مدلسازی پدیده های زیستی پیچیده به کمک ریاضیات

مدلسازی پدیده های زیستی پیچیده به کمک ریاضیات

به‌تازگی مدلی ارائه شده است که می‌تواند از قابلیت‌های علم ریاضی برای شبیه‌سازی روندهای پیچیده‌ی زیست‌شناختی استفاده کند.

کفش‌های سبک وزن آدیداس از تار عنکبوت مصنوعی ساخته خواهند شد!

این کفش‌های سبک وزن آدیداس، از تار عنکبوت مصنوعی ساخته شده‌اند
سری جدیدی از کفش‌های آدیداس، توسط استارتاپ آلمانی AMSilk از تار عنکبوت مصنوعی در آزمایشگاه ساخته شده است. کمپانی North Face به همراه کمپانی ژاپنی Spiber، لباس‌های Moon Parka را نیز با تار عنکبوت مصنوعی ساخته و Patagonia هم با کمک استارتاپ کالیفرنیایی Bolt Threads، می‌خواهد ژاکت‌هایی از این مواد تولید کند که کارایی بالایی داشته باشد.

دانشمندان علم مواد در تلاش‌اند تا بتوانند خواص تارهای عنکبوت را در مقیاس صنعتی تکرار و تولید کنند. نوع طبیعی این ماده تا پنج برابر از استیل مقاوم‌تر و در عین حال سبک و به شدت الاستیک است. این ویژگی‌ها سبب شده تا تارهای عنکبوت نه تنها در صنعت پوشاک، بلکه در صنعت مهندسی و استفاده‌های پزشکی نیز پتانسیل‌های فراوانی داشته باشد.

تولید در مقیاس بالا تاکنون غیر ممکن بوده است، چرا که پرورش زیاد عنکبوت سبب می‌شود همدیگر را بخورند! در حال حاضر، دانشمندان در آزمایشگاه‌ها در حال تغییر ژنتیکی E.coli (اشریشیا کلی؛ نوعی باکتری) یا مخمر هستند تا بتوانند پروتئین‌های تارهای عنکبوت را با عمل تخمیر تولید کنند. در آخر، تارهای بدست آمده را با تقلید از روش نخ ریسی عنکبوت، می‌چرخانند.

آدیداس گفته که کفش BIOSTEEL شرکت AMSilk، پانزده درصد سبک‌تر از پارچه‌های معمولی مورد استفاده است. آدیداس قیمت این کفش‌ها را هنوز مشخص نکرده؛ اما واضح است که قیمت آنها ارزان نخواهد بود. این کفش‌‌ها در اواخر سال ۲۰۱۷ برای فروش عرضه خواهند شد و بد نیست بدانید که قیمت لباس‌های Moon Parka هم هزار دلار است.

شرکت سازنده گفته است که با ویرایش‌ پروتئین‌ها در فرایند تخمیر، امکان پرورش تارهای مختلفی برای اهداف و کارهای متفاوت، از کفش‌های ورزشی گرفته تا جلیقه‌های ضد گلوله، امکان پذیر است.

مزایای تار عنکبوت مصنوعی چیست؟

مهندسی زیستی: طبق گفته دانشگاه علوم کشاورزی سوئد، یک لیتر باکتری و پروتئین زیست مهندسی شده، می‌تواند ۱ کیلوگرم تار و ابریشم مصنوعی تولید کند.

مقاومت بسیار بالا: دانشمندان دانشگاه ایالت یوتا گفته‌اند که صحنه نجات قطار توسط تارهای عنکبوت در فیلم اسپایدرمن ۲، از نظر علمی قابل قبول است.

تطبیق پذیری: تار عنکبوت مصنوعی می‌توانند موارد استفاده متعددی داشته باشند؛ محصولات آرایشی و زیبایی، چسب زخم، ایمپلنت‌های پزشکی، معماری، پوشش‌های نظامی و مواردی دیگر.

.

منبع: wired

نوشته کفش‌های سبک وزن آدیداس از تار عنکبوت مصنوعی ساخته خواهند شد! اولین بار در تکرا - اخبار روز تکنولوژی پدیدار شد.

دانشمندان میزان آلایندگی فرایند تولید بتن را به صفر می‌رسانند

دانشمندان میزان آلایندگی فرایند تولید بتن را به صفر می‌رسانند

محققان توانسته‌اند با تولید نانولوله از خروجی دودکش‌های کارخانه‌های تولید سیمان، آلایندگی این واحدهای دشمن محیط‌ زیست را به حداقل برسانند.

دانشمندان موفق به تولید انبوه خون مصنوعی شدند

دانشمندان موفق به تولید انبوه خون مصنوعی شدند

محققان توانسته‌اند با روشی جدید، مشکل محدودیت در تولید گلبول‌های قرمز خون را برطرف کنند که درنتیجه امکان تهیه‌ی خون برای افراد با گروه‌های خونی نادر مهیا می‌شود.

مردی که سعی می‌کند ماده تاریک را بکشد

مردی که سعی می‌کند ماده تاریک را بکشد

اریک ورلینده، فیزیک‌دان نظری هلندی، استدلال کرده است که ماده‌ی تاریک وجود خارجی ندارد. با زومیت همراه باشید تا با نظریه‌ی او آشنا شویم و پرونده‌ی ماده‌ی تاریک را با هم بررسی کنیم. 

ثبت رکورد جدیدی برای کاهش یخ‌های قطب شمال

ثبت رکورد جدیدی برای کاهش یخ‌های قطب شمال
یخ‌های قطب‌های شمال و جنوب سیاره ما، باوجود انبساط و انقباض‌های فصلی، همیشه وجود داشته‌اند. یخ‌های قطبی، از زمانی که انسان‌ها پای به سیاره خاکی گذاشته‌اند، بخش جدانشدنی از کره زمین بوده‌اند و اولین چیزهایی هستند که از فضا قابل‌مشاهده‌اند.

اما حداقل، در طول زندگی‌مان، شاهد ذوب یکی از بادوام‌ترین یخ‌های قطبی خواهیم بود. اولین تابستان بدون یخ قطب شمال، خیلی دور نیست.

کلاهک یخی قطب شمال، زمستان سال جاری، یک گام دیگر به ناپدید شدن نزدیک شد. برای سومین فصل سرد پیاپی است که حداکثر میزان کلاهک یخی منطقه شمالگان قطب شمال به رکورد پایین خود می‌رسد.

بر اساس گزارش مرکز داده‌های برف و یخ ملی (NSIDC)) حداکثر میزان یخ سالانه شمالگان، سال ۲۰۱۷، ۷ مارس بود که به  ۸.۹ میلیون کیلومترمربع رسیده بود. این میزان ۸ درصد (۷۵۸ هزار کیلومترمربع) نسبت به میانگین یخ سال‌های ۱۹۸۱ تا ۲۰۱۰ کاهش‌یافته است.

حداکثر میزان یخ سالانه ۲۰۱۷ هم ۵۹ هزار کیلومترمربع نسبت به میزان حداکثر سالانه ۲۰۱۵ (رکورد قبلی برای کمترین میزان یخ) ۶۲ هزار کیلومترمربع نسبت به سال ۲۰۱۶ کاهش‌یافته است.

حداکثر میزان یخ سالانه شمالگان در سال 2017، 8.9 میلیون کیلومترمربع بود. خطوط نارنجی این نقشه میانگین یخ بین سال های 1981 تا 2010 را نشان می دهد
حداکثر میزان یخ سالانه شمالگان در سال ۲۰۱۷، ۸.۹ میلیون کیلومترمربع بود. خطوط نارنجی این نقشه میانگین یخ بین سال های ۱۹۸۱ تا ۲۰۱۰ را نشان می دهد

 دانشمندانی که در حال مطالعه شمالگان هستند، می‌گویند، کلاهک یخی شمالگان در حال طی روند واضحی است. هر تابستان، یخ‌ها به میزان بیشتری نسبت به قبل ذوب می‌شوند و هر زمستان یخ کمتری نسبت به قبل تشکیل می‌شود. حال تابستان دیگری از راه رسیده و یخ‌های قطبی به میزانی بیشتر از همیشه در حال ذوب شدن هستند.

خوشبختانه یخ‌های قطب شمال، موجب بالا رفتن سطح دریا نمی‌شوند. صفحات یخی شمالگان هم‌اکنون در آب شناور هستند و هنگامی‌که ذوب شوند، حجم اقیانوس تغییری نخواهد کرد. اما از بین رفتن یخ‌های قطب شمال اثرات منفی دیگری بر کل کره زمین (فراتر از دست دادن یک اکوسیستم بزرگ) خواهد گذاشت.

بزرگ‌ترین خطر، از بین رفتن تنظیم‌کننده درجه حرارت جهانی است. یخ‌های قطب شمال، بازتابنده بزرگ سیاره محسوب می‌شوند و نور خورشید را به فضا بازمی‌گرداند. این عمل منجر به کنترل گرما و اعتدال دمای جهانی می‌شود. بدون این تأثیر، کل آب‌وهوای زمین به‌کلی دگرگون می‌شود.

.

منبع: businessinsider

نوشته ثبت رکورد جدیدی برای کاهش یخ‌های قطب شمال اولین بار در تکرا - اخبار روز تکنولوژی پدیدار شد.

بازسازی خون با برنامه‌ریزی مجدد سلول بنیادی

بازسازی خون با برنامه‌ریزی مجدد سلول بنیادی

دانشمندان با برنامه‌ریزی دوباره‌ی سلول‌ بنیادی، خون را بازسازی کردند. این موضوع می‌تواند راهکاری برای مقابله با لوسمی و دیگر بیماری‌های خونی در پی داشته باشد.

دانشمندان آلمانی بزرگ‌ترین سیستم خورشید مصنوعی جهان را روشن کردند

دانشمندان آلمانی بزرگ‌ترین سیستم خورشید مصنوعی جهان را روشن کردند
دانشمندان آلمانی سیستم نور جدید و قدرتمندی توسعه داده‌اند که قادر است با شدتی ۱۰ هزار برابر نور طبیعی خورشید، انرژی تولید کند. این دانشمندان امیدوارند، خورشید مصنوعی برای تولید انرژی‌های سازگار با محیط زیست مورد استفاده قرار گیرد.

این سیستم نوری فوق‌العاده قدرتمند که سیانلایت (Synlight) نام دارد، در مرکز هوافضای آلمان (DLR) در ناحیه یولیش در فاصله ۱۴ کیلومتری غرب شهر کلن آلمان واقع شده است. دانشمندان مرکز هوافضای آلمان برای توسعه این سیستم خورشید مصنوعی از آرایه‌ای متشکل از ۱۴۹ لامپ قوس کوتاه زنون بهره برده‌اند. از این نوع لامپ‌های قوس کوتاه معمولا در ساخت پروژکتورهای بزرگ سینما استفاده می‌شود.

هدف نهایی این آزمایش، توسعه سیستمی برای تمرکز نور طبیعی خورشید است
هدف نهایی این آزمایش، توسعه سیستمی برای تمرکز نور طبیعی خورشید است

محققان برای تست این خورشید مصنوعی، آرایه ۳۵۰ کیلوواتی لانه‌زنبوری شکل را بر روی ورقه فلزی ۲۰ در ۲۰ سانتی‌متری متمرکز کردند. برنهارد هوفشمیت، مدیرعامل مرکز هوافضای آلمان، می‌گوید، این سیستم قادر به تولید حرارتی معادل ۵۴۳۲ درجه فارنهایت (۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) است. سیستم خورشید مصنوعی سیانلایت، ۱۴ متر ارتفاع و ۱۶ متر عرض دارد.

محققان هم‌اکنون در حال آزمایش روش‌های مختلف برای تولید هیدروژن هستند. هیدروژن برخلاف بسیاری دیگر از سوخت‌ها، زمانی که می‌سوزد، منجر به انتشار گاز گلخانه‌ای کربن نمی‌شود و درنتیجه تأثیری در گرم شدن کره زمین ندارد. اما سوخت هیدروژنی به‌صورت طبیعی بر روی زمین به دست نمی‌آید.

بلکه برای این منظور نیاز به اعمال شرایط خاصی است. هنگامی‌که این آرایه نوری بر روی نقطه واحدی متمرکز می‌شود، دمای ورقه فلزی را تا ۱۴۷۵ درجه فارنهایت (۸۰۰ درجه سانتی‌گراد) بالا می‌برد، پس‌ازآن به آن بخارآب پاشیده می‌شود. این ورقه فلزی با اکسیژن موجود در آب واکنش نشان می‌دهد و هیدروژن باقی می‌ماند. با حرارت بیشتر،  اکسیژن هم از فلز جدا می‌شود.

انرژی تولید شده در سیستم خورشید مصنوعی برای استخراج هیدروژن از بخار آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انرژی تولید شده در سیستم خورشید مصنوعی برای استخراج هیدروژن از بخار آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مورد دیگر اینکه هیدروژن، عنصری ناپایدار است. هیدروژن در حالت مایع، با یک‌دهم انرژی موردنیاز برای سوختن بنزین، مشتعل می‌شود. به‌این‌ترتیب، انرژی خطرناکی هم محسوب می‌شود و استفاده از آن نیازمند ایمنی بالای است. بااین‌حال، هیدروژن می‌تواند به‌عنوان سوخت اتومبیل‌ها و هواپیماها مورداستفاده قرار گیرد.

 خوشبختانه می‌توان با انجام اقداماتی از سوخت هیدروژن به‌عنوان یک سوخت امن استفاده کرد، همچون استفاده از مخازن تحت‌فشار بسیار بادوام. همچنین می‌توان با ترکیب این سوخت با مونوکسید کربن، سوخت نفت سفید سازگار با محیط‌زیست به دست آورد که می‌تواند در صنعت هوافضا و موشک‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

محدودیت فعلی سیستم پیشرفته سیانلایت میزان مصرف برق است. این خورشیدی تنها در عرض ۴ساعت، برقی معادل برق مصرفی معادل میانگین برق یک ‌خانه در سال را مصرف می‌کند. محققان به‌خوبی از این مسئله آگاه‌اند، آن‌ها امیدوارند، در نسخه‌های آینده سیانلایت، از انرژی خورشیدی تولیدشده به‌وسیله پنل های خورشیدی استفاده کنند.

این سیستم خورشید مصنوعی هنوز در مرحله آزمایشی قرار دارد، اما وقتی مرحله اثبات کانسپت را پشت سر بگذارد، سیانلایت در مقیاس کامل، یعنی ۱۰ برابر بزرگ‌تر از مقیاس فعلی، برای کاربردهای صنعتی منبع انرژی بسیار مناسبی خواهد بود.

خورشید مصنوعی، سیانلایت پروژه‌ای از بخش تحقیقات خورشیدی مرکز هوافضای آلمان هوا است
خورشید مصنوعی، سیانلایت پروژه‌ای از بخش تحقیقات خورشیدی مرکز هوافضای آلمان هوا است

سیستم مشابهی توسط محققان موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در سوئیس مورد آزمایش قرار گرفته است. این سیستم متشکل از ۱۸ منبع نوری در یک جفت دایره هم‌مرکز است. محققان موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان از این سیستم نوری برای تبدیل و ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی، آزمایش تجهیزات خورشیدی، اندازه‌گیری انتقال حرارت بین مواد مختلف و همچنین تجزیه‌وتحلیل مواد در حالت‌های خاص بهره می‌برند.

.

منبع: gizmodo

نوشته دانشمندان آلمانی بزرگ‌ترین سیستم خورشید مصنوعی جهان را روشن کردند اولین بار در تکرا - اخبار روز تکنولوژی پدیدار شد.

نمای دیدنی از فوران آتش‌فشان اتنا در ایتالیا از ایستگاه فضایی بین‌المللی

نمای دیدنی از فوران آتش‌فشان اتنا در ایتالیا
کوه آتش‌فشانی اتنا فعال‌ترین آتش‌فشان اروپا است. این آتش‌فشان از فوریه سال جاری شروع به فوران کرده است. در پی فوران‌های هفته گذشته این کوه آتش‌فشانی که با خروج گدازه‌های مذاب و گاز و توده غلیظی از دود همراه بود؛ بیش از ۱۰ نفر مجروح شدند. در این حال، خدمه مأموریت اکسپدیشن ۵۰ ایستگاه فضایی بین‌المللی قادر به ثبت فعالیت‌های این آتش‌فشان از مدار زمین بودند.

توماس پسک فضانورد فرانسوی ایستگاه فضایی بین‌المللی روز ۱۹ مارس (یکشنبه هفته جاری) تصاویری از فعالیت‌های این آتش‌فشان ثبت کرد و در توییتر به اشتراک گذاشت. وی در توییت خود نوشت:”کوه اتنا در سیسیل. این آتش‌فشان در حال فوران است و گدازه مذاب آن در شب از فضا قابل‌مشاهده است(خطوط قرمز سمت چپ).”

نمای شب آتش‌فشان اتنا از مدار زمین. این تصویر روز 19 مارس سال 2017 توسط فضانورد آژانس فضایی اروپا، توماس پسک به ثبت رسیده است. خطوط قرمز سمت چپ مواد مذاب هستند
نمای شب آتش‌فشان از مدار زمین. این تصویر روز ۱۹ مارس سال ۲۰۱۷ توسط فضانورد آژانس فضایی اروپا، توماس پسک به ثبت رسیده است. خطوط قرمز سمت چپ مواد مذاب هستند

کوه آتش‌فشانی اتنا در شهر کاتانیا در جزیره سیسیل واقع است. دانشمندان تخمین می‌زنند، این کوه آتش‌فشانی حدود ۵۰۰ هزار است که فعال است. دانشمندان به‌تازگی اعلام کرده‌اند، فعالیت‌های این آتش‌فشان دوباره در حال اوج‌گیری است.

در این تصور کات شده، جزئیات درخشش گدازه‌های آتش‌فشانی در شب به خوبی قابل‌مشاهده‌اند.
در این تصور کات شده، جزئیات درخشش گدازه‌های آتش‌فشانی در شب به خوبی قابل‌مشاهده‌اند.

ماهواره Suomi NPP ناسا هم تصاویری از فعالیت این آتش‌فشان در شب به ثبت رسانده است. این ماهواره تصاویر خود را با استفاده از باند شب-روز ابزار تصویربرداری مادون‌قرمز مرئی تشعشع‌ سنج سوئیت (VIIRS) به ثبت رسانده است. باند شب- روز طیف وسیعی از طول‌موج‌های نور را تشخیص می‌دهد و با استفاده از تکنیک‌های فیلترینگ خود امکان مشاهده علائمی همچون چراغ‌ها و نورهای شهر و انعکاس نور ماه را دارد. این ابزار در تصاویر خود، موفق به تشخیص درخشش شبانه‌ گدازه های مذاب شده است.

اتنا با ارتفاع (۳۳۲ متر بالاتر از سطح دریا، بلندترین آتش‌فشان فعال اروپا محسوب می‌شود. این کوه آتش‌فشانی در نزدیکی مرز فرورانشی بین آفریقا و صفحات تکتونیکی اوراسیا قرار گرفته است. ثبت فوران‌های مکرر اتنا به ۴۲۵ قبل از میلاد بازمی‌گردد، اتنا از آن زمان تاکنون، بیش از ۲۰۰ بار فوران کرده است.

.

منبع: universetoday

نوشته نمای دیدنی از فوران آتش‌فشان اتنا در ایتالیا از ایستگاه فضایی بین‌المللی اولین بار در تکرا - اخبار روز تکنولوژی پدیدار شد.

سه لایه از گرافن نوع جدیدی از آهنربا را پدید می آورند

سه لایه از گرافن نوع جدیدی از آهنربا را پدید می آورند

دانشمندان خاصیت مغناطیسی الکترون‌ها را در سه لایه از گرافن کشف کردند.