجات جان سربازان خودی هم در کارهایی که از این رباتها انتظار میرود،
پیشبینی شده است.
استفاده از این رباتها در حالی است که جنگ پهپادی میان اوکراین و روسیه
پیشتر بالا گرفته بود. هواپیماهای بدون سرنشین به طور فزاینده ای نقش محوری
را در درگیری برای اوکراین ایفا کرده اند، هم کییف و هم مسکو به شکلهای
مختلف تلاش میکنند با استفاده از پهپادها به دشمن خود ضربه میزنند.
حالا سگهای ربات میتوانند از مزایای مشابه با پهپادها برخوردار باشند با
این تفاوت که این سگها امتیازهایی دارند که پهپادها ندارند که همانا
مانورپذیری بهتر و حرکت بر روی زمین است.
دانشمندان دانشگاه کانکتیکات به پیشرفت قابل توجهی در تلاش برای زندگی طولانیتر و سالمتر دست یافتهاند. در یک مطالعه بزرگ، محققان با هدف قرار دادن سلولهای خاص در بدن موشها، طول عمر و سلامتی آنها را با موفقیت افزایش دادند.
به گزارش ایسنا، این مطالعه که در مجله Cell Metabolism منتشر شده است، بر سلولهایی متمرکز است که پروتئینی به نام p ۲۱ را به شدت بیان میکنند. این سلولها با افزایش سن در بافتهای مختلف تجمع مییابند و به نظر میرسد که به زوال مرتبط با افزایش سن کمک میکنند.
با از بین بردن دورهای این سلولها در موشها، دانشمندان توانستند به طور متوسط ۹ درصد عمر این حیوانات را افزایش دهند. این معادل حدود هفت سال در انسان است. مهمتر از آن، موشها در طول عمر خود سالمتر شدند و از نظر جسمی توانایی بیشتری داشتند.
این یافته به یک چالش حیاتی در علم پیری میپردازد؛ اینکه چگونه میتوان طول عمر را افزایش داد و به طور همزمان کیفیت زندگی را بهبود بخشید. در حال حاضر، اغلب بین مدت زمان زندگی افراد و مدت زمانی که در سلامت کامل زندگی میکنند، فاصله وجود دارد. در برخی از کشورها، امید به زندگی سریعتر از طول عمر در حال افزایش است، به این معنی که مردم عمر طولانیتری دارند، اما زمان بیشتری را با شرایط سلامتی ضعیف میگذرانند.
آنچه این مطالعه را به طور ویژهای قابل توجه میکند، روش جامعی است که محققان سلامت موشها را با آن ارزیابی کردند. آنها به جای اندازهگیری طول عمر یا بررسی سلامت در یک مقطع زمانی، عملکرد فیزیکی موشها را تا زمان مرگ طبیعی هر ماه پیگیری کردند. این به آنها اجازه داد تا نشان دهند که این درمان باعث بهبود سلامت در تمام طول عمر باقیمانده و نه فقط به طور موقت، شده است.
برای دستیابی به این نتایج قابل توجه، محققان از یک رویکرد نوآورانه استفاده کردند. آنها از موشهای اصلاحشده ژنتیکی استفاده کردند که به آنها اجازه میدهد به طور خاص سلولهای p ۲۱ را هدف قرار داده و از بین ببرند. این موشها با یک اصلاح ژنتیکی طراحی شدهاند که وقتی فعال میشود، باعث میشود سلولهای p ۲۱ تخریب شوند. دانشمندان مداخله خود را زمانی آغاز کردند که موشها ۲۰ ماهه بودند که معادل حدود ۶۰ تا ۶۵ سالگی انسان است.
یک بار در ماه، محققان دارویی به نام تاموکسیفن را به موشها تزریق میکردند. در موشهای تحت درمان، این دارو باعث از بین رفتن سلولهای p ۲۱ شد. موشهای گروه کنترل همان دارو را دریافت کردند، اما فاقد اصلاح ژنتیکی بودند، بنابراین سلولهای p ۲۱ دست نخورده باقی ماندند.
موشهای تحت درمان در مقایسه با موشهای درمان نشده، قدرت بیشتر و سرعت بالاتر نشان دادند. همچنین عملکرد قلب آنها بهبود یافته، تحمل گلوکز و حساسیت به انسولین بهتر و کبد سالمتری داشتند. همه این مزایا حتی تا ماههای آخر زندگی ادامه یافت و نشاندهنده افزایش واقعی طول عمر بود.
جالب اینجاست که به نظر نمیرسد این درمان از هیچ بیماری خاصی جلوگیری کند. در عوض، به نظر میرسد که روند کلی پیری را آهسته میکند و منجر به سلامت بهتر در سیستمهای مختلف بدن میشود. این نتایج با این ایده که هدف قرار دادن فرآیندهای اساسی پیری میتواند مؤثرتر از تلاش برای درمان بیماریهای مرتبط با سن باشد، مطابقت دارد.
محققان معتقدند رویکرد آنها با کاهش التهاب مزمن مرتبط با افزایش سن کار میکند. به نظر میرسد سلولهای p ۲۱ سیگنالهای التهابی تولید میکنند که میتوانند التهاب را در سراسر بدن گسترش داده و تقویت کنند. با از بین بردن دورهای این سلولها، درمان ممکن است این التهاب مضر را کاهش دهد.
اگر بتوان نتایج مشابهی را در انسانها به دست آورد، این یافتهها میتواند منجر به بهبود قابل توجهی در کیفیت زندگی افراد مسن شود. تصور کنید که بتوانید سالها بیشتر از آنچه در حال حاضر ممکن است از نظر جسمی فعال و از نظر ذهنی آماده و مستقل بمانید. تأثیرات اقتصادی و اجتماعی آن نیز بسیار زیاد خواهد بود و به طور بالقوه هزینههای مراقبتهای بهداشتی کاهش خواهد یافت.
البته ما هنوز تا رسیدن به این هدف در انسان فاصله زیادی داریم. اما این مطالعه جهتگیری جدید و هیجان انگیزی را برای تحقیقات ضد پیری ارائه میدهد.