دانشمندان موسسه Empa در سوییس اخیرا توانسته اند با استفاده از نوعی مواد خاص، ابزاری تهیه کنند که می توان با کش آمدن و منقبض شدن، جریان الکتریسته تولید کند. این ابزار از نوعی مواد پلاستیکی تولید شده است که دارای ظاهری انعظاف پذیر و باریک است. این ابزار دارای کاربردهای بسیار متفاوتی ست از جمله استفاده در دستگاه های پوشیدنی و همچنین دستگاه هایی که برای تولید لرزش و ویبره استفاده می شوند.

گویا آی تی – این ماده با استفاده از قابلیت و اثر پیزوالکتریک، جریان الکتریسته تولید می کند. این اثر یکی از مهم ترین اثراتی است که در پخش کننده های آنالوگ از آن استفاده شده است. در این نوع پخش کننده ها، صدا با استفاده از خوانده شدن شیارهایی که توسط ارتعاش سوزن های مکانیکی بر روی صفحه ایجاد شده است پخش می شود. در واقع این اثر نوعی ارتعاش ایجاد می کند. ارتعاش ایجاد شده توسط اثر پیزوالکتریک، تبدیل به پالس های الکتریکی می شود که در نهایت به تولید امواج صوتی منتهی می شود. تبدیل حرکات مکانیکی به انرژی الکتریکی همان اتفاقی است که در ابزار تولید شده توسط موسسه Empa در سوییس از آن برای تولید جریان الکتریسته استفاده شده است.

درینا آپریس و همکارانش در موسسه Empa توانسته اند با استفاده از دانشی که اکثر ما در مورد آن آگاهی داریم ابزاری بسیار خارق العاده برای تولید جریان الکتریسته طراحی و تولید کنند.
تا قبل از این اثر پیزوالکتریک تنها در کریستال ها دیده شده بود اما درینا و همکارانش آن را بر روی مواد پلاستیکی که دارای قابلیت ارتجاعی هستند ایجاد کردند.
متاسفانه موادی که درینا و همکارانش در تولید این ابزار از آن استفاده کرده اند به آسانی قابل تولید نیست. در تولید مواد این ابزار، ابتدا نانو ذرات و سیلیکون می بایست قبل از اتصال به یکدیگر شکل داده شوند. بعد از اتصال این نانو ذرات و سیلیکون شکل داده شده، میدان مغناطیسی قوی بر روی نوار باریکی که از اتصال این نانو ذرات و سیلیکون تولید شده است، ایجاد می شود. سپس از فیلم های پلاستیکی برای تولید اثر پیزوالکتریک استفاده می شود. این اثر هنگامی ایجاد می شود که جسم با دمای بسیار بالا و داغ، خنک شود.

مواد استفاده شده در تولید ابزار برای تولید جریان الکتریسته بسیار جالب و قابل توجه هستند. از طرفی کاربردهای گوناگون این ابزار می تواند انگیزه تولید آن را بیش از بیش افزایش دهد.
از انجایی که این ابزار باریک و منعطف است و در ساخت آن از مواد ارگانیک و طبیعی استفاده شده است می تواند در لباس های پوشیدنی که مستقیما با بدن انسان در تماس هستند استفاده شود. از این رو می توان از این ابزار در ساخت حسگرهای فشاری و سایر ابزار های و دستگاه های پزشکی استفاده کرد. همچنین همانطور که گفته شد از این ابزار می توان در لباس ها، دکمه های کنترلی و یا مانیتورهای پوشیدنی که میزان تولید جریان الکتریسته را از حرکات کاربر نمایش می دهند، استفاده کرد.
آپریس در گفتگو با خبرنگاران در خصوص استفاده های بالقوه این ابزار گفته است: ” این ابزار می تواند برای دریافت انرژی از بدن انسان نیز کاربرد داشته باشد. ” به گفته وی، می توان با به کار گذاشتن این ابزار در نزدیکی قلب، از ضربان قلب انسان جزیان الکتریسته تولید نمود.

به عقیده بسیاری از دانشمندان استفاده از این ابزارها می تواند روزی برای نجات زندگی بشر مورد استفاده قرار گیرد. از آنجایی که روز به روز زندگی انسان ها به استفاده از وسایل الکتریکی وابسته تر می شود، بنابراین طراحی و تولید ابزار الکتریکی که استفاده از آن ها برای انسان ها ساده و راحت باشد بسیار مهم و قابل توجه است.
در واقع تولید و طراحی ابزاری که از حرکات اسنان ها و یا استرس وجودی اسنان را به جریان الکتریسته تبدیل کنند، یکی از مهم ترین موضوعاتی است که توجه بسیاری از دانشمندان و متخصصان را به خود جلب کرده است. همچنین استفاده از دانش و واقعیت های فیزیکی مانند اثر پیزوالکتریک، می تواند به رشد و تولید این ابزار در جهت رسیدن به هدف مهم بشر برای زندگی راحت و طراحی امکاناتی که موجب تسهیل در زندگی بشری می شوند بسیار حائز اهمیت است.

یکی از روش هایی که کارایی آن برای حفاظت از پوست در برابر اشعه ی خورشید به اثبات رسیده است، استفاده از کرم ضد آفتاب می باشد.کرم های ضد آفتاب در کنار تمامی مزایایی که دارند دارای برخی معایب و محدودیت ها نیز هستند. به عنوان مثال اثر این کرم ها پس از چند ساعت قرار گرفتن بر روی پوست از بین می رود و لازم است تا دوباره مقداری از آن روی پوست قرار گیرد. دانشمندان برای حل این مشکل اقدام به طراحی کرم ضد آفتابی نموده اند که با استفاده از DNA انسان ساخته می شود و دارای این مزیت است که هر چه بیشتر روی پوست قرار گیرد، قدرت بیشتری در حفاظت از آن در برابر نور خورشید پیدا خواهد کرد.

گویا آی تی – DNA با قرار گرفتن در معرض نور خورشید دچار آسیب می شود، اما ترکیب آن با برخی مواد دیگر این امکان را به وجود می آورد تا بتوان برای مدت طولانی تری از پوست در برابر این عامل محافظت نمود.
این تحقیق توسط یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه بیرمنگام آمریکا انجام شده است. یکی از محققان این تیم با لایه های نازک یا فیلم هایی که بر DNA مبتنی هستند آشنا بوده است. زمانی که افراد این تیم با استفاده از حسگرهای زیستی یا وسایل الکترونیکی این فیلم ها را مورد مشاهده قرار می دادند متوجه این نکته شدند که در مواجهه با نور رفتار این فیلم ها دچار تغییر می شود و از این جا این تیم به فکر ساخت چنین محصولی برای حفاظت از پوست افتاد.
این تیم سلول های اسپرم سالمون نر را از یک شرکت که مواد لازم برای آزمایشگاه ها را تأمین می کند، تهیه و آن را با اتانول و آب ترکیب کردند. آن ها محصول به دست آمده را جهت خشک شدن، بر روی یک سطح صاف قرار دادند. با خشک شدن ترکیب، محققان تیم مذکور مشاهده کردند که مولکول های DNA به شکل فیلمی نازک درآمده اند. آن ها بر روی این ترکیب، نوری حاوی دو طیف از اشعه ی فرابنفش یا UV یعنی طول موج های UVA و UVB ،که در نور خورشید نیز موجود هستند، را تاباندند. این اشعه ها در حالت عادی می توانند به DNA پوست آسیب برسانند اما فیلم DNA باعث شد تا نور تابیده شده نتواند به پوست زیر آن برسد.
محققان ادعا کرده اند که این محصول می تواند تا ۹۰ درصد طول موج UVB و تا ۲۰ درصد طول موج UVA را متوقف کرده و از رسیدن آن ها به پوست جلوگیری نماید. مسلماً این ترکیب قدرت حفاظتی بیشتری از پوست در برابر اشعه های آفتاب خواهد داشت و همان طور که گفته شد با افزایش تابش نور خورشید اثر حفاظتی آن بیشتر نیز خواهد شد.

کشاورزان هرچه زودتر بدانند که محصولاتشان نیاز به آب دارد، بهتر است. آنها فقط می‌توانند منتظر بمانند تا گیاهان به طور چشمگیری پلاسیده شوند تا مشخص شود که تشنه هستند. با توجه به این، دانشمندان MIT یک نوع جدید از سنسور تولید کرده‌اند که مستقیما روی برگ گیاهان قرار داده می‌شود.

گویا آی تی – گیاهان دارای حفره‌های کوچک در برگ‌های خود هستند و به نام “روزنه هوایی”(stomata) شناخته می‌شوند که در طول روز باز می‌شوند و در شب بسته می‌شوند.

در حالی که آنها باز هستند، اجازه می‌دهند که آب از داخل گیاه تبخیر شود. این باعث می‌شود فشار آب درون گیاه کاهش یابد که به نوبه خود سبب می‌شود گیاه از طریق ریشه آب بیشتری را از خاک بکشد.در گیاه‌شناسی به سوراخ‌های موجود در روپوست برگ یا دیگر اندام‌های گیاهی که برای جابجایی گازها کاربرد دارد، روزنه هوایی گفته می‌شود.قطر دهانه روزنه‌های هوایی توسط یاخته‌های محافظ تنظیم می‌شود.

در مورد گل‌های برگ قاشقی که مورد آزمایش قرار گرفتند، روزنه‌های هوایی آن به طور معمول حدود هفت دقیقه پس از قرار گرفتن در معرض نور باز می‌شوند و هنگام غروب، حدود ۵۳ دقیقه طول می‌کشد تا بسته شوند. این در حالی است که گیاه از آب کافی برخوردار باشد.اگر گیاه از آب محروم باشد، زمان باز شدن روزنه‌های هوایی به طور متوسط ۲۵ دقیقه افزایش می‌یابد، در حالیکه زمان بسته شدن آن تا ۴۵ دقیقه کاهش می‌یابد.

اینجا زمانی است که حسگر وارد عمل می‌شود.این حسگر از یک جوهر رسانای الکتریکی حاوی نانولوله‌های کربنی ساخته شده است و برای ایجاد یک مدار الکتریکی در یک روزنه هوایی چاپ می‌شود.در حالیکه روزنه هوایی بسته شده است، مدار کاملا دست نخورده است و آب می‌تواند بدون وقفه جریان یابد. با این حال، هنگامی که روزنه باز می‌شود، مدار شکسته و آب دیگر نمی‌تواند جریان یابد.

دانشمندان MIT به رهبری پروفسور مایکل استرانو دریافتند که پس از تحت نظارت گرفتن حسگر برای دو روز با استفاده از یک دستگاه اندازه‌گیری جریان موسوم به مولتی‌متر، می‌توانند براساس مدت زمان باز و بسته شدن روزنه‌های هوایی تعیین کنند که آیا یک گیاه تشنگی را تجربه کرده یا نه.پروفسور استرانو می‌گوید: به نظر می‌رسد که این موضوع اولین شاخص خشکی گیاه است که ما برای برنامه‌های کاربردی کشاورزی داریم. دریافتن این اطلاعات به شیوه دیگر بسیار دشوار است. شما می‌توانید سنسورها را در خاک قرار دهید، یا می‌توانید تصویربرداری و نقشه‌برداری ماهواره‌ای انجام دهید، اما شما هرگز نمی‌دانید که یک گیاه خاص دقیقا چه وقت به آب نیاز دارد.

MIT در حال حاضر به دنبال تجاری سازی این فناوری است که در نهایت می‌تواند به شکل یک برچسب عرضه شود و روی برگ‌ها چسبانده شود.

یک مقاله در مورد این تحقیق اخیرا در مجله Lab on a Chip منتشر شده است.

کارشناسان اخلاق زیستی در دانشگاه استنفورد می گویند موش های آزمایشگاهی آن قدر به انسان شبیه شده اند که ممکن است روزی شایسته ی همان سطح از احترام باشند.
تزریق مغزهای کوچک پرورش داده شده ی انسان به موش های آزمایشگاهی بحث های اخلاقی مهمی را در بین دانشمندان به راه انداخته است. برخی از آن ها نگران هستند این کار بخشی از خودآگاهی انسانی را به این جوندگان منتقل کند.

گویا آی تی – دانشمندان بسیار مطرح اخلاق گرا معتقدند ممکن است این آزمایش ها به نقطه ای برسند که نیاز باشد به موش ها “مشابه انسان ها احترام گذاشته شود.”
پیشرفت های صورت گرفته در علم، محققان را قادر ساخته است که مغز انسان را در ابعاد بسیار کوچک به مغز موش های آزمایشگاهی پیوند بزنند.
برای انجام این کار آن ها مجموعه سلول هایی را پرورش داده اند که رفتاری مشابه مغز انسان دارند و آن را اورگانوید نامیده اند.
آزمایشگاه های متعددی این اورگانویدها را به مغز موش ها تزریق کرده اند، و با موفقیت آن ها را به رگ های خونی و رابط های فیزیکی پرورش داده شده متصل کرده اند.
مجله ی پزشکی Stat گزارش داده است زمانی که دانشمندان پس از این کار نوری را به چشم موش یا نواحی شبیه سازی شده ای از مغز که مسئول بینایی هستند تابانده اند، نورون ها در اورگانویدهای پیوند شده فعال شده اند.
در این گزارش اشاره شده است: “این اتفاق نشان می دهد که بافت مغز انسان عملکرد یکپارچه ی خود با مغز موش را آغاز کرده است.”
دانشمندان امیدوار هستند که این نتیجه بتواند در درمان آسیب ها و بیماریهای مغزی به ما کمک کند. اما کارشناسان هشدار می دهند هرچه ما مغزهای بیشتری را به موش ها پیوند بزنیم، این موجودات بیشتر به ما انسان ها شباهت پیدا خواهند کرد.
در حال حاضر در آزمایشگاه ها تنها سه یا چهار اورگانوید به موش ها پیوند زده می شود، اما اگر این تعداد افزایش یابد چه اتفاقی رخ می دهد؟
هنک گریلی، کارشناس اخلاق زیستی از دانشگاه استنفورد می گوید:” اکنون صحبت از پیوند سه یا چهار اورگانوید به موش ها به میان آمده است. اما اگر شما بتوانید ۱۰۰۰ اورگانوید را به موش پیوند بزنید چه اتفاقی می افتد؟ این عدد بسیار نزدیک به تعداد کل سلول های مغز موش است.”
“زمانی در آینده، ممکن است موجودی که شما پرورش داده اید به احترامی در حد و حدود انسان نیاز داشته باشد.”
دانشمندان توانسته اند مغز موش ها را برای کنترل اعضای حرکتی آن ها هک کنند- آن ها با این کار می توانند تنها با لمس یک کلید موش ها را وادار به دویدن، ثابت ماندن یا چرخیدن کنند.
کارشناسانی از دانشگاه و کالج علوم و هنر بوفالو در نیویورک توانسته اند با استفاده از یک میدان مغناطیسی نامرئی، با موفقیت کنترل بخش هایی از مغز را که مسئول کارهایی چون بی حرکت ایستادن و چرخیدن هستند، به دست بگیرند.

داشتن حافظه ای قوی که با استفاده از آن بتوانیم هر آن چه خواهان آنیم را به خاطر آوریم، یکی از خواسته های همیشگی تقریباً همه ی ماست. تقریباً همه ی انسان ها در مواقع بسیاری خواستار داشتن حافظه ای قوی تر هستند تا از طریق آن بتوانند چیزهایی را که فراگرفته اند را به خاطر آورند و در انجام فعالیت های خود تواناتر باشند. دانشمندان تحقیقات بسیاری را بر روی حافظه و چگونگی بهبود عملکرد آن انجام داده اند که در این نوشته قصد داریم به برخی از نکات کشف شده در این تحقیقات اشاره داشته باشیم.

چگونه قدرت حافظه را افزایش دهید؟

آدامس بجوید!

در یکی از تحقیقات انجام شده، پژوهشگران متوجه شدند که شرکت کنندگانی که در حین انجام تست حافظه و توجه آدامس می جویدند، در حدود ۲۵ درصد عملکرد بهتری داشته اند. علت چنین تأثیری به درستی مشخص نیست اما دانشمندان فکر می کنند که جویدن آدامس باعث می شود تا فعالیت ناحیه ی هیپوکامپ مغز افزایش پیدا کند. این ناحیه از مغز در ارتباط با حافظه و توجه است و در نتیجه، افزایش فعالیت آن می تواند به بهبود حافظه منجر شود.
تحقیق دیگری که در این زمینه صورت گرفته است نشان می دهد افرادی که به صورت پیوسته برای زمان ۱۵ تا ۲۰ دقیقه آدامس جویدند توانایی بیشتری برای به خاطر آوردن کلمات داشتند. توانایی به خاطر آوردن کلمات در افرادی که در این آزمایش آدامس نمی جویدند در حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد کمتر از افرادی بود که آدامس می جویدند.
یکی دیگر از فرضیه ها در مورد چرایی تأثیر جویدن آدامس بر حافظه مربوط به انگیختگی ناشی از جویدن است. در حقیقت جویدن آدامس باعث تحریک ناحیه ی ذخیره ی خون در مغز شده و فعالیت آن را افزایش می دهد. در نتیجه ی این امر کارایی مغز در آزمون های مربوط به توجه و حافظه بهبود می یابد.

چشم های خود را به راست و چپ حرکت دهید

یکی از تحقیقات صورت گرفته در ارتباط با عملکرد مغز نشان می دهد که افرادی که همه روزه پس از بیدار شدن چشم های خود را برای دست کم ۳۰ ثانیه به سمت راست و چپ حرکت می دهند، به طور متوسط ۱۰ درصد عملکرد بهتری در فراخوانی وظایف خود دارند. این فعالیت، یعنی حرکت دادن چشم ها به سمت راست و چپ علاوه بر این دست کم ۱۵ درصد از حافظه ی کاذب می کاهد.
علت تأثیر حرکت دادن چشم به سمت راست و چپ بر روی حافظه به درستی و دقیقاً مشخص نیست، با این حال پژوهشگران بر این باورند که حرکت افقی چشم ها باعث می شود تا نیمکره های مغز فعال شده و ارتباط بین آن ها بهتر برقرار گردد.
در مورد حرکت چشم ها به عقب و جلو و تأثیر آن بر حافظه نیز تنها می توان گفت که نتیجه ی این کار بر حافظه ناشناخته است اما انجام آن باعث آسیب دیدن فرد نخواهد شد.

چرت بزنید!

محققان در یکی از آزمون های مربوط به عملکرد حافظه متوجه شدند که عملکرد افرادی که پیش از آن آزمون در حدود ۴۵ دقیقه تا یک ساعت خوابیده بودند، ۵ برابر بهتر از دیگران بود.
تا کنون مطالعات بسیاری در مورد تأثیر و نقش خواب بر عملکرد مغز و حافظه صورت گرفته است. دانشمندان بر این باورند که بین خواب شبانه با پاکسازی مغز و تثبیت حافظه ارتباط وجود دارد.
علاوه بر این پژوهشگران دریافته اند که این احتمال وجود دارد که خوابیدن پس از فراگیری یک موضوع در به خاطر سپاری آن نقش داشته باشد. در یکی از آزمایش های انجام شده در این ارتباط مشخص شد که موش هایی که پس از فراگیری یک فعالیت خوابیده بودند، نسبت به موش هایی که نخوابیده بودند، در مناطق کلیدی مغز خود دارای رشد سلول های دندریتیک بیشتری بودند. این سلول ها وظیفه ی عرضه ی آنتی ژن و سلول های فرعی در دستگاه ایمنی بدن را بر عهده دارند.