کشف دوقلوهای آسمانی NGC 800 و NGC 799 با فاصله ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین

وقتی که در عالم آسمان سفر می کنیم چیزهای زیادی وجود دارد که می توانیم با آن به شناخت بیشتری از آسمان برسیم. مثلا کهکشان ها یکی از عمده چیزهایی هستند که همیشه نظر من را به خود جلب می کنند. حالا هرچه فاصله این کهکشان ها از ما دور تر باشد، هیجان شناختن آن برایم بیشتر می شود آیا برای شما هم اینگونه اند؟

امروز در میان کشفیات کاوشگران به دو تا کهکشان برخورد کردم که نظرم را به خود جلب کردند. اگر من می خواستم این دو را نام گذاری کنم اسم آن ها را دوقلو های آسمانی می گذاشتم.

یکی از این کهکشان ها NGC 799 نام دارد که در فاصله ای بالغ بر ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. اما دیگری NGC 800 نام دارد و این کهکشان هم در فاصله ای حدود ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد.

این دو برادر دوقلو را کهکشان های مارپیچی می نامند که دارای پیچ و قوس های خاصی هستند. اما NGC 799 دارای پیچ های جذاب تری است و سطوح هموار تری دارد.

 NGC 799

کاوشگران می گویند که این دو کهشکان در ارتباط گرانشی با هم بوده اند و این ارتباط بالغ بر میلیون ها سال بوده است. این خیلی جالب است که همین ارتباط ها موجب افزایش عمر آن ها شده و موجب شده کماکان در هستی نقش بازی کنند.

البته فاصله بین این دو کهکشان دقیق مشخص نیست و هنوز چیزی در این باره توسط محققان منتشر نشده است اما به نظر می رسد، شباهت هایی که بین این دو کهکشان زیبا وجود دارد، نشان از ماهیت های مشابه آن ها داشته باشد.

به تصاویر این کهکشان ها نگاه کنید. نوارهای مرزی و داخلی آن ها بسیار جذاب است. کهکشانی که در ابتدا مشاهده می کنید که وضوح بیشتری دارد همان NGC 799 است و دیگری NGC 800 می باشد.

نظر شما در مورد کهکشان ها چیست؟ آیا این غول های جذاب آسمانی برای شما موضوعی هیجان انگیز هستند؟ تا کنون در مورد کدام کهکشان ها چیزهای جالبی خوانده اید؟ نظر خود را با گویا آی تی در میان بگذارید و برای اطلاع علاقمندان این مطلب را روی شبکه های اجتماعی به اشتراک بگذارید.

کشف دوقلوهای آسمانی NGC 800 و NGC 799 با فاصله ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین

وقتی که در عالم آسمان سفر می کنیم چیزهای زیادی وجود دارد که می توانیم با آن به شناخت بیشتری از آسمان برسیم. مثلا کهکشان ها یکی از عمده چیزهایی هستند که همیشه نظر من را به خود جلب می کنند. حالا هرچه فاصله این کهکشان ها از ما دور تر باشد، هیجان شناختن آن برایم بیشتر می شود آیا برای شما هم اینگونه اند؟

امروز در میان کشفیات کاوشگران به دو تا کهکشان برخورد کردم که نظرم را به خود جلب کردند. اگر من می خواستم این دو را نام گذاری کنم اسم آن ها را دوقلو های آسمانی می گذاشتم.

یکی از این کهکشان ها NGC 799 نام دارد که در فاصله ای بالغ بر ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. اما دیگری NGC 800 نام دارد و این کهکشان هم در فاصله ای حدود ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد.

این دو برادر دوقلو را کهکشان های مارپیچی می نامند که دارای پیچ و قوس های خاصی هستند. اما NGC 799 دارای پیچ های جذاب تری است و سطوح هموار تری دارد.

 NGC 799

کاوشگران می گویند که این دو کهشکان در ارتباط گرانشی با هم بوده اند و این ارتباط بالغ بر میلیون ها سال بوده است. این خیلی جالب است که همین ارتباط ها موجب افزایش عمر آن ها شده و موجب شده کماکان در هستی نقش بازی کنند.

البته فاصله بین این دو کهکشان دقیق مشخص نیست و هنوز چیزی در این باره توسط محققان منتشر نشده است اما به نظر می رسد، شباهت هایی که بین این دو کهکشان زیبا وجود دارد، نشان از ماهیت های مشابه آن ها داشته باشد.

به تصاویر این کهکشان ها نگاه کنید. نوارهای مرزی و داخلی آن ها بسیار جذاب است. کهکشانی که در ابتدا مشاهده می کنید که وضوح بیشتری دارد همان NGC 799 است و دیگری NGC 800 می باشد.

نظر شما در مورد کهکشان ها چیست؟ آیا این غول های جذاب آسمانی برای شما موضوعی هیجان انگیز هستند؟ تا کنون در مورد کدام کهکشان ها چیزهای جالبی خوانده اید؟ نظر خود را با گویا آی تی در میان بگذارید و برای اطلاع علاقمندان این مطلب را روی شبکه های اجتماعی به اشتراک بگذارید.

موارد استفاده جالب ورزشکاران از تکنولوژی جدید به منظور بهبود عملکرد آن ها

دویدن یکی از ورزش هایی است که سریع ترین رشد را در جهان دارد. طبق گزارش شبکه Dutch Measure، در قاره اروپا ۵۰ میلیون نفر این ورزش را به طور مداوم و منظم انجام می دهند. اما آیا با ظهور تکنولوژی های جدید به این فکر کرده اید چه تغییراتی در نحوه ورزش کردن ورزشکاران به وجود آمده است؟

گویا آی تی – آنها تقریباً ۱۰ میلیارد یورو در سال برای کفش، لباس و فناوری های مرتبط با آن هزینه می کنند. از هر پنج اروپایی دو نفر ادعا می کنند که یک ورزش را به طور منظم انجام می دهند به طوری که دویدن و دوچرخه سواری در صدر لیست ورزش های آنها قرار دارند. دلیل آن نیز مشخص است: نه فقط زندگی پویا و سالم در جامعه ما ارزشمندتر شده است بلکه تجهیزات موجود نیز نسبت به گذشته پیچیده تر شده اند.

ورزشکاران آماتور در حال حاضر از لوازم با فناوری پیشرفته استفاده می کنند که تا همین چند وقت پیش فقط در دسترس ورزشکاران حرفه ای بود، به طوری که دائماً عملکردهای آنها را ارزیابی کرده و سلامتی آنها را تجزیه و تحلیل می کند. در ضمن، ورزشکاران حرفه ای همچنین به لطف موادی مانند فایبرگلاس، فیبر کربن و پلی اورتان عملکردهای خود را بهبود داده اند. تحلیل داده ها به کاهش خطر آسیب دیدگی کمک می کند، اما حتی اگر که یک آسیب دیدگی نیز روی دهد، درمان ها و اندام های مصنوعی جدید می توانند روند بهبودی را تسریع کنند.

ورزش: چالش دوپینگ
قوانین اجرایی سابقه خوبی در این زمینه ندارند، اما مبارزه با داروهای زیان آور بخشی از چیزی است که ما را متمدن می کند.

باور این سخت است که افرادی وجود دارند که از استفاده از داروهای افزایش عملکرد در ورزش حمایت می کنند. ساده ترین دلیل آنها شاید در مورد آزادی فردی باشد: افراد باید اجازه داشته باشند تا هر کاری دوست دارند با بدن خود انجام دهند، حتی اگر آن کار خطر آفرین باشد. سپس استدلال می کنند اجرای قوانین ضد دوپینگ جواب گو نبوده است – به طوری که یک پروفسور آکسفورد می گوید ” فقط مصرف کنندگان احمق گیر می افتند .” بنابراین چرا باید زمان، انرژی و پول را برای مبارزات ضد دوپینگ تلف کنیم؟
یک استدلال متفکرانه تر در دفاع از دوپینگ پای علم را پیش می کشد. استدلال آن این است که ورزش های رقابتی از فناوری های پیچیده تر سود می برند. شیمی فناوری دیگری است که ما به طور مداوم از آن برای ارتقاء زندگی روزانه خود – برای داشتن احساس بهتر، مقاومت در برابر بیماری و حتی زندگی طولانی تر، استفاده می کنیم. پس چه تفاوتی دارد که ما برای سریع تر، بلندتر و قوی تر شدن – شعار المپیک — در المپیک نیز از دارو استفاده کنیم؟
دوپینگ

در ضمن، این استدلال ها به اتهامات ویرانگر دوپینگ سازمان یافته توسط ورزشکاران روسیه در المپیک زمستانی سوچی ارتباطی ندارد. آن اتهام درباره تقلب است و درباره علم یا فلسفه نیست.
دفاع از آزادی فردی وقتی توجیه دارد که ورزشکاران به تنهایی و بدون ارتباط با دیگران فعالیت ورزشی داشته باشند. البته دولت نیز نباید بر خوراک، میزان خواب یا نوع ورزش مناسب برای فرد کنترل و اجبار داشته باشد.

دوپینگ برخی از ورزشکاران باعث می شود تا ورزشکاران دیگر نیز برای داشتن شانس برنده شدن ناگزیر شوند از داروهای غیر مجاز استفاده کنند. اگر ورزشکاران حرفه ای دوپینگ کنند این کار به ورزشکاران رده پایین تر و در نهایت به ورزشکاران آماتور نیز سرایت خواهد کرد.
شکست در اجرای قانون یک استدلال متقاعد کننده نیست. در صورتی که قانون موفق عمل نکند آیا دزدی، فساد و قتل در اجتماع یا قانون قابل قبول هستند؟
بدین ترتیب فقط استدلال علمی باقی می ماند. مسلماً ما برای ارتقاء عملکرد بدنی به علم متکی هستیم – که داروهایی مانند مسکن ها، ضد التهاب ها و محرک ها را شامل می شود. در سراسر جهان این محصولات با یک هدف تحت نظارت قرار می گیرند: جلوگیری از ایجاد آسیب. این معقول ترین معیار تعیین این موضوع است که مصرف چه چیزی در ورزش قابل قبول است و چه چیزی نیست.

با گردش مالی انبوهی که در جهان ورزش وجود دارد گرایش به برنده شدن به هر طریقی نسبت به قبل بسیار بیشتر شده است. آیا ما واقعاً می خواهیم به جای اینکه شاهد رقابت ورزشکاران آموزش دیده ای باشیم که محدودیت های فردی را کنار می زنند، شاهد رقابت شیمی دان ها باشیم ؟
در قرن بیست و یکم، بر خلاف روم باستان، ورزشکاران برای سرگرم کردن ما جان خود را به خطر نمی اندازند. حتی در ورزش های پر خطر مانند بوکس یا موتور سواری و اسنوبورد نیز قوانین و شیوه های گوناگون این خطرات را کاهش می دهند. مبارزه با دوپینگ در ورزش چیزی است که ما را متمدن می کند.

لوازم جدید برای رکوردهای جدید
آلومینیوم، کربن و حتی بامبو: نتایج ورزشی امروزه به لوازم استفاده شده توسط ورزشکاران بستگی دارد. علاوه بر رقابت میان ورزشکاران، نبرد فناوری ها نیز آغاز شده است.

هرکس درباره تاثیر بنیادین فناوری بر ورزش شک دارد می تواند به رقابت های شنای المپیک ۲۰۰۸ پکن توجه کند. چند ماه قبل از این بازی ها شرکت بریتانیایی Speedo تولید کننده پوشاک شنا یک لباس شنای چند کاره به نام LZR Racer عرضه کرد. این لباس که به جای پارچه های رایج از پلی اورتان ساخته شده بود، ادعا می شد که خستگی شناگران را کاهش داده و همچنین جریان اکسیژن به ماهیچه ها را تسریع می کند. این لباس یک موفقیت خیره کننده را نشان داد: کسانی که در المپیک پکن این لباس را پوشیده بودند ۹۴ درصد از مدال های طلای رشته شنا را بدست آوردند و رکوردهای جهانی متعددی را جا به جا کردند.
این نتایج المپیک و نیز ثبت رکوردهای جدیدی که به واسطه لباس های شنای تولید شده توسط شرکت های دیگر بود، در نهایت باعث شد تا مسئولان فدراسیون جهانی شنا در سال ۲۰۱۰ استفاده از لباس های پوشش دهنده کل بدن را در مسابقات ممنوع کنند. اما اگرچه تماشاگران به ” دوپینگ در فناوری ” اعتراض کرده اند، اما شنا تنها ورزشی نیست که فناوری تاثیر عظیم و در برخی مواقع بحث برانگیزی در آن ایجاد کرده است.
فایبرگلس

رکوردهای جهانی از طریق فایبرگلاس
استیو هاوک، مهندس ورزشی در دانشگاه شفیلد هالام بریتانیا، در یک تحقیق در سال ۲۰۰۹، تاثیر فناوری بر تعدادی از رشته های المپیک در طول قرن گذشته را بررسی کرده است. او پی برد که اگرچه تجهیزات بهتر باعث شده تا دوندگان دوی ۱۰۰ متر فقط ۴ درصد سریع تر بدوند، اما عملکرد ورزشکاران در رشته های پرش با نیزه و پرتاب نیزه را تا حدود ۳۰ درصد ارتقاء داده است. در قرن گذشته، نیزه های فایبرگلاس در اوایل دهه ۱۹۶۰ معرفی شدند، این وسایل جدید ورزشکاران را قادر ساخت تا فقط در طول یک دهه رکوردهای جهانی را ۱۹ مرتبه جابه جا کنند، به طوری که حداکثر ارتفاع پرش را از ۴٫۸ متر به حدود ۵٫۵ متر رساند.
در نهایت، رشته پرتاب نیزه باید مجدداً طراحی می شد تا عملکرد کاهش یابد. نیزه ها تا دهه ۱۹۸۰ آنقدر بلند پرتاب می شدند که مسئولان نگران ایمنی تماشاچیان بودند، آنها دستور دادند تا مرکز گرانش نیزه ها حدود ۴ سانتیمتر به جلو آورده شود. این تغییر کوچک کافی بود تا حداکثر مسافت پرتاب حدود ۱۰ درصد کاهش یابد.
در رشته دوچرخه سواری نیز دوچرخه های جدید پیشرفته امروزی، بر خلاف دوچرخه های استیل اواخر قرن نوزدهم و دوچرخه های آلومینیومی نیمه دوم قرن بیستم، تنها از یک قطعه فیبر کربن ساخته می شوند. برای این که این دوچرخه ها کاملاً حالت ایرودینامیک داشته باشند در طراحی آنها از برنامه های کامپیوتری استفاده می شود که جریان سیالات را مدل سازی می کنند و همچنین در تونل های باد تست می شوند.

دوچرخه بامبو
دوچرخه های ساخته شده از بامبو
ویت سِنِر و همکارانش در دانشگاه فنی مونیخ در حال کار هستند تا بدنه های مدرن دوچرخه ها را بیشتر بهینه سازی کنند. یکی از اهداف این کار افزایش ایمنی دوچرخه های کوهستان است، به این طریق که بدنه های کربن کامپوزیت را در محیط آزمایشگاه در معرض فشار شدید قرار می دهند. پژوهشگران از تصویربرداری فروسرخ، فراصوت و اشعه ایکس استفاده می کنند تا چگونگی جدا شدن لایه های کربن در داخل بدنه تحت فشار را مشاهده کنند – چیزی که از روی سطح آن قابل مشاهده نیست.
این گروه آلمانی همچنین در حال تولید بدنه ای برای دوچرخه های مسابقه هستند که قسمت اعظم آن از چوب بامبو تشکیل شده است، که بر خلاف فیبر کربن قابل بازیابی است. آنها یک برنامه تست گسترده انجام داده اند تا این بدنه را قوی تر، محکم تر و خوش تراش تر کنند. طبق گفته سِنِر، بسیاری از نوآوری ها در فناوری ورزشی به واسطه ترکیب مواد جدید و طرح های بهبود یافته پدید می آیند. او برای مثال به چوب اسکی های ” بشقابی شکل ” معرفی شده در دهه ۹۰ میلادی اشاره می کند. برخلاف چوب اسکی های قدیمی تر که کم و بیش مستقیم و راست بودند، چوب اسکی های بشقابی در وسط باریک تر و در انتها عریض تر هستند. این طراحی چرخش ها را بسیار آسان تر می کند زیرا تمام کاری که یک اسکی باز باید انجام دهد چرخاندن این چوب اسکی ها به لبه های آن از طریق یک حرکت نرم باسن و زانوها و سپس اعمال یک فشار کوچک است و به این ترتیب لبه های منحنی شکل باعث می شوند تا چوب اسکی ها به طور طبیعی یک کمان را بر روی برف حک کنند. او می گوید، ” اسکی بازان ماهر با چوب اسکی های قدیمی هم می توانند این کمان را حک کنند اما افراد عادی نمی توانند. ”
با توجه به این که چوب اسکی های بشقابی به مواد جدید با سختی پیچشی بالا نیازمند بودند – به عبارت دیگر، ماده ای که بیش ار حد پیچ نخورد – بنابراین تولید چوب اسکی های جدید توسط پژوهشگران موسسه پژوهشی EPFL لوزان سوئیس و شرکت سوئیسی Stöckli نیز از مواد سازنده گوناگون تشکیل شده است، علاوه بر این که ضخامت نسبی هر لایه از ماده را محاسبه می کنند (که می تواند شامل چوب، پلیمر، آلومینیوم، شیشه و کربن باشد). ورونیک میشو، یکی از کارکنان از این موسسه توضیح می دهد که هدف از این کار هماهنگ کردن دو ویژگی این چوب اسکی ها – یعنی انعطاف پذیری (میزان خم شدن) و سختی پیچشی است. او می گوید، ” ما به دنبال یک هماهنگی بهینه بین راحتی در چرخش و پایداری در هنگام حرکت سریع هستیم.”

الهام از حشرات در ورزش
الهام گرفتن از حشرات
دانشمندان نه فقط لوازم جدید تولید می کنند بلکه همچنین به ورزشکاران کمک می کنند تا تکنیک ها و مهارت های خود را بهبود بخشند. یوشه فَن هاولینگن، فیزیکدان دانشگاه تکنولوژی آیندهوون هلند، یک سیستم جدید ایجاد کرده تا ضربات دست و پای شناگران زبده را بهبود بخشد. این سیستم حباب های کوچک در کف استخر ایجاد می کند و با استفاده از شش دوربین و الگوریتم دینامیک سیالات، میزان تاثیر عبور یک شناگر بر حرکت این حباب ها را بررسی می کند.
فن هاولینگن به طور خاص علاقمند است پی ببرد که آیا شناگران می توانند از طریق ایجاد انواع خاصی از گرداب نیروی محرکه خود را افزایش دهند، همان گونه که حشرات از گردباد ایجاد شده در هوا در هنگام بال زدن بهره می برند. او می گوید، ” مشاهده شده که حشرات از طریق به جلو راندن این گردبادها نیروی محرکه اضافی بدست می آورند. شاید شناگران هم بتوانند از این ویژگی استفاده کنند. ”
این تازه اول کار است. ورزش دوچرخه سواری می تواند شاهد ظهور لباس های دارای اسپری باشد که دوچرخه سواران را خشک و ایمن و البته سبک نگه می دارند، همچنین، حسگرهایی برای کنترل تغییرات فیزیولوژیکی دوچرخه سواران و چرخ های ” تغییر فاز” که آج های آنها بسته نوع سطح زمین تغییر می کنند. ” فناوری های ارتقاء انسانی” می توانند بسیار بیشتر گسترش یافته و متداول تر شوند. حضور اسکار پیستوریوس دونده اهل آفریقای جنوبی با پای مصنوعی در رقابت های افراد سالم باعث جنجال شد، اما در آینده ممکن است از وسایل بیوپزشکی و پروتزها برای ارتقای قابلیت های ورزشکاران استفاده شود، به جای این که صرفاً برای درمان آنها باشد.

فوتبال و تکنولوژی
رقابت های فوتبال اروپا: تجارت و فناوری برتر

یکی از عناصر اصلی جام ملت های اروپا یا EURO، توپ است، که از سال ۱۹۷۲ توسط شرکت آدیداس طراحی می شود. آن همیشه یک موفقیت تجاری عمده است: در سال ۲۰۱۲ بیش از ۷ میلیون توپ در سراسر جهان فروخته شد. با این وجود این توپ فقط یک محصول تجاری نیست بلکه یک شیء با فناوری برتر است. توپ سال ۱۹۷۲ از چرم ساخته شده بود، اما مدل های جدید آن از مواد پیچیده گوناگون ساخته می شوند.

بهتر از چرم
مسابقات یورو در سال ۱۹۸۸ در کشور آلمان اولین دوره این رقابت ها بدون توپ چرمی بود. از آن دوره به بعد توپ های فوتبال از پلی اوره تان ساخته می شوند – یک نوع پلاستیک که در سال ۱۹۳۷ توسط یک شیمی دان آلمانی به نام اوتو بایر تولید شد. با این ماده توپ های مدرن سبک تر بوده و در هنگام بارندگی آب کمتری را جذب می کنند زیرا تکه های روی سطح آن به هم چسبیده بوده و دوخته شده نیستند. همچنین با ضربه بازیکنان در این توپ ها فرو رفتگی ایجاد نمی شود. از پلی اوره تان به طور رایج در صندلی های خودروها، تشک ها و کفش ها استفاده می شود.

پایان دادن درد
هر ورزشکاری در معرض خطر قرار دارد. امروزه شبیه سازی های کامپیوتری و تحلیل داده ها می توانند به جلوگیری از آسیب ها کمک کنند، اگرچه پروتزهای فردی روند احیاء و بازیابی را سریع تر کرده اند.

وقتی فعالیت یک ورزشکار حرفه ای گران قیمت به دلیل آسیب دیدگی متوقف می شود، به سرعت بر صورت حساب هزینه ها افزوده می شود. طبق نظرسنجی پایگاه Global Sports Salaries، آسیب دیدگی ها در لیگ های حرفه ای برای تیم های فوتبال در سراسر جهان به طور میانگین ۱۲٫۴ میلیون دلار در سال هزینه دارد. آندره آس ای هوف، رئیس دپارتمان ارتوپدی ورزشی از دانشگاه فنی مونیخ، توضیح می دهد که رایج ترین آسیب ها شامل زانو، شانه، آرنج و مچ پا است.
برخی اوقات یک آسیب دیدگی از طریق حرکات نادرست به آرامی گسترش می یابد. Gait Up ، شرکت جانبی موسسه EPFL ، یک ردیاب حرکتی تولید کرده تا به جلوگیری از بروز این مسئله کمک کند. ورزشکار یک جعبه پلاستیکی به اندازه قوطی کبریت که تنها چند گرم وزن دارد را به کفش یا سینه خود متصل می کند. سپس حسگرهای متعدد این ردیاب الگوهای حرکتی را ثبت می کنند. مربی می تواند با استفاده از یک نرم افزار تحلیل کننده، خطاهای حرکتی در این الگوها را شناسایی کند. از نظر تئوریک، این وسیله می تواند در طول مسابقه نیز استفاده شود. به گفته بنوییت ماریانی، موسس و مدیر عامل شرکت Gait Up، ” ما قصد داریم تا این وسیله را طوری سازگار کنیم که یک دونده دوی ماراتن بتواند خطاهای موجود در سبک دویدن خود را در طول مسابقه شناسایی کند. ما همچنین یک تحلیل حرکتی بر روی اسکی بازها، شناگران و بازیکنان ورزش های گروهی انجام داده ایم.” تحقیقات علمی گوناگون نشان داده اند که این رویکرد می تواند خطر آسیب دیدگی را کاهش دهد.

انالیز داده برای جلوگیری از مصدومیت ورزشکار
مصدومیت های کمتر به لطف تحلیل داده ها
تا حالا که خوب بوده است، اما چه اتفاقی می افتد اگر یک تاندون یا یک رشته از ماهیچه پاره شود، یا وقتی یک ورزشکار به طور تصادفی زمین بیفتد یا با فرد دیگری برخورد کند؟ آیا آن یک بدشانسی محض نیست؟ استفان اسمیت ایرلندی هرگز اعتقادی به این موضوع نداشت. وقتی این مربی حرفه ای سابق آمار مصدومیت های لیگ های بسکتبال و بیس بال را دقیق تر بررسی کرد از اختلاف های عمده در هزینه مصدومیت های تیم ها شگفت زده شد. از لحاظ آماری، بدشانسی باید همه آنها را به یک اندازه تحت تاثیر قرار داده باشد. بنابراین اسمیت قانع شد که باید دلیلی برای این نابرابری در مصدومیت وجود داشته باشد – و این دلیل را می توان در داده ها جستجو کرد.
عوامل بسیاری بر رفتار یک ورزشکار و در نتیجه بر ریسک آسیب دیدگی او تاثیر گذار هستند: استیل حرکتی، علائم حیاتی، روح و روان، میزان تناسب اندام، رژیم، خواب و دوره آسیب دیدگی های قبلی. شرکت Kitman Labs، که متعلق به اسمیت است، تمام این داده ها را جمع آوری کرده و از یک الگوریتم برای برآورد کردن میزان ریسک پذیری فردی استفاده می کند. سپس یک مربی می تواند از یک نرم افزار استفاده کرده تا میزان ریسک آسیب دیدگی ورزشکار خود را مشاهده کند و بر اساس آن تصمیم گیری کند که چه کسی بازی کند و چه کسی بر روی نیمکت بنشیند. این شرکت از چند وقت قبل به تیم های فوتبال، بسکتبال و بیس بال در ایالات متحده مشاوره می دهد که این باعث شده تا در دو سال مصدومیت ها در این تیم ها تا بیش از ۳۰ درصد کاهش یابد.

شرکت های بزرگی مانند IBM و SAP نیز در حال وارد شدن به این حوزه هستند. به گفته مارک لی هو از واحد تجاری صنعت ورزش و سرگرمی شرکت SPA، ” با این وجود، بازار واقعی در ورزش آماتوری است که بیشترین مصدومیت ها در آن اتفاق می افتد. ورزشکاران حرفه ای تعلیم دیده هستند و می دانند چگونه زمین بیفتند.” در واقع، طبق تحقیق دانشگاه Ruhr بوخوم آلمان، هر سال یک میلیون نفر در آلمان در هنگام ورزش دچار مصدومیت شدید می شوند به طوری که به کمک پزشکی نیاز پیدا می کنند، این مسئله به طور قابل توجهی بهتر شده است. ایمهوف می گوید، ” قبلاً ما مجبور بودیم تا مفاصل را بشکافیم، اما اکنون می توانیم از روش های آرتروسکوپی غیر تهاجمی برای جراحی نواحی مختلف استفاده کنیم. و از ایمپلنت های قابل تجزیه زیستی استفاده می کنیم که زمان احیاء و بازیابی ورزشکار را به شدت کاهش می دهد.”

پروتزهای کامل
روش های شبیه سازی کامپیوتری مدرن می تواند به جراحان کمک کند. رودیگر وسترمان، پروفسور علم کامپیوتر در دانشگاه فنی مونیخ از یک کامپیوتر برای شبیه سازی نیروهایی استفاده می کند که بر روی استخوان های یک بیمار اعمال می شوند. او از طریق این اطلاعات می تواند چگونگی رشد استخوان ها را پیش بینی کند. اگر یک بیمار یک پروتز استاندارد بپوشد، استخوان های می توانند به گونه ای رشد کنند که این پروتز خود را شل کند. ” شبیه سازی های ما به جراحان اطلاع می دهد که کدام نوع پروتز برای کدام استخوان بهتر است و مناسب ترین جا برای آن کجاست. ”
شبیه سازی های وسترمان برای ورزشکاران سالم نیز مفید است. ” اگر ما بتوانیم کل بدن مانند ماهیچه ها و تاندون ها را شبیه سازی کنیم احتمالاً می توانیم مجموعه حرکات کامل یک ورزشکار را شبیه سازی کنیم.” البته هنوز با انجام این کار فاصله داریم. اما ما نه فقط می توانیم یک برنامه تمرینی کامل تهیه کنیم بلکه می توانیم یک پرتاب دیسک، پرتاب وزنه یا پرتاب نیزه کامل را نیز محاسبه کنیم.
شرکت نوپای Smart courts Technis در لوزان سوئیس یک زمین تنیس ساخته است که برای بازیکنان اطلاعات لحظه ای درباره گرفتگی و خطاهای پاها فراهم می کند. این شرکت همچنین چالش های واقعیت افزوده را نیز ارائه می کند، مانند هدف گرفتن توپ به سمت اهداف مجازی در زمین تنیس. این فناوری که در سطح زمین جاگذاری شده، به زودی برای حرفه ای ها و آماتورها در دسترس خواهد بود.

ورزشکار آنلاین
آماتورها اکنون می توانند عملکرد و سلامتی خود را با استفاده از دستگاه های بی سیم و حسگرهای بیولوژیکی ارتقاء دهند. این دستگاه ها رفتار، محیط و فیزیولوژی را کنترل می کنند. دستگاه های آینده پیشرفته تر خواهند بود.

اطلاعات همه حوزه های زندگی ما را در بر گرفته است – حتی ورزش. شتاب سنج ها و جی پی اس و ژیروسکوپ های جاسازی شده اطلاعات با ارزشی درباره سرعت، مسیر و تعداد گام ها ارائه می کنند. حسگرهای جانبی پارامترهای فیزیولوژیکی مانند ضربان و فشار خون را اندازه گیری می کنند. تمام این داده ها وارد نرم افزارها می شوند تا اهداف را تعیین کنند، درست مانند یک مربی شخصی.
طبق گفته استیون ووس، پروفسور دانشگاه تکنولوژی آیندهوون، فناوری های جدید هنوز به طور کامل مربی های ورزشی را به حاشیه نرانده اند. ” مشکل ما با نرم افزار جدید این است که آن چگونه ورزش کردن را توضیح می دهد، اما همسو با مفهموم ورزش های حرفه ای است، یعنی همواره سریع تر و دورتر رفتن، اما برای افرادی که در شرایط فیزیکی مناسب نیستند توصیه نشده است.” او می افزاید: ” ورزش به طور غیر قابل انکار تاثیر مثبتی بر روی سلامتی ما دارد، اما این مزایا در طول زمان حاصل می شوند. به همین دلیل است که بسیاری از مردم تمرینات خود را زودتر از موعد متوقف می کنند. ”
این روش ها باید نیازهای افراد را برآورده کنند و تا جایی که امکان دارد ورزش را برای آنان جذاب کند. ووس امیدوار است تا این کار را از طریق طراحی سیستم های هوشمندی که بتوانند ورزشکاران آماتور را جذب، کنترل و تهییج کنند انجام دهد. او می گوید، ” گوشی های هوشمند به لوازمی ضروری برای بدن ما تبدیل شده اند، به طوری که تنوعی از داده ها را به طور مداوم در دسترس قرار می دهند. ” پژوهشگران با استفاده از این اطلاعات پنج پروفایل مختلف از ورزشکاران تازه کار را شناسایی کرده اند که اولین قدم به سمت برنامه های شخصی برای تهییج مردم به ورزش است.
ماهیچه مکانیکی
ماهیچه های مکانیکی
تاکنون، اکثر نرم افزارها در ورزش های استقامتی مانند دویدن استفاده شده اند، زیرا آنها به طور گسترده با حسگرهای امروزی به کار رفته و سازگار شده اند. اما ورزش های دیگر مانند تنیس نیز نیازمند تکنیک مناسب هستند. شرکت دانمارکی نوپای Leap Technology حسگرهایی را تولید کرده که جنس آنها از موادی است که دارای ویژگی های مکانیکی مشابه با ماهیچه ها هستند. این مواد فیبر مانند که مستقیماً به پوست می چسبند یا به صورت پارچه بافته می شوند، از پلیمرهای الکترواکتیو انعطاف پذیر، قابل کشش و بسیار نازک ساخته شده اند که می توانند کوچک ترین نواسانات را تشخیص دهند. آلن پول، رئیس بازاریابی این شرکت می گوید، ” خم کردن آنها نیروی کمی می خواهد، این ویژگی آنها را از لحاظ مکانیکی شفاف می کند و مانع از حرکت نمی شود.” این سیستم می تواند چگونگی کار ماهیچه ها و مفصل ها را تجزیه و تحلیل کند، برای مثال، می تواند یک ضربه بَک هَند بلند را در زمین تکمیل کند. همچنین از آن می توان برای مطالعه چگونگی تعامل یک ورزشکار با تجهیزات استفاده شود: برای بهینه کردن چگونگی برخورد پا با زمین در هنگام دویدن، در حالی که عامل انحراف کفش نیز در نظر گرفته می شود. برنامه ریزی شده تا این حسگرها در دو سال آینده وارد بازار شوند.

فناوری های دیگری وجود دارند که مغز ورزشکاران را هدف قرار داده اند. جیکوب لارسن، پروفسور دانشگاه فنی دانمارک، نرم افزارهای عصب شناسی همانند موج نگار مغز (EEG) را برای گوشی های هوشمند تولید کرده است. او با همکاری شرکت Emotiv یک ” اسکنر مغز برای گوشی هوشمند” تولید کرده است. این سیستم دارای یک هدست دارای الکترود است که داده های فعالیت مغزی را جمع آوری می کند. سپس این داده ها به طور بی سیم به یک نرم افزار منتقل می شوند که تصاویر سه بعدی از مغز تهیه می کند. وضوح این تصاویر تهیه شده توسط EEG آزمایشگاهی چندان بالا نیست، اما قابلیت انتقال آن، استفاده از آن در شرایط طبیعی را آسان می کند. بازخورد عصبی که درمانی برای بیماری های روانی است، می تواند طوری سازگار شود که روند آموزش را بهبود بخشد. این تکنیک، داده های فعالیت مغز را کنترل می کند تا مغز را آموزش دهد که با استفاده از نمایش های ویدئویی وظایف خاصی را انجام دهد.

مربی مجازی در مقابل مربی انسانی
دسترسی به تکنیک های حرفه ای برای ورزشکاران آماتور در حال افزایش است. ماسیمو میسکی، پروفسور همکار در دانشگاه تکنولوژی آیندهوون، برای کسب قدرت ماهیچه ای و جلوگیری از آسیب دیدگی روشی یافته است تا کارآیی جلسات آموزش وزنه برداری را بدون استفاده از وزنه های سنگین تر بالاتر ببرد. یافته او که بر اساس واکنش طبیعی عضلانی است، تاثیر تمرینات را از ۲۵ الی ۱۰۰ درصد افزایش می دهد، که این درصد به عضله خاص درگیر بستگی دارد. شرکت هلندی Hipermotion این تکنیک را برای توسعه ماشین تناسب اندام جدید خود – MaxDFM – به کار برده است.
آیا یک مربی مجازی ماده بدن سازی Olympus را به ورزشکاران آماتور پیشنهاد می کند؟ شاید نه. نرم افزارهای آینده حتی می توانند چنین توصیه هایی را به ورزشکاران ارائه دهند. ووس می گوید، ” اگر می خواهید با شرایط کنونی بدنی خود در یک دوی نیمه ماراتن شرکت کنید باید به یک مربی واقعی مراجعه کنید.” این پیشرفت های فناوری که برای ورزش های آماتوری به کار می روند بیشتر سلامتی ما را ارتقاء می دهند تا عملکرد ما را.
banner_pro
نرم افزارهای موبایل اروپایی افزایش دهنده عملکرد دویدن

Endomondo (دانمارک) مسافت، مسیر و زمان دویدن به همراه کالری های سوزانده شده را ردیابی می کند. کاربران می توانند هدف گذاری کنند تا دوست خود را شکست دهند یا عملکرد قبلی خود را ارتقاء دهند.
Spotify (سوئد) از حسگرهای گوشی استفاده می کند تا ضرب آهنگ دونده را اندازه گیری کند و موسیقی ای را انتخاب می کند که هماهنگ با گام های فرد باشد.
Zombies, Run! (بریتانیا) دوندگان قدم آهسته در جهان را متوجه می کند که باید به کجا بدوند تا از دست زامبی ها فرار کنند و ماموریت های گوناگون انجام دهند. قطعات موسیقی جلسات آموزشی را پرهیجان می کنند.
Runtastic (اتریش) یک تمرین شخصی روزانه ارائه می کند تا معیارهای دویدن را حفظ کند. ویژگی های دیگر آن شامل یک پنل قابل تنظیم، اطلاعات تمرین دقیق و به اشتراک گذاری پیشرفت در شبکه های اجتماعی است.

موارد استفاده جالب ورزشکاران از تکنولوژی جدید به منظور بهبود عملکرد آن ها

دویدن یکی از ورزش هایی است که سریع ترین رشد را در جهان دارد. طبق گزارش شبکه Dutch Measure، در قاره اروپا ۵۰ میلیون نفر این ورزش را به طور مداوم و منظم انجام می دهند. اما آیا با ظهور تکنولوژی های جدید به این فکر کرده اید چه تغییراتی در نحوه ورزش کردن ورزشکاران به وجود آمده است؟

گویا آی تی – آنها تقریباً ۱۰ میلیارد یورو در سال برای کفش، لباس و فناوری های مرتبط با آن هزینه می کنند. از هر پنج اروپایی دو نفر ادعا می کنند که یک ورزش را به طور منظم انجام می دهند به طوری که دویدن و دوچرخه سواری در صدر لیست ورزش های آنها قرار دارند. دلیل آن نیز مشخص است: نه فقط زندگی پویا و سالم در جامعه ما ارزشمندتر شده است بلکه تجهیزات موجود نیز نسبت به گذشته پیچیده تر شده اند.

ورزشکاران آماتور در حال حاضر از لوازم با فناوری پیشرفته استفاده می کنند که تا همین چند وقت پیش فقط در دسترس ورزشکاران حرفه ای بود، به طوری که دائماً عملکردهای آنها را ارزیابی کرده و سلامتی آنها را تجزیه و تحلیل می کند. در ضمن، ورزشکاران حرفه ای همچنین به لطف موادی مانند فایبرگلاس، فیبر کربن و پلی اورتان عملکردهای خود را بهبود داده اند. تحلیل داده ها به کاهش خطر آسیب دیدگی کمک می کند، اما حتی اگر که یک آسیب دیدگی نیز روی دهد، درمان ها و اندام های مصنوعی جدید می توانند روند بهبودی را تسریع کنند.

ورزش: چالش دوپینگ
قوانین اجرایی سابقه خوبی در این زمینه ندارند، اما مبارزه با داروهای زیان آور بخشی از چیزی است که ما را متمدن می کند.

باور این سخت است که افرادی وجود دارند که از استفاده از داروهای افزایش عملکرد در ورزش حمایت می کنند. ساده ترین دلیل آنها شاید در مورد آزادی فردی باشد: افراد باید اجازه داشته باشند تا هر کاری دوست دارند با بدن خود انجام دهند، حتی اگر آن کار خطر آفرین باشد. سپس استدلال می کنند اجرای قوانین ضد دوپینگ جواب گو نبوده است – به طوری که یک پروفسور آکسفورد می گوید ” فقط مصرف کنندگان احمق گیر می افتند .” بنابراین چرا باید زمان، انرژی و پول را برای مبارزات ضد دوپینگ تلف کنیم؟
یک استدلال متفکرانه تر در دفاع از دوپینگ پای علم را پیش می کشد. استدلال آن این است که ورزش های رقابتی از فناوری های پیچیده تر سود می برند. شیمی فناوری دیگری است که ما به طور مداوم از آن برای ارتقاء زندگی روزانه خود – برای داشتن احساس بهتر، مقاومت در برابر بیماری و حتی زندگی طولانی تر، استفاده می کنیم. پس چه تفاوتی دارد که ما برای سریع تر، بلندتر و قوی تر شدن – شعار المپیک — در المپیک نیز از دارو استفاده کنیم؟
دوپینگ

در ضمن، این استدلال ها به اتهامات ویرانگر دوپینگ سازمان یافته توسط ورزشکاران روسیه در المپیک زمستانی سوچی ارتباطی ندارد. آن اتهام درباره تقلب است و درباره علم یا فلسفه نیست.
دفاع از آزادی فردی وقتی توجیه دارد که ورزشکاران به تنهایی و بدون ارتباط با دیگران فعالیت ورزشی داشته باشند. البته دولت نیز نباید بر خوراک، میزان خواب یا نوع ورزش مناسب برای فرد کنترل و اجبار داشته باشد.

دوپینگ برخی از ورزشکاران باعث می شود تا ورزشکاران دیگر نیز برای داشتن شانس برنده شدن ناگزیر شوند از داروهای غیر مجاز استفاده کنند. اگر ورزشکاران حرفه ای دوپینگ کنند این کار به ورزشکاران رده پایین تر و در نهایت به ورزشکاران آماتور نیز سرایت خواهد کرد.
شکست در اجرای قانون یک استدلال متقاعد کننده نیست. در صورتی که قانون موفق عمل نکند آیا دزدی، فساد و قتل در اجتماع یا قانون قابل قبول هستند؟
بدین ترتیب فقط استدلال علمی باقی می ماند. مسلماً ما برای ارتقاء عملکرد بدنی به علم متکی هستیم – که داروهایی مانند مسکن ها، ضد التهاب ها و محرک ها را شامل می شود. در سراسر جهان این محصولات با یک هدف تحت نظارت قرار می گیرند: جلوگیری از ایجاد آسیب. این معقول ترین معیار تعیین این موضوع است که مصرف چه چیزی در ورزش قابل قبول است و چه چیزی نیست.

با گردش مالی انبوهی که در جهان ورزش وجود دارد گرایش به برنده شدن به هر طریقی نسبت به قبل بسیار بیشتر شده است. آیا ما واقعاً می خواهیم به جای اینکه شاهد رقابت ورزشکاران آموزش دیده ای باشیم که محدودیت های فردی را کنار می زنند، شاهد رقابت شیمی دان ها باشیم ؟
در قرن بیست و یکم، بر خلاف روم باستان، ورزشکاران برای سرگرم کردن ما جان خود را به خطر نمی اندازند. حتی در ورزش های پر خطر مانند بوکس یا موتور سواری و اسنوبورد نیز قوانین و شیوه های گوناگون این خطرات را کاهش می دهند. مبارزه با دوپینگ در ورزش چیزی است که ما را متمدن می کند.

لوازم جدید برای رکوردهای جدید
آلومینیوم، کربن و حتی بامبو: نتایج ورزشی امروزه به لوازم استفاده شده توسط ورزشکاران بستگی دارد. علاوه بر رقابت میان ورزشکاران، نبرد فناوری ها نیز آغاز شده است.

هرکس درباره تاثیر بنیادین فناوری بر ورزش شک دارد می تواند به رقابت های شنای المپیک ۲۰۰۸ پکن توجه کند. چند ماه قبل از این بازی ها شرکت بریتانیایی Speedo تولید کننده پوشاک شنا یک لباس شنای چند کاره به نام LZR Racer عرضه کرد. این لباس که به جای پارچه های رایج از پلی اورتان ساخته شده بود، ادعا می شد که خستگی شناگران را کاهش داده و همچنین جریان اکسیژن به ماهیچه ها را تسریع می کند. این لباس یک موفقیت خیره کننده را نشان داد: کسانی که در المپیک پکن این لباس را پوشیده بودند ۹۴ درصد از مدال های طلای رشته شنا را بدست آوردند و رکوردهای جهانی متعددی را جا به جا کردند.
این نتایج المپیک و نیز ثبت رکوردهای جدیدی که به واسطه لباس های شنای تولید شده توسط شرکت های دیگر بود، در نهایت باعث شد تا مسئولان فدراسیون جهانی شنا در سال ۲۰۱۰ استفاده از لباس های پوشش دهنده کل بدن را در مسابقات ممنوع کنند. اما اگرچه تماشاگران به ” دوپینگ در فناوری ” اعتراض کرده اند، اما شنا تنها ورزشی نیست که فناوری تاثیر عظیم و در برخی مواقع بحث برانگیزی در آن ایجاد کرده است.
فایبرگلس

رکوردهای جهانی از طریق فایبرگلاس
استیو هاوک، مهندس ورزشی در دانشگاه شفیلد هالام بریتانیا، در یک تحقیق در سال ۲۰۰۹، تاثیر فناوری بر تعدادی از رشته های المپیک در طول قرن گذشته را بررسی کرده است. او پی برد که اگرچه تجهیزات بهتر باعث شده تا دوندگان دوی ۱۰۰ متر فقط ۴ درصد سریع تر بدوند، اما عملکرد ورزشکاران در رشته های پرش با نیزه و پرتاب نیزه را تا حدود ۳۰ درصد ارتقاء داده است. در قرن گذشته، نیزه های فایبرگلاس در اوایل دهه ۱۹۶۰ معرفی شدند، این وسایل جدید ورزشکاران را قادر ساخت تا فقط در طول یک دهه رکوردهای جهانی را ۱۹ مرتبه جابه جا کنند، به طوری که حداکثر ارتفاع پرش را از ۴٫۸ متر به حدود ۵٫۵ متر رساند.
در نهایت، رشته پرتاب نیزه باید مجدداً طراحی می شد تا عملکرد کاهش یابد. نیزه ها تا دهه ۱۹۸۰ آنقدر بلند پرتاب می شدند که مسئولان نگران ایمنی تماشاچیان بودند، آنها دستور دادند تا مرکز گرانش نیزه ها حدود ۴ سانتیمتر به جلو آورده شود. این تغییر کوچک کافی بود تا حداکثر مسافت پرتاب حدود ۱۰ درصد کاهش یابد.
در رشته دوچرخه سواری نیز دوچرخه های جدید پیشرفته امروزی، بر خلاف دوچرخه های استیل اواخر قرن نوزدهم و دوچرخه های آلومینیومی نیمه دوم قرن بیستم، تنها از یک قطعه فیبر کربن ساخته می شوند. برای این که این دوچرخه ها کاملاً حالت ایرودینامیک داشته باشند در طراحی آنها از برنامه های کامپیوتری استفاده می شود که جریان سیالات را مدل سازی می کنند و همچنین در تونل های باد تست می شوند.

دوچرخه بامبو
دوچرخه های ساخته شده از بامبو
ویت سِنِر و همکارانش در دانشگاه فنی مونیخ در حال کار هستند تا بدنه های مدرن دوچرخه ها را بیشتر بهینه سازی کنند. یکی از اهداف این کار افزایش ایمنی دوچرخه های کوهستان است، به این طریق که بدنه های کربن کامپوزیت را در محیط آزمایشگاه در معرض فشار شدید قرار می دهند. پژوهشگران از تصویربرداری فروسرخ، فراصوت و اشعه ایکس استفاده می کنند تا چگونگی جدا شدن لایه های کربن در داخل بدنه تحت فشار را مشاهده کنند – چیزی که از روی سطح آن قابل مشاهده نیست.
این گروه آلمانی همچنین در حال تولید بدنه ای برای دوچرخه های مسابقه هستند که قسمت اعظم آن از چوب بامبو تشکیل شده است، که بر خلاف فیبر کربن قابل بازیابی است. آنها یک برنامه تست گسترده انجام داده اند تا این بدنه را قوی تر، محکم تر و خوش تراش تر کنند. طبق گفته سِنِر، بسیاری از نوآوری ها در فناوری ورزشی به واسطه ترکیب مواد جدید و طرح های بهبود یافته پدید می آیند. او برای مثال به چوب اسکی های ” بشقابی شکل ” معرفی شده در دهه ۹۰ میلادی اشاره می کند. برخلاف چوب اسکی های قدیمی تر که کم و بیش مستقیم و راست بودند، چوب اسکی های بشقابی در وسط باریک تر و در انتها عریض تر هستند. این طراحی چرخش ها را بسیار آسان تر می کند زیرا تمام کاری که یک اسکی باز باید انجام دهد چرخاندن این چوب اسکی ها به لبه های آن از طریق یک حرکت نرم باسن و زانوها و سپس اعمال یک فشار کوچک است و به این ترتیب لبه های منحنی شکل باعث می شوند تا چوب اسکی ها به طور طبیعی یک کمان را بر روی برف حک کنند. او می گوید، ” اسکی بازان ماهر با چوب اسکی های قدیمی هم می توانند این کمان را حک کنند اما افراد عادی نمی توانند. ”
با توجه به این که چوب اسکی های بشقابی به مواد جدید با سختی پیچشی بالا نیازمند بودند – به عبارت دیگر، ماده ای که بیش ار حد پیچ نخورد – بنابراین تولید چوب اسکی های جدید توسط پژوهشگران موسسه پژوهشی EPFL لوزان سوئیس و شرکت سوئیسی Stöckli نیز از مواد سازنده گوناگون تشکیل شده است، علاوه بر این که ضخامت نسبی هر لایه از ماده را محاسبه می کنند (که می تواند شامل چوب، پلیمر، آلومینیوم، شیشه و کربن باشد). ورونیک میشو، یکی از کارکنان از این موسسه توضیح می دهد که هدف از این کار هماهنگ کردن دو ویژگی این چوب اسکی ها – یعنی انعطاف پذیری (میزان خم شدن) و سختی پیچشی است. او می گوید، ” ما به دنبال یک هماهنگی بهینه بین راحتی در چرخش و پایداری در هنگام حرکت سریع هستیم.”

الهام از حشرات در ورزش
الهام گرفتن از حشرات
دانشمندان نه فقط لوازم جدید تولید می کنند بلکه همچنین به ورزشکاران کمک می کنند تا تکنیک ها و مهارت های خود را بهبود بخشند. یوشه فَن هاولینگن، فیزیکدان دانشگاه تکنولوژی آیندهوون هلند، یک سیستم جدید ایجاد کرده تا ضربات دست و پای شناگران زبده را بهبود بخشد. این سیستم حباب های کوچک در کف استخر ایجاد می کند و با استفاده از شش دوربین و الگوریتم دینامیک سیالات، میزان تاثیر عبور یک شناگر بر حرکت این حباب ها را بررسی می کند.
فن هاولینگن به طور خاص علاقمند است پی ببرد که آیا شناگران می توانند از طریق ایجاد انواع خاصی از گرداب نیروی محرکه خود را افزایش دهند، همان گونه که حشرات از گردباد ایجاد شده در هوا در هنگام بال زدن بهره می برند. او می گوید، ” مشاهده شده که حشرات از طریق به جلو راندن این گردبادها نیروی محرکه اضافی بدست می آورند. شاید شناگران هم بتوانند از این ویژگی استفاده کنند. ”
این تازه اول کار است. ورزش دوچرخه سواری می تواند شاهد ظهور لباس های دارای اسپری باشد که دوچرخه سواران را خشک و ایمن و البته سبک نگه می دارند، همچنین، حسگرهایی برای کنترل تغییرات فیزیولوژیکی دوچرخه سواران و چرخ های ” تغییر فاز” که آج های آنها بسته نوع سطح زمین تغییر می کنند. ” فناوری های ارتقاء انسانی” می توانند بسیار بیشتر گسترش یافته و متداول تر شوند. حضور اسکار پیستوریوس دونده اهل آفریقای جنوبی با پای مصنوعی در رقابت های افراد سالم باعث جنجال شد، اما در آینده ممکن است از وسایل بیوپزشکی و پروتزها برای ارتقای قابلیت های ورزشکاران استفاده شود، به جای این که صرفاً برای درمان آنها باشد.

فوتبال و تکنولوژی
رقابت های فوتبال اروپا: تجارت و فناوری برتر

یکی از عناصر اصلی جام ملت های اروپا یا EURO، توپ است، که از سال ۱۹۷۲ توسط شرکت آدیداس طراحی می شود. آن همیشه یک موفقیت تجاری عمده است: در سال ۲۰۱۲ بیش از ۷ میلیون توپ در سراسر جهان فروخته شد. با این وجود این توپ فقط یک محصول تجاری نیست بلکه یک شیء با فناوری برتر است. توپ سال ۱۹۷۲ از چرم ساخته شده بود، اما مدل های جدید آن از مواد پیچیده گوناگون ساخته می شوند.

بهتر از چرم
مسابقات یورو در سال ۱۹۸۸ در کشور آلمان اولین دوره این رقابت ها بدون توپ چرمی بود. از آن دوره به بعد توپ های فوتبال از پلی اوره تان ساخته می شوند – یک نوع پلاستیک که در سال ۱۹۳۷ توسط یک شیمی دان آلمانی به نام اوتو بایر تولید شد. با این ماده توپ های مدرن سبک تر بوده و در هنگام بارندگی آب کمتری را جذب می کنند زیرا تکه های روی سطح آن به هم چسبیده بوده و دوخته شده نیستند. همچنین با ضربه بازیکنان در این توپ ها فرو رفتگی ایجاد نمی شود. از پلی اوره تان به طور رایج در صندلی های خودروها، تشک ها و کفش ها استفاده می شود.

پایان دادن درد
هر ورزشکاری در معرض خطر قرار دارد. امروزه شبیه سازی های کامپیوتری و تحلیل داده ها می توانند به جلوگیری از آسیب ها کمک کنند، اگرچه پروتزهای فردی روند احیاء و بازیابی را سریع تر کرده اند.

وقتی فعالیت یک ورزشکار حرفه ای گران قیمت به دلیل آسیب دیدگی متوقف می شود، به سرعت بر صورت حساب هزینه ها افزوده می شود. طبق نظرسنجی پایگاه Global Sports Salaries، آسیب دیدگی ها در لیگ های حرفه ای برای تیم های فوتبال در سراسر جهان به طور میانگین ۱۲٫۴ میلیون دلار در سال هزینه دارد. آندره آس ای هوف، رئیس دپارتمان ارتوپدی ورزشی از دانشگاه فنی مونیخ، توضیح می دهد که رایج ترین آسیب ها شامل زانو، شانه، آرنج و مچ پا است.
برخی اوقات یک آسیب دیدگی از طریق حرکات نادرست به آرامی گسترش می یابد. Gait Up ، شرکت جانبی موسسه EPFL ، یک ردیاب حرکتی تولید کرده تا به جلوگیری از بروز این مسئله کمک کند. ورزشکار یک جعبه پلاستیکی به اندازه قوطی کبریت که تنها چند گرم وزن دارد را به کفش یا سینه خود متصل می کند. سپس حسگرهای متعدد این ردیاب الگوهای حرکتی را ثبت می کنند. مربی می تواند با استفاده از یک نرم افزار تحلیل کننده، خطاهای حرکتی در این الگوها را شناسایی کند. از نظر تئوریک، این وسیله می تواند در طول مسابقه نیز استفاده شود. به گفته بنوییت ماریانی، موسس و مدیر عامل شرکت Gait Up، ” ما قصد داریم تا این وسیله را طوری سازگار کنیم که یک دونده دوی ماراتن بتواند خطاهای موجود در سبک دویدن خود را در طول مسابقه شناسایی کند. ما همچنین یک تحلیل حرکتی بر روی اسکی بازها، شناگران و بازیکنان ورزش های گروهی انجام داده ایم.” تحقیقات علمی گوناگون نشان داده اند که این رویکرد می تواند خطر آسیب دیدگی را کاهش دهد.

انالیز داده برای جلوگیری از مصدومیت ورزشکار
مصدومیت های کمتر به لطف تحلیل داده ها
تا حالا که خوب بوده است، اما چه اتفاقی می افتد اگر یک تاندون یا یک رشته از ماهیچه پاره شود، یا وقتی یک ورزشکار به طور تصادفی زمین بیفتد یا با فرد دیگری برخورد کند؟ آیا آن یک بدشانسی محض نیست؟ استفان اسمیت ایرلندی هرگز اعتقادی به این موضوع نداشت. وقتی این مربی حرفه ای سابق آمار مصدومیت های لیگ های بسکتبال و بیس بال را دقیق تر بررسی کرد از اختلاف های عمده در هزینه مصدومیت های تیم ها شگفت زده شد. از لحاظ آماری، بدشانسی باید همه آنها را به یک اندازه تحت تاثیر قرار داده باشد. بنابراین اسمیت قانع شد که باید دلیلی برای این نابرابری در مصدومیت وجود داشته باشد – و این دلیل را می توان در داده ها جستجو کرد.
عوامل بسیاری بر رفتار یک ورزشکار و در نتیجه بر ریسک آسیب دیدگی او تاثیر گذار هستند: استیل حرکتی، علائم حیاتی، روح و روان، میزان تناسب اندام، رژیم، خواب و دوره آسیب دیدگی های قبلی. شرکت Kitman Labs، که متعلق به اسمیت است، تمام این داده ها را جمع آوری کرده و از یک الگوریتم برای برآورد کردن میزان ریسک پذیری فردی استفاده می کند. سپس یک مربی می تواند از یک نرم افزار استفاده کرده تا میزان ریسک آسیب دیدگی ورزشکار خود را مشاهده کند و بر اساس آن تصمیم گیری کند که چه کسی بازی کند و چه کسی بر روی نیمکت بنشیند. این شرکت از چند وقت قبل به تیم های فوتبال، بسکتبال و بیس بال در ایالات متحده مشاوره می دهد که این باعث شده تا در دو سال مصدومیت ها در این تیم ها تا بیش از ۳۰ درصد کاهش یابد.

شرکت های بزرگی مانند IBM و SAP نیز در حال وارد شدن به این حوزه هستند. به گفته مارک لی هو از واحد تجاری صنعت ورزش و سرگرمی شرکت SPA، ” با این وجود، بازار واقعی در ورزش آماتوری است که بیشترین مصدومیت ها در آن اتفاق می افتد. ورزشکاران حرفه ای تعلیم دیده هستند و می دانند چگونه زمین بیفتند.” در واقع، طبق تحقیق دانشگاه Ruhr بوخوم آلمان، هر سال یک میلیون نفر در آلمان در هنگام ورزش دچار مصدومیت شدید می شوند به طوری که به کمک پزشکی نیاز پیدا می کنند، این مسئله به طور قابل توجهی بهتر شده است. ایمهوف می گوید، ” قبلاً ما مجبور بودیم تا مفاصل را بشکافیم، اما اکنون می توانیم از روش های آرتروسکوپی غیر تهاجمی برای جراحی نواحی مختلف استفاده کنیم. و از ایمپلنت های قابل تجزیه زیستی استفاده می کنیم که زمان احیاء و بازیابی ورزشکار را به شدت کاهش می دهد.”

پروتزهای کامل
روش های شبیه سازی کامپیوتری مدرن می تواند به جراحان کمک کند. رودیگر وسترمان، پروفسور علم کامپیوتر در دانشگاه فنی مونیخ از یک کامپیوتر برای شبیه سازی نیروهایی استفاده می کند که بر روی استخوان های یک بیمار اعمال می شوند. او از طریق این اطلاعات می تواند چگونگی رشد استخوان ها را پیش بینی کند. اگر یک بیمار یک پروتز استاندارد بپوشد، استخوان های می توانند به گونه ای رشد کنند که این پروتز خود را شل کند. ” شبیه سازی های ما به جراحان اطلاع می دهد که کدام نوع پروتز برای کدام استخوان بهتر است و مناسب ترین جا برای آن کجاست. ”
شبیه سازی های وسترمان برای ورزشکاران سالم نیز مفید است. ” اگر ما بتوانیم کل بدن مانند ماهیچه ها و تاندون ها را شبیه سازی کنیم احتمالاً می توانیم مجموعه حرکات کامل یک ورزشکار را شبیه سازی کنیم.” البته هنوز با انجام این کار فاصله داریم. اما ما نه فقط می توانیم یک برنامه تمرینی کامل تهیه کنیم بلکه می توانیم یک پرتاب دیسک، پرتاب وزنه یا پرتاب نیزه کامل را نیز محاسبه کنیم.
شرکت نوپای Smart courts Technis در لوزان سوئیس یک زمین تنیس ساخته است که برای بازیکنان اطلاعات لحظه ای درباره گرفتگی و خطاهای پاها فراهم می کند. این شرکت همچنین چالش های واقعیت افزوده را نیز ارائه می کند، مانند هدف گرفتن توپ به سمت اهداف مجازی در زمین تنیس. این فناوری که در سطح زمین جاگذاری شده، به زودی برای حرفه ای ها و آماتورها در دسترس خواهد بود.

ورزشکار آنلاین
آماتورها اکنون می توانند عملکرد و سلامتی خود را با استفاده از دستگاه های بی سیم و حسگرهای بیولوژیکی ارتقاء دهند. این دستگاه ها رفتار، محیط و فیزیولوژی را کنترل می کنند. دستگاه های آینده پیشرفته تر خواهند بود.

اطلاعات همه حوزه های زندگی ما را در بر گرفته است – حتی ورزش. شتاب سنج ها و جی پی اس و ژیروسکوپ های جاسازی شده اطلاعات با ارزشی درباره سرعت، مسیر و تعداد گام ها ارائه می کنند. حسگرهای جانبی پارامترهای فیزیولوژیکی مانند ضربان و فشار خون را اندازه گیری می کنند. تمام این داده ها وارد نرم افزارها می شوند تا اهداف را تعیین کنند، درست مانند یک مربی شخصی.
طبق گفته استیون ووس، پروفسور دانشگاه تکنولوژی آیندهوون، فناوری های جدید هنوز به طور کامل مربی های ورزشی را به حاشیه نرانده اند. ” مشکل ما با نرم افزار جدید این است که آن چگونه ورزش کردن را توضیح می دهد، اما همسو با مفهموم ورزش های حرفه ای است، یعنی همواره سریع تر و دورتر رفتن، اما برای افرادی که در شرایط فیزیکی مناسب نیستند توصیه نشده است.” او می افزاید: ” ورزش به طور غیر قابل انکار تاثیر مثبتی بر روی سلامتی ما دارد، اما این مزایا در طول زمان حاصل می شوند. به همین دلیل است که بسیاری از مردم تمرینات خود را زودتر از موعد متوقف می کنند. ”
این روش ها باید نیازهای افراد را برآورده کنند و تا جایی که امکان دارد ورزش را برای آنان جذاب کند. ووس امیدوار است تا این کار را از طریق طراحی سیستم های هوشمندی که بتوانند ورزشکاران آماتور را جذب، کنترل و تهییج کنند انجام دهد. او می گوید، ” گوشی های هوشمند به لوازمی ضروری برای بدن ما تبدیل شده اند، به طوری که تنوعی از داده ها را به طور مداوم در دسترس قرار می دهند. ” پژوهشگران با استفاده از این اطلاعات پنج پروفایل مختلف از ورزشکاران تازه کار را شناسایی کرده اند که اولین قدم به سمت برنامه های شخصی برای تهییج مردم به ورزش است.
ماهیچه مکانیکی
ماهیچه های مکانیکی
تاکنون، اکثر نرم افزارها در ورزش های استقامتی مانند دویدن استفاده شده اند، زیرا آنها به طور گسترده با حسگرهای امروزی به کار رفته و سازگار شده اند. اما ورزش های دیگر مانند تنیس نیز نیازمند تکنیک مناسب هستند. شرکت دانمارکی نوپای Leap Technology حسگرهایی را تولید کرده که جنس آنها از موادی است که دارای ویژگی های مکانیکی مشابه با ماهیچه ها هستند. این مواد فیبر مانند که مستقیماً به پوست می چسبند یا به صورت پارچه بافته می شوند، از پلیمرهای الکترواکتیو انعطاف پذیر، قابل کشش و بسیار نازک ساخته شده اند که می توانند کوچک ترین نواسانات را تشخیص دهند. آلن پول، رئیس بازاریابی این شرکت می گوید، ” خم کردن آنها نیروی کمی می خواهد، این ویژگی آنها را از لحاظ مکانیکی شفاف می کند و مانع از حرکت نمی شود.” این سیستم می تواند چگونگی کار ماهیچه ها و مفصل ها را تجزیه و تحلیل کند، برای مثال، می تواند یک ضربه بَک هَند بلند را در زمین تکمیل کند. همچنین از آن می توان برای مطالعه چگونگی تعامل یک ورزشکار با تجهیزات استفاده شود: برای بهینه کردن چگونگی برخورد پا با زمین در هنگام دویدن، در حالی که عامل انحراف کفش نیز در نظر گرفته می شود. برنامه ریزی شده تا این حسگرها در دو سال آینده وارد بازار شوند.

فناوری های دیگری وجود دارند که مغز ورزشکاران را هدف قرار داده اند. جیکوب لارسن، پروفسور دانشگاه فنی دانمارک، نرم افزارهای عصب شناسی همانند موج نگار مغز (EEG) را برای گوشی های هوشمند تولید کرده است. او با همکاری شرکت Emotiv یک ” اسکنر مغز برای گوشی هوشمند” تولید کرده است. این سیستم دارای یک هدست دارای الکترود است که داده های فعالیت مغزی را جمع آوری می کند. سپس این داده ها به طور بی سیم به یک نرم افزار منتقل می شوند که تصاویر سه بعدی از مغز تهیه می کند. وضوح این تصاویر تهیه شده توسط EEG آزمایشگاهی چندان بالا نیست، اما قابلیت انتقال آن، استفاده از آن در شرایط طبیعی را آسان می کند. بازخورد عصبی که درمانی برای بیماری های روانی است، می تواند طوری سازگار شود که روند آموزش را بهبود بخشد. این تکنیک، داده های فعالیت مغز را کنترل می کند تا مغز را آموزش دهد که با استفاده از نمایش های ویدئویی وظایف خاصی را انجام دهد.

مربی مجازی در مقابل مربی انسانی
دسترسی به تکنیک های حرفه ای برای ورزشکاران آماتور در حال افزایش است. ماسیمو میسکی، پروفسور همکار در دانشگاه تکنولوژی آیندهوون، برای کسب قدرت ماهیچه ای و جلوگیری از آسیب دیدگی روشی یافته است تا کارآیی جلسات آموزش وزنه برداری را بدون استفاده از وزنه های سنگین تر بالاتر ببرد. یافته او که بر اساس واکنش طبیعی عضلانی است، تاثیر تمرینات را از ۲۵ الی ۱۰۰ درصد افزایش می دهد، که این درصد به عضله خاص درگیر بستگی دارد. شرکت هلندی Hipermotion این تکنیک را برای توسعه ماشین تناسب اندام جدید خود – MaxDFM – به کار برده است.
آیا یک مربی مجازی ماده بدن سازی Olympus را به ورزشکاران آماتور پیشنهاد می کند؟ شاید نه. نرم افزارهای آینده حتی می توانند چنین توصیه هایی را به ورزشکاران ارائه دهند. ووس می گوید، ” اگر می خواهید با شرایط کنونی بدنی خود در یک دوی نیمه ماراتن شرکت کنید باید به یک مربی واقعی مراجعه کنید.” این پیشرفت های فناوری که برای ورزش های آماتوری به کار می روند بیشتر سلامتی ما را ارتقاء می دهند تا عملکرد ما را.
banner_pro
نرم افزارهای موبایل اروپایی افزایش دهنده عملکرد دویدن

Endomondo (دانمارک) مسافت، مسیر و زمان دویدن به همراه کالری های سوزانده شده را ردیابی می کند. کاربران می توانند هدف گذاری کنند تا دوست خود را شکست دهند یا عملکرد قبلی خود را ارتقاء دهند.
Spotify (سوئد) از حسگرهای گوشی استفاده می کند تا ضرب آهنگ دونده را اندازه گیری کند و موسیقی ای را انتخاب می کند که هماهنگ با گام های فرد باشد.
Zombies, Run! (بریتانیا) دوندگان قدم آهسته در جهان را متوجه می کند که باید به کجا بدوند تا از دست زامبی ها فرار کنند و ماموریت های گوناگون انجام دهند. قطعات موسیقی جلسات آموزشی را پرهیجان می کنند.
Runtastic (اتریش) یک تمرین شخصی روزانه ارائه می کند تا معیارهای دویدن را حفظ کند. ویژگی های دیگر آن شامل یک پنل قابل تنظیم، اطلاعات تمرین دقیق و به اشتراک گذاری پیشرفت در شبکه های اجتماعی است.

دانشمندان برای اولین بار موفق به ایجاد پیوند سیلیکون-کربن شدند

دانشمندان موفق شدند با تزریق سلول‌های زنده به پیوندهای کربن- سیلیکون، برای اولین بار موفق شدند نشان دهند که طبیعت قادر به استفاده از ماده سیلیکون در ساختار بدنی موجودات زنده است. سیلیکون یکی از فراوان‌ترین عناصر موجود بر روی زمین است.

گویا آی تی – در حالی که شیمیدانان قبلا موفق به پیوند کربن-سیلیکون شده‌اند (که می‌توان آنها را در همه چیز از جمله رنگ‌های نقاشی و نیمه رساناها تا کامپیوترها و صفحات نمایش دید)، اما تا به امروز موفق به انجام این کار در طبیعت نشده بودند، و این سلول‌های جدید می‌توانند به ما کمک کنند که اطلاعات بیشتر و دقیق‌تری راجع به امکان وجود داشتن زندگی سیلیکون-کربنی در جایی دیگر از کهکشان وجود داشته باشد.
از نظر فراوانی روی پوسته‌ی کره زمین سیلیکون بعد از اکسیژن جایگاه دوم را به خود اختصاص داده ولی با این وجود دانشمندان و پژوهشگران اثری از آن در زندگی زیستی جانداران ندیده‌اند.

دلیل عدم استفاده از سیلیکون در بیوشیمی جانداران زمین همواره معمایی عجیب برای دانشمندان بوده زیرا از نظر تئوری، امکان زندگی، رشد و تکامل جانداران (جانوران و گیاهان) سیلیکونی همانند جانداران محبوب کربنی که در سراسر دنیا زندگی می‌کنند، وجود دارد.
کربن و سیلیکون نه تنها از نظر فراوانی در پوسته‌ی زمین تقریبا به یک میزان وجود دارند بلکه از نظر ساختار شیمیایی هم شباهت بسیار زیادی به یکدیگر دارند.
یکی از مهم‌‌ترین ویژگی‌های مشترک کربن و سیلیکون توانایی تشکیل پیوند به صورت همزمان با چهار اتم است. به این معنی که این دو ماده قادر به اتصال زنجیره‌های دراز مولکول‌های مورد نیاز برای تشکیل پایه و اساس زندگی به آن شکلی که می‌شناسیم یعنی پروتئین‌ها و DNA هستند.

با این وجود تا جایی که اطلاع داریم به غیر از موجود تخیلی Horta در مجموعه فیلم‌های تخیلی جنگ ستارگان، فعلا هیچ جاندار سیلیکونی در روی زمین شناسایی نشده است.
در این رابطه جنیفر کان، یکی از پژوهشگران انستیتیو تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) می‌گوید: ”علی‌رغم فراوانی سیلیکون در اطراف ما، در صخره‌ها و در سواحل دنیا تا به حال هیچ موجود زنده‌ای شناسایی نشده که دارای پیوندهای سیلیکون-کربنی باشد.“
کان و تیم‌اش نقش بسیار مهمی در زمینه دستکاری سلول‌های زنده به‌منظور دستیابی به پیوندهای کربن-سیلیکونی داشته‌اند؛ سلول‌ها به تنهایی قادر به انجام چنین کاری سختی نیستند.
اما این آزمایش مدرک محکمی است که نشان می‌دهد امکان انجام این پیوندها در طبیعت وجود دارد، البته به شرط فراهم کردن شرایط محیطی مورد نیاز.

پژوهشگران کار خود را با ایزوله کردن پروتئینی که به صورت طبیعی در باکتری Rhodothermus Marinus تولید شده و در بهارهای گرم ایسلند به خوبی رشد می‌کند.
محققان به این پروتئین به نام Cytochrome C Enzyme علاقه‌مند شدند زیرا در حالی نقش اصلی آن انتقال الکترون‌ها از طریق سلول‌هاست اما تست‌های آزمایشگاهی نشان داد که این پروتئین قادر به تسهیل آن نوع پیوندهایی است که اتم‌های سیلیکون را به کربن متصل می‌کنند.
آنها بعد از ایزوله کردن پروتئین ژن آن را به درون تعدادی باکتری E.coli تزریق کردند تا نتیجه تسهیل تولید پیوندهای کربن-سیلیکونی درون سلول‌های زنده‌ی آن بررسی شود.

اولین تکرار این باکتری‌های سیلیکونی مهندسی شده موفقیت زیادی کسب نکرد اما تیم به تغییر دادن ژن پروتئین در درون قسمت خاصی از ژنوم E.coli ادامه داد تا زمانی که یک اتفاق بسیار جالب افتاد.
اویوا راتکین، گزارشگر وب‌سایت New Scientist اتفاق را این طور شرح می‌دهد: ”بعد از سه دور دستکاری، پروتئین قادر به پیوند سیلیکون با کربن شد، آن هم ۱۵ برابر بهتر از کاتالیزورهای مصنوعی.“
این حقیقت که این باکتری مهندسی شده در مقایسه با روش‌هایی که شیمیدانان در آزمایشگاه استفاده می‌کنند قادر به تولید بهینه‌تر پیوندهای کربن-سیلیکونی است به دو دلیل جالب است. اول این که راه بهتری برای تولید پیوندهای کربن-سیلیکونی مورد نیاز برای ساخت چیزهایی مثل داروها، مواد شیمایی کشاورزی و انواع سوخت‌هاست و این دستاوری بوده که مردم همواره رویای آن را در سر داشته‌اند. شیمدانان می‌توانند از این پیوند برای ساخت راحت‌تر داروهای جدید بهره‌ بگیرند.

مورد دوم این که انجام موفقیت‌آمیز این پیوند نشان می‌دهد گونه‌ای زیستی که حداقل قسمتی از آن بر پایه سیلیکون بنا شده باشد امکان‌پذیر است و اگر پژوهشگران فعالیت‌های خود در زمینه رشد این نوع باکتری‌ها را ادامه دهند، می‌توان درک بهتری از شکل احتمالی جاندارانی که بر پایه این پیوند زندگی می‌کنند به دست آورد.
در این زمینه فرانسس آرنولد، یکی از اعضای تیم این تحقیق اضافه می‌کند: ”این پژوهش نشان می‌دهد که طبیعت به سرعت می‌تواند به چالش‌های جدید واکنش نشان داده و خود را با آنها سازگار کند. زمانی که پژوهشگران بتوانند واکنشگرهای جدید و محرک‌های مناسب را به شکل انتخاب مصنوعی به سلول‌ها ارائه کنند، سیستم فعل‌وانفعالی پر از DNA آنها قادر به یادگیری سریع توسعه واکنش‌های جدید شیمایی خواهد بود. البته اگر این پروسه برای بقا یا زندگی بهتر آنها ضروری بود بدون شک طبیعت خود آ‎ن را به راحتی انجام می‌داد.“
نتایج این دستاورد بسیار مهم در حوزه شیمی مواد، در وب‌سایت ساینس منتشر شده‌ است.

نجات جان حیوانات با ساخت کاتالوگ‌های ۳ بعدی

در سال ۲۰۱۴ آقای دانکان ایرشیک، زیست‌شناس برجسته، با الگوگیری از نحوه عملکرد پای مارمولک نقش مهمی در تولید چسب فوق‌العاده قدرتمند Geckskin داشت. در ژانویه سال ۲۰۱۶ او موفق به طراحی و توسعه Beastcam شد؛ سیستم عکسبرداری پرتابل (متحرک) مشتمل بر دوربین‌های متعدد که قادر به تصویربرداری ۳بعدی تمام رنگی و با وضوح فوق‌العاده بالا از موجودات زنده است.

گویا آی تی – حال این پژوهشگر دانشگاه ماساچوست در حال رهبری یکی از جدیدترین و خلاقانه‌ترین روش‌های تصویربرداری است یعنی مدل‌برداری ۳بعدی از تمام موجودات زنده‌ی روی زمین و انتشار این اطلاعات از طریق پروژه غیرانتفاعی Digital Life.
ایرشیک مخالف کشتار موجودات زنده به‌منظور نگهداری آنهاست و معتقد است استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری ۳بعدی دیگر نیازی به کشتن موجودات بی‌گناه نخواهد بود.
وی این طور ادامه می‌دهد: ”تصور کنید گونه جدیدی از جانوران را در حیات وحش کشف کرده‌اید و بی‌آنکه به آن صدمه‌ای وار کنید بتوان در همان لحظه یک مدل ۳بعدی همراه رنگ، شکل و حالت‌های مختلف از اندام‌اش، ایجاد کنید؟“

سیستم تصویربرداری Beastcam از ۳۰ دوربین استفاده می‌کند، در هر ۱۰ بازو سه دوربین نصب شده است. این سیستم اقدام به گرفتن ۳۰ تصویر همزمان کرده و با استفاده از نرم‌افزاری مخصوص اقدام به ترکیب آنها کرده و نهایتا مدل ۳بعدی را در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد.
ایرشیک توضیح می‌دهد: ”سیستم فعلی برای حیوانات کوچکی که هنگام تصویربرداری حالت مناسبی دارند طراحی شده است مثل قورباغه‌ها و مارمولک‌ها که گزینه‌های عالی برای عکاسی هستند. از این رو دامنه اندازه در نظر گرفته شده فعلی از ۸ تا ۲۵ سانتی‌متر است اما در ماه‌های آتی ما امکان عکاسی از حیواناتی ۵/۱ سانتی تا تقریبا ۲ متری را خواهیم داشت.“
ایرشیک و تیم‌اش زمانی که قصد تصویربرداری از موجودات بزرگ‌تری مثا کوسه‌ها خارج از محیط آزمایشگاهی مجبور به استفاده از یک سیستم Beastcam دستی بوده و برای عکسبرداری آن را به دور حیوان مورد نظر می‌چرخانند.

خانم کریستین شپارد، عکاس مجموعه که او هم یکی از اعضای کلیدی تیم می‌گوید: ”برنامه‌ی ما سازگار کردن این تکنولوژی با گونه‌های مختلف جانوری است. ما به دنبال گروه‌های مختلف جانوران از نظر شکل و اندازه و همچنین نحوه حرکت‌شان هستیم و در حال همکاری با تیم بسیار حرفه‌ای‌مان برای سازگار کردن این تکنولوژی برای هر کدام از این گروه‌هاست.“
در حال حاضر نه مدل ۳بعدی در وب‌سایت Digital Life وجود دارد از جمله عقرب امپراطور، قورباغه شاخدار و قارچ درخت غوشه. ایریشک: ”تا جایی که اطلاع دارم ما تنها کسانی هستیم که یک مدل ۳بعدی با وضوح بسیار بالا از کوسه‌ها داریم.“ در حال حاضر با استفاده از واقعیت مجازی می‌توان به تماشای هر کدام از مدل‌ها نشست و در آینده مدل‌های بیشتری هم به این مجموعه اضافه خواهند شد که امکان چاپ ۳بعدی آنها هم وجود خواهد داشت. ایرشیک امیدار است در سال آینده موفق به تصویربرداری از صدها گونه جانوری شوند.
اما هر گونه جانوری خاص است و هر نمونه خصوصیات ویژه خود را دارد. سیستم‌ تصویربرداری که اندازه ثابتی داشته باشد مناسب همه گونه‌ها نخواهد بود. ایرشیک: ”بعضی از کوسه‌ها واقعا چاق هستند و بعضی از آنها هم بسیار لاغر. ما باید قادر به تصویربرداری دقیق و بدون‌دردسر از همه این نمونه‌ها باشیم.“ پژوهشگران امیدارند با توسعه مدل‌های متحرک و تطبیق‌پذیر از سیستم Beastcam موفق به هماهنگ کردن تکنولوژی با گونه‌های خاصی شوند که قصد تصویربرداری از آنها را دارند.

یکی از اهداف این پروژه جنبه اخلاقی رفتار با حیوانات است از این رو تیم ایرشیک تنها زمانی اقدام به عکسبرداری از نمونه‌ها می‌کنند که قرار است در مطالعات علمی مشابه مورد بررسی قرار گیرند و خانم شپارد معتقد است این امر، موجب متمایز شدن پروژه از سایر برنامه‌های مشابه شده است.
وی اضافه می‌‌کند که این مدل‌ها دارای ارزش علمی بسیار بالایی هستند چرا که در حال حاضر در موسسات علمی-تحقیقاتی نمی‌توان تصاویری فوق‌العاده دقیق از موجودات زنده پیدا کرد. پژوهشگران در کنار عکسبرداری از مدل‌ها، جزئیاتی مثل اندازه‌ها، محل و اطلاعات گونه‌ها را هم به‌منظور دسترسی برای تحقیقات بیشتر، ثبت می‌نمایند.
گروه‌های دوستدار طبیعت وحشی شاید بتوانند از این مدل‌ها برای جلب توجه عموم مردم استفاده کنند زیرا بسیاری از افراد احتمالا مایل به نگهداری چاپ ۳بعدی از این گونه‌ها خواهند بود و بعضی‌ دیگر هم شاید دوستدار تماشای آنها از طریق تکنولوژی واقعیت مجازی باشند؛ احتمالا این کارها نهایتا منجر به جذب سرمایه عمومی برای محافظت از گونه‌های جانوری خواهند شد.
یکی از اهداف فوق‌العاده مفید پروژه را نباید از قلم انداخت؛ پتانسیل آموزشی پروژه. در این زمینه شپارد این طور توضیح می‌دهد: ”در آینده می‌توان آزمایشگاه زیست شناسی مجازی ایجاد کرد که در آن دانش‌آموزان قادر به تعامل با جانورانی خواهند بود که احتمالا به خاطر محدودیت‌های جغرافیایی امکان دسترسی به آنها را نخواهند داشت. به شدت امیدواریم دسترسی به گونه‌های ارزشمند را افزایش دهیم و دانش‌آموزان را در زمینه‌ی آموزش تعاملی توانمندتر کنیم.“

در سال آینده ایرشیک و تیم‌اش با پشتیبانی بنیاد ملی علوم (NSF) به مسافرت در سراسر جهان خواهند پرداخت. آنها به اکثر کشورها و مناطقی که گونه‌های خاص جانوری را در خود جای داده مسافرت خواهند کرد و به‌منظور عکسبرداری از وزغ‌ها و لاک‌پشت‌های دریایی که در خطر انقراض قرار دارند با پژوهشگران میدانی همکاری خواهند کرد و بعد از این به سراغ جانواران پیچیده‌تر خواهند رفت. همزمان با این پروسه به فرآیند بهبود سیستم تصویربرداری و هماهنگ کردن تکنیک‌های تصویربرداری برای جانوران بعدی ادامه خواهند داد.
احتمالا تصویربرداری از نزدیک به یک میلیارد گونه جانوری که تخمین زده می‌شود روی زمین زندگی می‌کنند چندین نسل به طول می‌انجامد ولی هر گونه‌ای که تصویربرداری شود می‌توان امیدوار بود که حتی اگر بعد به طور کلی از روی زمین منقرض شود، نمونه دیجیتالی آن همچنان وجود دارد. لازم به ذکر است امکان مشاهده رایگان مدل‌های تصویربرداری شده با مراجعه به این آدرس وجود دارد (در حال حاضر ۱۳ گونه گیاهی و جانوری تصویربرداری شده‌‌اند).

بی ام و، دایلمر، فورد و فولکس واگن و توسعه شبکه شارژدهی خودروهای الکتریکی

این چهار خودرو با همکاری هم قصد عرضه گسترده شبکه شارژ سریع در اروپا را دارند تا با این شرایط مردم در خرید خودرو های الکتریکی بیشتر تشویق شوند

شرکت خودروسازی بزرگ بی ام و، دایلمر، فورد و فولکس واگن طرحی برای نصب ۱۰۰۰ ایستگاه شارژ در مسیر های اصلی اروپا دارند. این ایستگاه ها توان خروحی ۳۵۰ کیلو واتی دارند.

آغاز طرح از سال ۲۰۱۷ است و گروه خودروسازان بر این عقیده هستند که با پیشرفت تکنولوژی انتظار می رود که شارژ خودرو های الکتریکی در زمینه راحتی و سرعت عمل به خودرو های بنزینی نزدیک شوند این مسئله هم مستقیما به زمان شارژ شدن و یا همان سوخت گیری آن ها اشاره دارد.

تنها خودرو هایی که مجهز به سیستم شارژی ترکیبی (CCS) هستند قادر به استفاده از این شبکه خواهند بود. همانطور که استاندارد شدن سیستم های شارژ الکتریکی خودرو ها در پی انجام است؛ اینگونه به نظر می رسد که با سرمایه گذاری این چهار شرکت عظیم بر روی این نوع سیستم شارژ، CCS به زودی تبدیل به سیستم شارژ پیش فرض همه خودرو های الکتریکی شود.

سیستم شارژ الکتریکی

خودرو های سری i بی ام و، i3 و i8 و فولکس واگن e-UP و e-Golf همگی از سیستم CCS  به عنوان روش شارژ باتری هایشان استفاده می کنند و در آینده نیز ناوگان خودرو های الکتریکی فورد و خودرو های سری EQ مرسدس بنز نیز همگی به این سیستم مجهز خواهند شد.

از سیستم های رقیب این طرح می توان به سیستم سوپرشارژر انحصاری تسلا و سیستم ChaDeMo که توسط گروه PSA، نیسان و میتسوبیشی بکار گرفته شده است اشاره کرد.

البته با وجود این که در آغاز طرح تنها این چهار شرکت در آن مشارکت کرده اند اما از دیگر شرکت ها نیز برای شرکت در اجرا و سرمایه گذاری در آن دعوت به عمل آمده است.

الیور بلوم، سر رئیس شورا اجرایی پورشه گفته است که ” دو جنبه انتخابی برایمان وجود دارد: شارژ کردن فوق سریع و جایگذاری ایستگاه های شارژ در مکان های مناسب. این دو فاکتور با کمک هم به ما این امکان را می دهند که درست مانند خودرو های بنزینی بتوانیم در خودرو های الکتریکی نیز مسافرت کنیم. به عنوان شرکت های خودروسازی  ما به دست خودمان آینده مان را شکل می دهیم نه فقط با عرضه و توسعه خودرو های تمام الکتریکی بلکه همچنین با ساختن زیر ساخت های مورد نیاز برای برای آن ها.

البته هنوز مشخص نیست که آیا این ایستگاه های شارژ رایگان خواهند بود یا خیر،  البته با وجود مسائل سیاسی در اروپا به احتمال قوی این ایستگاه ها به بریتانیا راه پیدا نخواهند کرد. تاریخ آغاز طرح برای سال ۲۰۱۷ برنامه ریزی شده است از این رو اطلاعات تکمیلی هم در همان زمان انتشار پیدا خواهند کرد.

نظر خود را در باره این امکان برای خودروهای خارجی و همکاری شرکت های بزرگ، برای اهداف مشترک با گویا آی تی در میان گذاشته و این مطلب را روی شبکه های اجتماعی نشر دهید.

منبع: autocar.co.uk

امکان وجود حیات فرازمینی در سیاره ای مشابه زمین خارج از منظومه شمسی

در سال های اخیر تشنگی محققان و علاقمندان به فضا به یافتن حیات فرازمینی بیشتر و بیشتر شده است. کشفی که اخیرا صورت گرفته می تواند این تشنگی را کمی برطرف کند چرا که در شرح و بسط آخرین مشاهدات یک تیم از محققان، این چنین آمده که ممکن است یک سیاره تازه کشف شده توسط آن ها میزبان حیات فرازمینی باشد. باهم ماحصل این تحقیقات را از پنجره گویا آی تی بررسی می کنیم.

محققان رصد خانه نجومی ملی ژاپن (NAOJI) در دانشگاه توکیو و مرکز زیست شناسی نجوم  موفق به کشف یک خصوصیت بسیار مهم از سیاره ای فراخورشیدی (خارج از منظومه شمسی) که احتمالا مشابه زمین نیز می باشد شده اند.

تیم محققان از ابزار MuSCAT که بر روی تلسکوپ ۱۸۸ سانتی متری رصد خانه فیزیک نجومی اوکایاما نصب شده است برای بررسی این سیاره فراخورشیدی که K2-3d نام دارد و توسط فضا پیمای کپلر ناسا در سال ۲۰۱۵ کشف شده است استفاده کرده اند.

کشف حیات فرازمینی

این سیاره تقریبا ۱۵۰ سال نوری با ما فاصله دارد و اندازه ای ۱٫۵ برابر زمین دارد و ستاره منظومه اش را در ۴۵ روز دور می زند. به این دلیل که احتمال دارد K2-3d حامل حیات فرازمینی باشد برای دانشمندان بسیار حائز اهمیت است. محاسبات اینگونه نشان می دهند که دمای ستاره ی منظومه آن و نزدیکی سیاره به مدار ستاره ای که به دور آن می چرخد به آن آب و هوای گرمی مشابه با زمین و امکان وجود آب مایع در سطح اش را می دهد.

طی فرآیند ترانزیت، یک سیاره از جلو ستاره مادر اش رد شده و بخشی از نوری که ساتع می کند را می پوشاند در نتیجه از روشنایی آن ستاره کاسته خواهد شد.

اگر دانشمندان این ترانزیت را با استفاده از تلسکوپ های آینده نظیر تلسکوپ سی متری بررسی و مطالعه کنند، قادر خواهند بود اتمسفر K2-3d را برای یافتن نشانه های از مولکول های تشکیل دهنده حیات نظیر اکسیژن بررسی کنند.

برای انجام این تحقیقات محققان می بایست زمان دقیق چرخیدن مداری  K2-3d را تعیین و در نتیجه هنگام روی دادن ترانزیت در آینده بتوانند به دقت آن را مورد بررسی قرار دهند. در حالی که انجام این کار در گذشته بسیار دشوار بوده است ولی اکنون دانشمندان توانستند زمان چرخش مداری سیاره را با دقت ۱۸ ثانیه ای محاسبه کنند. این موفقیت قدمی بزرگ در بررسی و مطالعه بر روی سیاره فرا خورشیدی و در نتیجه جستجو برای حیات فرازمینی می باشد.

در آینده این تیم تحقیقاتی از تلسکوپ های نسل جدید برای اندازه گیری مقدار کاهش درخشندگی نور ستاره هنگام ترانزیت و نحوه تغییر آن با طول موج استفاده خواهند کرد که نهایتا منجر به کسب اطلاعات بیشتر از اتمسفر سیاره فراخورشیدی خواهد شد.

تیم تحقیقاتی به بررسی و تحقیق بر روی K2-3d ادامه خواهند داد و از  MuSCAT برای تحقیقات مشابه در جستجوی شان برای حیات فرازمینی استفاده خواهند کرد.

منبع: astronomy.com

تولید بهترین باتری با طول عمر بالا برای خودروهای الکتریکی توسط تویوتا

خودروی الکتریکی با تمام مزایایی که دارد به شدت به باتری وابسته است. حالا باید دنیای تکنولوژی به جای بهینه سازی مصرف سوخت برای خودرو ها به همین تناسب به فکر باتری های بهینه شده برای خودرو های الکتریکی باشد. اما به تازگی به گوشمان رسیده که تنها خودروی الکتریکی دنیا که به شدت به باتری وابسته است، باید باتری های تویوتا را تست کند چرا که این شرکت مدعی است بهینه ترین باتری های خودروی الکتریکی را تهیه و طراحی و تولید کرده است.

تویوتا مدعی است که توانسته به راه بهتر و موثرتری در ساخت باتری خودرو های الکتریکی دست پیدا کند.

باتری با طول عمر بالا برای خودروهای الکتریکی

تویوتا این روش ساخت را که در آن یون های لیتیوم به صورت آزادانه از کاتد به سمت آند شارش پیدا می کنند “اولین روش مشاهده ی رفتاری  برای یون های لیتیوم در یک الکترولیت در جهان”  می نامد.

شارژ و تخلیه شارژ باتری ها می تواند منجر به انحراف یون های لیتیوم شود. برخی از این یون ها در کنار هم انباشته می شوند که در طولانی مدت بر عملکرد باتری تاثیر سوء خواهد گذاشت. برای جلوگیری از انباشته شدن یون ها دانشمندان می بایست ببینند که هنگام شارش یون ها در الکترولیت باتری چه اتفاقی می افتد. این مشاهده تا به کنون ممکن نبوده است.

تویوتا فسفر را در باتری های لیتیوم یونی با عناصری سنگین تر جایگزین کرده است. این عناصر سنگین تر که مسئول حمل یون ها در طی الکترولیت هستند سپس توسط اشعات ایکس بسیار قدرتمند بمباران می شوند که این موضوع به دانشمندان امکان مشاهده نحوه شارش آن ها را می دهد.

باتری با طول عمر بالا برای خودروهای الکتریکی

حال معنی این حرف ها چیست؟ با مشاهده یون های لیتیوم در الکترولیت می توان هزینه های تحقیق و توسعه را صرف پیشگیری از انباشته شدن یون ها و در نهایت کاهش عملکرد باتری کرد. تویوتا عقیده دارد که این دستاورد می تواند زمان حرکت و شارژدهی خودرو های الکتریکی را تا ۱۵ درصد بهبود بخشد و همچنین عمر کلی باتری را نیز ارتقا دهد.

در حال حاضر تویوتا باتری الکتریکی ای برای اعمال این دانش نو در اختیار ندارد. شرکت تنها اخیرا استفاده از باتری های لیتیوم-یون به جای باتری های سنتی تر و قدیمی تر هیدرید نیکل فلز آغاز کرده است. گزارشات حاکی از این دارد که تویوتا توسعه خودرو های هیدروژنی را کنار زده و در حال تمرکز هرچه بیشتر بر روی خودروی های الکتریکی است.

مباحث علمی در خصوص باتری آنقدر طولانی و کسل کننده هستند که با گوش دادن به آن قطعا خوابتان خواهد برد اما این علم و دانش جزئی اصلی برای رسیدن به باتری هاییست که عمر و شارژ دهی بالایی دارند و به مزاج بسیاری از خریداران در سراسر دنیا خودش خواهند آمد.

منبع: cnet.com

حواستان به بارش شهابی اوریونید (جباری) در اواخر ماه نوامبر باشد

حتی با وجود اینکه این بارش چندان هم واضح نیست اما قوی ترین نمایش نجومی در اواخر ماه نوامبر محسوب می شود. در محدوده ای از آسمان که ماه قابل مشاهده نیست، این رویداد شفاف تر و واضح تر خواهد بود.

اغلب ما همواره پیگیر بارش های شهابی Perseid، جوزایی و لئونید و شاید هم چند بارش شهابی سالیانه دیگر هستیم. اما آیا می دانستید که اتحادیه بین المللی نجوم بیش از ۱۰۰ بارش شهابی شناخته شده را در طول سال شناسایی می کند؟ همچنین ده ها پدیده نجومی دیگر نیز در دست بررسی هستند. چه کسی وقت دارد همه این پدیده ها را رصد کند؟!

حتما اینگونه گمان می زنید که اواخر ماه نوامبر از آن دسته زمان های سال است که اتفاق خاصی در آن روی نمی دهد اما در زمینه شهابی این قضیه صدق نمی کند. سازمان بین المللی شهابی (یک گروه داوطلبانه شامل صد ها رصد کننده) توجه همگان را به یک پدیده بارش شهابی کمتر شناخته شده به نام اوریونید ماه نوامبر جلب کرده است.

شهاب باران

بر اساس گفته های این سازمان، این پدیده شهابی به ندرت در داده های ویدیویی رویت و نسبت به دیگر پدیده های بارش شهابی کم اهمیت تر که در این موقع از سال روی می دهند، بیشتر رویت می شود. این بارش نسبت به دیگر اوریونید هایی که در اواخر ماه نوامبر رویت شده اند متفاوت است اما هر دو شامل ذرات خاک که توسط ستاره دنباله دار ۱P/Halley پراکنده شده اند می باشند.

این بارش تا چند هفته ادامه پیدا می کند که مرکزیت آن ها ۲۸ نوامبر است که در این زمان ممکن است در هر ساعت چندین سوژه را مشاهده کنید. بخش درخشنده در بخش شمالیِ Orion یا جبار و بینِ دستِ بالا رفته ی شکارچی و گرز او ( تصویری که مثل گرز در دست یک فرد است ) وکمی متمایل به شمال بط الجوزا قرار گرفته است. این بارش شهابی اوریونید که با سرعت ۴۱ کیلومتر بر ساعت وارد جو می شود را با بارش شهابی ثوری که از نقطه ای غربی در دوردست به سمت شاخ های گاو نر حرکت می کنند و می درخشند اشتباه نگیرید.

ماه تنها چند روزی از کامل شدن اش خواهد گذشت از این رو مشکلی ایجاد نخواهد کرد و جبار نیز در ساعت ۹ بعد از ظهر به وقت محلی نمایان و چهار ساعت بعد نیز کاملا به اوج خواهد رسید.

منبع: skyandtelescope.com