#Інновації Американські вчені використовують сонячне світло для вловлювання CO2 у прориві в галузі низькоенергетичного виробництва Лабораторія Річарда Лю розробляє молекули, які використовують світло для ефективного видалення парникових газів з повітря. Американські вчені використовують сонячне світло для вловлювання CO2 у прориві в галузі низькоенергетичного виробництва Вчені перепробували безліч способів уловлювання вуглецю. Але що, якби щось таке просте та поширене, як сонячне світло, могло б вирішити цю проблему? Річард Й. Лю, доцент Гарвардського університету, розробив метод, який використовує сонячне світло для активації спеціальних органічних молекул, відомих як фотобази. Ці молекули генерують гідроксид-іони, які можуть ефективно захоплювати та вивільняти CO₂ з повітря. Сучасні методи прямого захоплення повітря вимагають великої кількості енергії. Підхід Лю відрізняється. Використовуючи саме світло як пусковий механізм, процес може стати набагато енергоефективнішим. Це відкриття є кроком до масштабованих рішень для видалення парникових газів. Лю наголошує, що метод є оборотним і потенційно може працювати лише від сонячного світла. Молекули виконують роботу Захоплення Лю хімією почалося ще в Гарвардському коледжі. Спочатку він цікавився фізикою, але незабаром зрозумів, що його захоплює створення молекул у лабораторії. Під керівництвом професорів Теда Бетлі та Еріка Якобсена він навчився творчо підходити до молекул та йти на продуманий ризик. Під час своєї докторської роботи в Массачусетському технологічному інституті разом зі Стівеном Бухвальдом Лю винайшов нові каталізатори, які дозволили будувати складні молекули з простих будівельних блоків. Ця основа зараз керує роботою його лабораторії в Гарварді. Лабораторія Лю зосереджена на широкому спектрі завдань. Їхні дослідження охоплюють органічну та неорганічну хімію, а також матеріалознавство. Команда працює над органічними окисно-відновними платформами, каталізаторами на основі металів та молекулами, що захоплюють парникові гази. Нещодавній проєкт фотобази був реалізований у співпраці з Даніелем Г. Ночерою, професором енергетики Паттерсон-Роквудського університету. Робота є прикладом зосередженості Лю на практичних рішеннях. Лабораторія об'єднує хіміків, інженерів та вчених-матеріалознавців, кожен з яких має унікальний досвід. Світло забезпечує уловлювання вуглецю Пряме захоплення повітря має вирішальне значення в боротьбі зі зміною клімату, але енергоємні методи мають обмежене широке впровадження. Підхід Лю пропонує низькоенергетичну альтернативу. Розробляючи молекули, які змінюють свій хімічний стан під впливом сонячного світла, його команда показує шлях до рішення на основі сонячної енергії. Проєкт фінансувався переважно премією Лю NSF CAREER. Хоча нещодавні перебої з федеральним фінансуванням створили труднощі, підтримка з боку Гарварду дозволила продовжити дослідження. Окрім практичного застосування, лабораторія виконує освітню місію. Лю наголошує, що робота надає студентам можливості досліджувати сміливі ідеї, отримувати практичний досвід і створювати повноцінні дисертації, які готують їх до майбутньої наукової кар'єри. Лю сподівається, що подальші інвестиції в науку дозволять таким відкриттям, як фотобази, перенестися з лабораторій у реальний світ. Він зазначає, що дослідження в університетах можуть не бути спрямовані на отримання прибутку, але можуть принести суспільні переваги для поколінь. Завдяки сонячному світлу як каталізатору, команда Лю зробила важливий крок у прагненні до чистішого повітря . Їхнє нововведення демонструє, як креативна хімія може допомогти вирішити одну з найактуальніших проблем планети. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature Chemistry.

#Інновації Робобалет: Нова система штучного інтелекту керує роботами-руками для швидшої роботи на заводі Вирішуючи до 40 завдань за допомогою восьми роботизованих рук за лічені секунди, RoboBallet обіцяє масштабовану ефективність, з якою ручне програмування не може зрівнятися. Робобалет: Нова система штучного інтелекту керує роботами-руками для швидшої роботи на заводі РобоБалет у дії Google DeepMind/UCL Координація роботизованих рук залишається однією з найскладніших проблем у сучасному виробництві. У переповнених заводських цехах машини повинні ділити простір одна з одною та з перешкодами, працюючи на високій швидкості. Сьогодні це планування лягає на плечі фахівців, які витрачають сотні годин на програмування роботів, щоб уникнути зіткнень та виконати завдання. Цей процес виснажливий, схильний до помилок та дорогий. Команда з UCL, Google DeepMind та Intrinsic представила альтернативу. Вони створили систему штучного інтелекту під назвою RoboBallet, яка може планувати рухи для груп роботизованих рук за лічені секунди. Таким чином, це обіцяє замінити тижні ручної роботи та відкрити нові рівні ефективності. Система поєднує навчання з підкріпленням та графові нейронні мережі. Вона навчається методом спроб і помилок, отримуючи винагороду за швидше виконання завдань. Графічний дизайн дозволяє розглядати перешкоди та завдання як точки в мережі, що спрощує обчислення координації. Провідний автор дослідження Метью Лай, доктор філософії з UCL та Google DeepMind, сказав: «RoboBallet перетворює промислову робототехніку на хореографічний танець, де кожна рука рухається з точністю, цілеспрямованістю та усвідомленням дій своїх товаришів по команді. Йдеться не лише про уникнення аварій; йдеться про досягнення гармонії у великих масштабах». Під час тестування RoboBallet вирішив до 40 завдань за допомогою восьми роботизованих рук, навіть у макетах, яких ніколи раніше не бачив. Він створював високоякісні плани за лічені секунди, що є кроком вперед у порівнянні з попередніми системами планування. Швидкість та масштабованість Заводи часто зупиняються, якщо один робот виходить з ладу або змінюється планування. RoboBallet може миттєво адаптуватися, генеруючи нові плани в сотні разів швидше, ніж у режимі реального часу. Він також допомагає виробникам вирішувати, де розмістити роботів для максимальної продуктивності. Традиційні інструменти планування руйнуються під тягарем складності, оскільки до них додається все більше роботів. RoboBallet уникає цієї пастки, вивчаючи загальні правила координації, а не запам'ятовуючи конкретні випадки. Команда стверджує, що саме ця масштабованість є її головним проривом. Доцент Алекс Лі з UCL Computer Science сказав: «На сучасних заводах координація кількох роботизованих рук схожа на розгадування рухомої 3D-головоломки: кожна дія має бути ідеально розрахована та розміщена, щоб уникнути зіткнень». Він додав, що RoboBallet «може миттєво створювати плани для абсолютно нових макетів у великих масштабах та зі швидкістю, які фахівці не можуть створити вручну». Майбутнє використання та обмеження Потенційне застосування охоплює різні галузі промисловості. Виробники автомобілів, складальники електроніки та навіть будівельні фірми можуть розгорнути команди рук, які працюватимуть разом безперебійно. Наразі RoboBallet справляється з такими завданнями, як зварювання. Майбутні версії можуть виконувати операції з переміщенням, фарбування або роботи, що передбачають сувору послідовність дій. Поточна версія не враховує роботів з різними можливостями або всі типи перешкод. Дослідники кажуть, що гнучкий дизайн має забезпечити ці функції в майбутніх ітераціях. Проєкт, що фінансується Google DeepMind та Intrinsic, також оприлюднив свою кодову базу. Цей крок може пришвидшити розробку та сприяти ширшому впровадженню планування на основі штучного інтелекту в робототехніці. Дослідження опубліковане в журналі Science Robotics .

#Здоров'я #Інновації Neuralink розширює свою діяльність на ринки Канади, успішно встановлюючи імплантати мозку пацієнтам з травмами хребта. Двоє людей у ​​Торонто отримали імплантат мозку Neuralink, що стало першими операціями компанії в Канаді. Neuralink розширює свою діяльність на ринки Канади, успішно встановлюючи імплантати мозку пацієнтам з травмами хребта. Хірурги проводять першу операцію з імплантації пристрою Neuralink у Канаді. Neuralink (CNW Group/UHN Foundation) Після проведення минулого місяця перших операцій з імплантації інтерфейсу «мозок-комп'ютер» у Великій Британії, Neuralink провела процедури двом людям у Торонто, що стало першою операцією в Канаді. Операції відбулися в Університетській медичній мережі (UHN) 27 серпня та 3 вересня. Ці імплантати включали людей з травмами шийного відділу спинного мозку, яким в рамках дослідження CAN-PRIME було встановлено бездротовий пристрій Neuralink за допомогою роботизованої хірургії. Це відбувається після попереднього запуску Neuralink у Великій Британії в рамках першого європейського клінічного випробування, що робить Канаду другою країною за межами США, яка проводить такі операції. Канада приєднується до глобальних зусиль Дослідження CAN-PRIME тестує як імплантат, так і хірургічного робота. Його мета — оцінити безпеку та з’ясувати, чи можуть люди з паралічем використовувати думки для керування зовнішніми пристроями. Учасники можуть навчитися переміщувати курсор, надсилати текстові повідомлення або керувати роботизованою рукою. Доктор Томас Форбс, головний хірург UHN, сказав: «Ми неймовірно пишаємося тим, що перебуваємо на передовій цього революційного прогресу в нейрохірургії». Канадську команду очолював доктор Андрес Лозано, Алан та Сьюзен Хадсон, завідувач кафедри нейрохірургії в Університеті Хемпшира. Лозано сказав: «Ця віха являє собою поєднання нейронауки, інженерії та клінічної допомоги». Він додав : «Пацієнти, які зголосилися бути першими в Канаді, – це чудові особистості, які роблять значний внесок у розвиток науки та охорони здоров’я». Набір учасників для участі в CAN-PRIME триває. Люди з травмами шийного відділу спинного мозку або аміотрофічним бічним склерозом (БАС) можуть мати право на участь. Пацієнти, які приєднаються, відвідуватимуть подальші прийоми та дослідницькі сесії для практики використання пристрою. Надія, що з'єднана технологіями Для пацієнтів цей вплив може змінити життя. Імплантат призначений для відновлення певного контролю над повсякденним життям. Він може дозволити людині з квадриплегією перевіряти електронну пошту, спілкуватися в соціальних мережах або використовувати смарт-пристрої вдома. Ці завдання прості для багатьох людей, але можуть змінити життя тих, хто страждає на параліч. Ці операції також підкреслюють зростаючу роль Канади в нейротехнологіях. UHN є найбільшою дослідницькою лікарнею Канади та одним з провідних світових центрів хірургічних інновацій. Проведення першого канадського випробування Neuralink додає їй репутації лідера в нейронауці. Компанія Neuralink, заснована Ілоном Маском, розробляє високошвидкісний інтерфейс «мозок-комп'ютер». Компанія вже провела випробування на людях у США. Раніше цього року пацієнт зміг використовувати імплантат для керування комп'ютером. Завдяки приєднанню Канади до цих зусиль дослідники отримають більше даних про те, як система працює в реальному житті. Технологія залишається експериментальною. Безпека та надійність мають бути доведені, перш ніж її можна буде використовувати ширше. Але кожна операція додає доказів того, що інтерфейси мозку та комп'ютера можуть одного дня перейти від лабораторних випробувань до загальної медичної допомоги. Neuralink прагне розширити свої випробування до 20-30 учасників до кінця 2025 року, одночасно прагнучи подальших схвалень регуляторних органів у США та за кордоном. Компанія також вивчає ширші застосування, зокрема допомогу пацієнтам, які перенесли інсульт , у відновленні мови , зору та потенційну можливість обмінюватися спогадами та навичками.

#Наука Новий кільцевий лазер вимірює коливання осі Землі без телескопів чи супутників Кільцевий лазер реєструє осьові коливання з часовою роздільною здатністю менше 60 хвилин. Новий кільцевий лазер вимірює коливання осі Землі без телескопів чи супутників Підземний кільцевий лазер у Геодезичній обсерваторії TUM у Веттцеллі. Німецькі вчені використали високочутливий підземний кільцевий лазер для відстеження осьового коливання Землі, не покладаючись на телескопи, супутники чи зовнішні опорні сигнали. Дослідники з Мюнхенського технічного університету (TUM) та Боннського університету успішно зафіксували ледь помітні коливання обертання планети за допомогою спеціально створеного кільцевого лазера, що досі було можливо лише за допомогою складної радіоастрономії. Розташований у Геодезичній обсерваторії у Веттцеллі, Баварія, унікальний прилад забезпечував рівень точності, у 100 разів більший, ніж у будь-якого попереднього кільцевого лазера чи гіроскопа. «Ми досягли великого прогресу у вимірюванні Землі», — сказав Ульріх Шрайбер, доктор філософії, професор кафедри фізики та астрономії в Техаському університеті та провідний автор дослідження. «Те, що може робити наш кільцевий лазер, є унікальним у всьому світі». Повідомляється, що висновки команди є результатом 250-денного безперервного експерименту, в якому лазер вимірював складні рухи осі планети. До них також належали прецесія та нутація, явища, які зазвичай спостерігаються лише за допомогою глобальних мереж великих радіотелескопів. Хитаючись крізь простір Земна вісь, уявна лінія, що проходить через Північний і Південний полюси, постійно рухається, хоча її зазвичай зображують як нерухому лінію. Щоб розбити це на частини, потрібно сказати, що, обертаючись навколо своєї осі, Земля поступово дрейфує та коливається. Ці крихітні зрушення спричинені кількома факторами, що перекриваються, включаючи гравітаційне тяжіння Місяця та Сонця, а також дещо сплющену форму планети на екваторі. Одна з найвідоміших — прецесія — це повільний круговий рух земної осі, який займає приблизно 26 000 років. На даний момент вісь спрямована майже прямо на Полярну зірку, але врешті-решт вона повернеться до своєї початкової точки в майбутньому. На цей повільний дрейф накладаються менші та частіші коливання , відомі як нутації. Один домінантний цикл нутації триває близько 18,6 років. Однак існує багато коротших циклів з тижневими або навіть щоденними коливаннями. В результаті земна вісь коливається не рівномірно, а з різним ступенем інтенсивності. Досі для відстеження цих коливань потрібна була мережа станцій дуже довгобазової інтерферометрії (VLBI), розташованих на кількох континентах. Ці обсерваторії тріангулюють космічні радіосигнали для визначення орієнтації Землі в космосі. Однак цей процес є складним, повільним і дорогим. Від днів до годин Але на відміну від РЛБІ, якому часто потрібні дні або навіть тижні для обробки даних, новий кільцевий лазер зміг фіксувати осьові зміщення майже в режимі реального часу та забезпечувати вимірювання з високою роздільною здатністю з оновленнями щогодини або рідше. Кільцевий лазер вимірював усі ці ефекти безпосередньо та безперервно протягом 250 днів, забезпечуючи рівень точності, раніше небачений для інерційних датчиків, що працюють незалежно від зовнішніх сигналів. Команда вважає, що якщо їм вдасться зробити кільцевий лазер у 10 разів точнішим і стабільнішим, це може призвести до ще точніших вимірювань у майбутньому і навіть виявити спотворення простору-часу, спричинені обертанням Землі. Це було б прямою перевіркою теорії відносності Ейнштейна. Це також дозволило б спостерігати ефект Лензе-Тіррінга, також відомий як «затягування» простору, безпосередньо з поверхні Землі. «Ми в 100 разів точніші, ніж це було можливо раніше за допомогою гіроскопів чи інших кільцевих лазерів», – сказав Шрайбер у прес-релізі . «Точне вимірювання коливань допомагає нам краще зрозуміти та змоделювати земну систему з високою точністю». Дослідження було опубліковано в журналі Science Advances .

#Енергія Тандемні сонячні елементи досягають ефективності 33,1% завдяки текстурованій кремнієвій пасивації Дослідники доводять, що пасивація працює на текстурованому кремнії, наближаючи перовскітні тандемні сонячні елементи до промислового виробництва. Тандемні сонячні елементи досягають ефективності 33,1% завдяки текстурованій кремнієвій пасивації Зображення перовскітного кремнієвого тандемного сонячного елемента, зроблене дослідниками. Університет науки і технологій короля Абдалли (KAUST) Сонячна енергетика розвивається швидше, ніж будь-яке інше джерело енергії. Однак кремній, робоча конячка галузі, близький до своєї фізичної межі ефективності. Найсучасніші кремнієві панелі можуть перетворювати трохи менше 30 відсотків сонячного світла на електроенергію. Щоб подолати цю стелю, вчені досліджують перовскітні кремнієві тандемні елементи. Вони поєднують верхній шар перовскіту з нижнім шаром кремнію, захоплюючи ширший діапазон сонячного світла та обіцяючи вищу продуктивність. Міжнародна команда дослідників удосконалила цю технологію, зробивши прорив, який може наблизити її до масштабного виробництва. Вони показали, що пасивація поверхні перовскітних верхніх комірок можлива на текстурованому кремнії, типі, який вже використовується в масовому виробництві. Їхні результати знаменують собою крок до високоефективних сонячних панелей, які можна виготовляти в промислових масштабах. Тандемні сонячні елементи використовують перовскіт для посилення поглинання світла. Кремній залишається життєво важливим, оскільки методи його виробництва є зрілими та широко застосовуються. Використання текстурованих кремнієвих нижніх комірок дозволило б вписати тандемні комірки в існуючі виробничі лінії. Текстурування пірамідальними формами збільшує площу поверхні кремнію, захоплюючи більше сонячного світла. Водночас ця нерівна поверхня ускладнює плавне нанесення шару перовскіту. Досі ефективна пасивація, яка зменшує дефекти, що призводять до втрат енергії, була досягнута лише на плоских сонячних елементах. «Досі ефективна пасивація не була повністю використана на текстурованих перовскітних кремнієвих тандемних сонячних елементах, причому попередній успіх значною мірою обмежувався архітектурами з плоским фронтом. Але тепер нам вдалося досягти чудової пасивації, нанісши 1,3-діамінопропан дигідройодид на нерівну поверхню перовскіту», – сказав доктор Уссама Ер-Раджі, провідний автор і науковець Fraunhofer ISE. Такий підхід забезпечив ефективність перетворення 33,1 відсотка при напрузі холостого ходу 2,01 вольта. Пасивація в перовскіті працює по-різному Дослідники також виявили різницю в тому, як пасивація поводиться в різних матеріалах. У кремнії обробка діє лише на поверхні. У перовскіті це впливає на весь шар поглинача. Цей ефект глибокого поля підвищив провідність і покращив коефіцієнт заповнення, покращуючи загальні характеристики. «Це усвідомлення забезпечує міцну основу для всіх майбутніх досліджень у цій галузі», — сказав професор Стефан Де Вольф з Університету науки і технологій короля Абдалли (KAUST). «Це покращує наше розуміння процесів, що відбуваються у верхній комірці під час перетворення світла на електрику, дозволяючи вченим використовувати ці знання для розробки кращих тандемних сонячних елементів ». Підготовка до широкомасштабного використання Цей прорив підкреслює, чому пасивація залишається центральною складовою прогресу сонячної енергетики. «Пасивація поверхні сонячних елементів — це не просто приємна функція; це важливий стимулятор їхньої ефективності та стабільності», — сказав професор Стефан Глунц з Університету Фрайбурга та Fraunhofer ISE. Дослідження базується на проєкті маяка Фраунгофера MaNiTU та проєктах PrEsto та Perle, що фінансуються Федеральним міністерством економіки та енергетики. Подолавши бар'єр, який обмежував масштабованість, команда наблизила перовскітні кремнієві тандемні сонячні елементи до комерційної реальності. Дослідження опубліковане в журналі Science .

#Інновації Новий гібридний метод 3D-друку зменшує кількість пластикових відходів, зберігаючи при цьому довговічність SustainaPrint від MIT використовує симуляції для посилення лише напружених зон, зменшуючи кількість пластикових відходів у 3D-друку. Новий гібридний метод 3D-друку зменшує кількість пластикових відходів, зберігаючи при цьому довговічність Стокове фото 3D-друку 3D-друк може бути проривною технологією, але вона не є екологічно чистою. Більшість принтерів досі використовують пластик на основі нафти, тоді як екологічніші альтернативи занадто крихкі для використання в деталях, які потребують міцності. Цей компроміс змусив дослідників шукати спосіб зробити друк одночасно екологічним та довговічним. Команда з Лабораторії комп'ютерних наук та штучного інтелекту (CSAIL) Массачусетського технологічного інституту та Інституту Хассо Платтнера представила нову систему під назвою SustainaPrint . Цей інструментарій поєднує програмне та апаратне забезпечення для стратегічного посилення лише найбільш напружених ділянок конструкції міцнішою ниткою, водночас зберігаючи решту деталі екологічною. Система проводить симуляції, щоб передбачити, де в 3D-моделі накопичуватимуться напруження, а потім резервує високопродуктивні пластики для цих ділянок. Все інше друкується з біорозкладного або переробленого філаменту, що скорочує використання пластику без шкоди для структурних характеристик. «Ми сподіваємося, що SustainaPrint одного дня можна буде використовувати в промисловому та розподіленому виробництві, де місцеві запаси матеріалів можуть відрізнятися за якістю та складом», — каже аспірантка MIT Максін Перроні-Шарф, провідний автор проєкту. Випробування балансу між міцністю та стійкістю Для експериментів команда використовувала PLA PolyTerra від Polymaker як екологічно чистий філамент та PLA від Ultimaker для армування. Всього 20 відсотків армування було достатньо, щоб відновити до 70 відсотків міцності повністю міцного відбитка. Дослідники надрукували десятки об'єктів — кільця, балки, настінні гачки, підставки для навушників та горщики для рослин — використовуючи три методи: повністю еко, повністю міцний та гібридний підхід SustainaPrint. Кожен з них був випробуваний шляхом розтягування, згинання або ламання для вимірювання міцності. У кількох випадках гібридні відбитки відповідали або перевершували повністю армовані версії. В одному тесті з куполоподібним об'єктом гібридна версія перевершила повністю армований відбиток. «Це вказує на те, що за певних геометрій та умов навантаження стратегічне змішування матеріалів може фактично перевершити один гомогенний матеріал», – каже Перроні-Шарф. Відкритий код та готовий до використання в класі SustainaPrint починається з користувацького інтерфейсу, куди користувачі завантажують 3D-моделі. Симуляція відображає місця, де сили найімовірніше діятимуть, виділяючи зони для армування. Щоб зробити цей підхід широко доступним, команда також створила недорогий саморобний набір інструментів для тестування, який використовує надруковані на 3D-принтері модулі з предметами повсякденного вжитку, такими як турніки або цифрові ваги. Програмне забезпечення та інструментарій будуть випущені з відкритим вихідним кодом, що зробить їх вільно доступними для модифікації та використання. Команда також бачить велику освітню цінність. «У класі SustainaPrint — це не просто інструмент, це спосіб навчити учнів матеріалознавству, будівельній інженерії та сталому дизайну — і все це в одному проєкті», — каже Перроні-Шарф. Співавтор Патрік Баудіш, професор Інституту Хассо Платтнера, додає: «Проект відповідає на ключове питання: який сенс збирати матеріали з метою переробки , якщо немає жодного плану насправді коли-небудь використовувати цей матеріал?» Робота буде представлена ​​на симпозіумі ACM з програмного забезпечення та технологій користувацького інтерфейсу у вересні. Дослідники кажуть, що завдяки SustainaPrint майбутнє 3D-друку не має вибирати між міцністю та стійкістю.

#Здоров'я #Інновації 3D-друковані каркаси спрямовують стовбурові клітини для відновлення пошкоджень спинного мозку Травми спинного мозку одного дня можуть бути виліковними за допомогою поєднання 3D-друку, стовбурових клітин та регенеративної медицини. 3D-друковані каркаси спрямовують стовбурові клітини для відновлення пошкоджень спинного мозку Каркаси спинного мозку, надруковані на 3D-принтері Дослідницька група МакАлпайна, Університет Міннесоти Дослідницька група з дослідження міст-близнюків Університету Міннесоти поєднала 3D-друк, біологію стовбурових клітин та вирощені в лабораторії тканини для вирішення проблеми відновлення після травм спинного мозку. Цей проривний метод має потенціал одного дня допомогти людям відновити функції після паралічу. За даними Національного статистичного центру травм спинного мозку, понад 300 000 американців живуть з травмами спинного мозку. Пошкодження спинного мозку часто призводить до загибелі клітин і запобігає відновленню з'єднання нервових волокон. Сучасні методи лікування не можуть повернути цей процес назад, що призводить до постійного паралічу. Команда з Міннесоти вирішила це змінити. Вони створили надрукований на 3D-принтері каркас, який називають органоїдним каркасом. Цей каркас містить мікроскопічні канали, заповнені клітинами-попередниками спинномозкових нейронів, або sNPC. Ці клітини, отримані зі стовбурових клітин дорослої людини, можуть ділитися та трансформуватися в певні типи нервових клітин. «Ми використовуємо канали каркасу, надруковані на 3D-принтері, для керування ростом стовбурових клітин, що забезпечує ріст нових нервових волокон бажаним чином», – сказав Гебум Хан, колишній постдокторант Університету Міннесоти та перший автор статті. Хан, який зараз працює в корпорації Intel, додав: «Цей метод створює ретрансляційну систему, яка при розміщенні в спинному мозку обходить пошкоджену ділянку». Тестування методу на щурах Дослідники імплантували ці каркаси щурам з повністю розірваним спинним мозком. З часом sNPC розвинулися в нейрони. Клітини розширювали нервові волокна в обох напрямках, до голови та хвоста, щоб з'єднатися зі спинномозковою тканиною хазяїна. Нові нейрони плавно інтегрувалися з існуючими нервовими ланцюгами. У міру зміцнення зв'язків щури демонстрували значне функціональне відновлення. Результати дослідження показали, що каркас не лише підтримував виживання клітин, але й забезпечував відновлення зв'язку після важкої травми. «Регенеративна медицина започаткувала нову еру в дослідженнях травм спинного мозку », – сказала Енн Парр, професор нейрохірургії в Університеті Міннесоти. Вона додала, що її команда прагне дослідити клінічний потенціал того, що вони називають «міні-спинним мозком». Дивлячись на використання людиною Хоча дослідження все ще перебуває на ранній стадії, результати пропонують новий підхід до майбутніх методів лікування. Дослідники планують збільшити виробництво та вдосконалити технологію для клінічних випробувань . Проєкт об’єднав досвід різних дисциплін. Окрім Хана та Парра, до складу учасників входили Хьонджун Кім та Майкл МакАлпайн з машинобудування, Ніколас С. Лавуа, Нандадеві Патіл та Олівія Г. Коренфельд з нейрохірургії, Мануель Есгерра з неврології та Деха Йонг з фізики з Університету Співдружності Вірджинії. Фінансування надано Національними інститутами охорони здоров'я, Програмою грантів на дослідження травм спинного мозку та черепно-мозкових травм штату Міннесота та Товариством спинного мозку. Ця робота є вирішальним кроком до досягнення довгострокової мети: відновлення мобільності та незалежності для людей з травмами спинного мозку. Хоча дослідження ще далеко не є ліками, воно вказує на новий шлях, який поєднує передове виробництво, науку про стовбурові клітини та регенеративну медицину. Дослідження опубліковане в журналі Advanced Healthcare Materials .

#Транспорт Американські компанії створюватимуть гібридні електричні двигуни для літаків, щоб збільшити швидкість, дальність та корисне навантаження Це партнерство поєднує досвід GE у галузі турбін з електричними силовими установками Beta для збільшення дальності льотного часу, корисного навантаження та продуктивності літаків. Американські компанії створюватимуть гібридні електричні двигуни для літаків, щоб збільшити швидкість, дальність та корисне навантаження Літак вертикального зльоту A250 компанії BETA здійснює політ у штаб-квартирі компанії у Вермонті. GE Aerospace робить значний крок у напрямку електричної авіації, інвестуючи 300 мільйонів доларів у Beta Technologies. Дві компанії працюватимуть разом над гібридно-електричним турбогенератором, призначеним для літаків наступного покоління. Угода, оголошена у четвер, все ще потребує схвалення регуляторних органів. Це партнерство відображає зростаючий імпульс гібридних рішень у сфері передової повітряної мобільності (AAM). Цей сектор охоплює футуристичні авіаційні концепції, такі як електричні системи вертикального зльоту та посадки (eVTOL), літальні апарати на водневому паливі та інші системи наступного покоління. Поєднуючи традиційні турбіни з електричним двигуном, виробники літаків прагнуть розширити дальність польоту, покращити корисне навантаження та забезпечити кращі загальні характеристики. Поєднання сильних сторін Ця співпраця об'єднує двох дуже різних, але взаємодоповнюючих гравців. GE Aerospace є світовим лідером у галузі реактивних та турбогвинтових двигунів, тоді як Beta Technologies здобула репутацію завдяки своїй інноваційній платформі для електричних літаків. Нова гібридна система використовуватиме усталену інфраструктуру GE, включаючи деталі з її широко використовуваних сімейств двигунів CT7 та T700. Компанія Beta надасть свій досвід у розробці високопродуктивних електричних двигунів та генераторів на постійних магнітах. Разом вони очікують створити літаки з більшою дальністю польоту, вантажопідйомністю та швидкістю, ніж нинішні моделі, що працюють виключно на електротягах. Голова правління та генеральний директор GE Aerospace Х. Лоуренс Калп-молодший сказав : «Партнерство з BETA розширить та прискорить розвиток гібридних електричних технологій, задовольняючи потреби наших клієнтів у диференційованих можливостях, що забезпечують більшу дальність польоту, корисне навантаження та оптимізовані характеристики двигуна та літака». Програма літаків Бети Поряд з цим партнерством, Beta продовжує розвивати свою програму літаків Alia. Модельний ряд включає як модель зі звичайним зльотом і посадкою, так і варіант з вертикальним зльотом та посадкою (eVTOL). Наразі триває робота по сертифікації для виведення цих літаків на ринок для комерційної експлуатації. Якщо угоду буде укладено, загальне фінансування Beta зросте до 1,45 мільярда доларів. Список її спонсорів вже включає Amazon Climate Pledge Fund та Fidelity Management & Research Company. GE Aerospace також отримає право призначати директора до ради директорів Beta, що сигналізує про більшу відданість гібридно -електричному майбутньому. «Це партнерство об’єднує дві команди, які глибоко віддані досконалості аерокосмічної інженерії та будують майбутнє польотів, керуючись нею. Ми вважаємо, що галузь стоїть на порозі справжніх змін, і ми вдячні GE Aerospace за довіру до нашої команди, технологій та ітеративного підходу до інновацій, щоб співпрацювати з нами», – заявив Кайл Кларк, засновник і генеральний директор Beta Technologies. «Ми з нетерпінням чекаємо на партнерство у спільній розробці продуктів, які розкриють потенціал гібридних електричних польотів, і робити це з тією ж ретельністю, надійністю та безпекою, яких вимагає авіація». Розвиток майбутнього польотів GE Aerospace роками закладає основу для гібридного двигуна. У 2016 році вона провела наземне випробування гвинта з електродвигуном. У 2022 році компанія провела перше у світі випробування гібридної електричної рушійної системи мегаватного класу потужністю кілька кіловольт у висотних умовах, що імітують комерційний політ з одним проходом. Beta також набрала обертів, зафіксувавши значні години польотів на електротягах та подолавши значні відстані в США та Європі. Її літаки Alia розроблені для надійності за будь-якої погоди та мають тихіші звукові профілі порівняно зі звичайними літаками. Об'єднавши зусилля, GE та Beta прагнуть додати нове гібридне рішення, яке може переосмислити стандарти продуктивності в секторі AAM. Обидві компанії розглядають це як крок до розкриття комерційної життєздатності гібридно-електричної авіації.

#Культура Рой медуз двічі за місяць вразив одну з найбільших атомних електростанцій Франції Інцидент стався вже вдруге за місяць, що призвело до зниження виробництва на 2,4 гігавата. Рой медуз двічі за місяць вразив одну з найбільших атомних електростанцій Франції Медуза та атомна електростанція Через рій медуз посадовці атомної електростанції Палуель були змушені зупинити один із чотирьох реакторів. Цей інцидент стався вже вдруге за місяць, що призвело до зниження виробництва на 2,4 гігавата. «Electricité de France» (EDF), національна енергетична компанія Франції, підтвердила, що медузи потрапили у фільтри водонасосної станції – неядерної частини електростанції – і спричинили перебої в роботі. Бригада електростанції зараз працює над відновленням повноцінної роботи реактора. Чому це важливо? За даними Всесвітньої ядерної асоціації (WNA), атомна енергетика забезпечує близько 70% споживання енергії Францією. Палюель, що розташована в Нормандії, є другою за величиною атомною електростанцією в країні з потужністю 5,2 гігавата. Кожен з її чотирьох реакторів генерує 1300 мегават електроенергії. Палуель також є однією з багатьох електростанцій, які використовують морську воду безпосередньо з океану як охолоджувач для своїх внутрішніх механізмів. Електростанція бере воду з Ла-Маншу, де тепліші температури та ідеальні умови для розмноження медуз. Отже, тут мешкає більше роїв медуз , які можуть легко потрапити до водонасосної станції реакторів. Офіційна заява У своїй заяві EDF підтвердила, що вони зупинили один із чотирьох реакторів на АЕС «Палуел» о 21:00 за місцевим часом у середу, 3 вересня, після того, як медузи потрапили до насосної станції. «Виробничий блок №4 був безпечно зупинений оператором після потрапляння медуз до фільтрів (попередніх решіток та фільтрувальних барабанів) насосної станції, розташованої в неядерній частині об'єктів», – повідомила компанія EDF. «Ці станції використовують морську воду для охолодження об’єктів. Водночас потужність виробничого блоку №3 була зменшена як запобіжний захід». «Бригади станції мобілізовані та наразі проводять необхідну діагностику та втручання, щоб мати змогу безпечно перезапустити виробничий блок №4 та відновити повне живлення виробничого блоку №3». У певний момент лише два з чотирьох реакторів Палуеля працювали на повну потужність. Коли вона працює на повну потужність, вона також є сьомою за величиною у світі за вихідною потужністю. Історія облоги медуз Цікаво, що це не єдиний випадок, коли медузи атакували ядерний реактор. Атомна електростанція Гравелін зіткнулася з подібною проблемою минулого місяця, коли медузи засмітили систему охолодження, що призвело до автоматичного вимкнення чотирьох її блоків. У 1993 році електростанція Гравелін також зіткнулася з подібною ситуацією з медузами. Подібні збої через рої медуз також вплинули на інші прибережні електростанції , зокрема на Торнесс у Шотландії у 2011 році та Сімане в Японії, які, як і французькі реактори, залежать від морської води, що береться безпосередньо з узбережжя, для охолодження. Вчені також передбачають, що такі події можуть стати частішими через такі фактори, як глобальне потепління, поява інвазивних морських видів, втрата середовища існування хижаків та надмірний вилов риби.

#Енергія Революційний кондиціонер у США скорочує пікове навантаження на 90%, а рахунки за охолодження — на 45% Новий кондиціонер зменшує пікове навантаження на 93% та майже вдвічі скорочує витрати на охолодження. Революційний кондиціонер у США скорочує пікове навантаження на 90%, а рахунки за охолодження — на 45% Випробування у Флориді показує, що ESEAC може трансформувати охолодження, заощаджуючи 165 000 доларів США протягом 15 років на одиницю. Нова система кондиціонування повітря, спільно розроблена Національною лабораторією відновлюваної енергії (NREL) та Blue Frontier Inc., позиціонується як спосіб скорочення витрат на охолодження будівель, одночасно зменшуючи навантаження на мережу. Ефективний кондиціонер з накопиченням енергії (ESEAC) поєднує накопичення енергії з охолодженням та контролем вологості, і, згідно з даними проекту, може знизити пікове споживання енергії кондиціонуванням повітря більш ніж на 90% та зменшити рахунки за електроенергію на охолодження більш ніж на 45%. Blue Frontier комерціалізує цю технологію, інтегруючи її у свою спеціалізовану систему зовнішнього повітря, 20-тонну установку, встановлену у Флориді, яка контролює температуру та вологість, працюючи переважно під час періодів виробництва сонячної фотоелектричної енергії. «Це великий крок вперед для кондиціонування повітря», – сказав Ерік Козубал, старший інженер NREL та співвинахідник цієї технології. «Це повне переосмислення того, як ми кондиціонуємо повітря та коли ми використовуємо для цього електроенергію. ESEAC переносить найбільш енергоємну частину процесу на години поза піковими навантаженнями, зменшуючи витрати та полегшуючи навантаження на мережу». Як працює система Звичайні кондиціонери використовують парокомпресійне охолодження, яке одночасно охолоджує та осушує повітря, що часто призводить до переохолодження та повторного нагрівання для підтримки комфорту. ESEAC розділяє ці завдання. Він використовує рідкий осушувач для поглинання вологи безпосередньо з повітря, що надходить, а потім застосовує надефективне непряме випарне кондиціонування повітря для його точного охолодження. Завдяки розділенню осушення повітря від активного охолодження, цей підхід зменшує потреби в енергії порівняно зі звичайним осушенням. Цикл побудований навколо трьох етапів, пов'язаних зі спеціалізованими підсистемами. Під час заряджання розбавлений рідкий осушувач на основі солі розділяється на висококонцентрований розчин та чисту воду за допомогою електрично керованого регенератора осушувача – елемента, який споживає понад 90% електроенергії системи. Під час зберігання концентрований осушувач та чиста вода зберігаються в резервуарах, що фактично зберігає потенціал охолодження на потім. Під час розрядки кондиціонер використовує ці накопичені рідини для осушення та охолодження повітря з мінімальним споживанням електроенергії для насосів та вентиляторів. Волога, поглинена з повітря, повертається до сховища у вигляді розбавленого осушувача. «Цикл ESEAC розділяє та зберігає осушувач і воду, що дозволяє охолоджувати та осушувати повітря за потреби», — сказав Джейсон Вудс, старший інженер і співвинахідник NREL. «Це означає, що кондиціонер може забезпечити вам комфорт протягом усього дня, але споживає більшу частину електроенергії, коли тарифи низькі або доступні відновлювані джерела енергії». Змодельована продуктивність та вплив мережі Під час річного моделювання в Маямі, штат Флорида, 20-тонна система ESEAC зменшила споживання електроенергії, пов'язаної з охолодженням, на 38%, зменшила пікове навантаження на 93% та знизила річні витрати на електроенергію на 45%. Протягом 15 років цей сценарій приблизно становитиме 165 000 доларів США економії на одиницю. Оскільки система переносить енергоємну зарядку на години поза піковими навантаженнями, це може допомогти вирівняти криві попиту та звільнити потужності мережі для інших цілей. Зберігання енергії в солоній та чистій воді, як зазначається, коштує приблизно в 10 разів менше, ніж зберігання енергії на основі батарей, що пропонує менш витратний спосіб управління навантаженням на охолодження у великих масштабах. «Кондиціонування повітря є головним фактором пікового попиту та основною причиною дорогого розширення мережі», — сказав Ахіллес Карагіозіс, директор Центру будівельних технологій та науки NREL. «ESEAC накопичує енергію, коли вона дешева, та використовує її в години пік, забезпечуючи переваги накопичення енергії за ціною, що значно менша за вартість акумуляторів». Наразі системи ESEAC встановлюються на низці об'єктів у США.