ברוכים הבאים לחלק "טנק המדע" שלנו. בתחום זה של האתר אנו מתמודדים עם תגליות רלוונטיות מעולם המדע (פיזיקה, מתמטיקה, מדעי המחשב, רפואה ועוד) באופן בין תחומי. אנו מפרסמים הישגים חשובים מהעולם תוך התמקדות מיוחדת בסביבה המדעית בגטינגן. תיהנו ותישארו סקרנים.
נכון לעכשיו, מתבצעת עבודה בכמה מסלולים לשיפור היעילות של טכנולוגיות רבות ושונות לייצור אנרגיה סולארית. החוקרים הצליחו ברומן תאים סולאריים טנדם פרובסקיט-סיליקון להשגת יעילות של כמעט 30, ליתר דיוק 29,15%. זהו שיא נוסף בקטגוריה.
תמונת המקור: Pixabay
קבוצת עבודה ספרדית מצאה דרך לייצר שדה מגנטי מוגבל במרחב במרחק מהמקור. הצוות סביב רוזה מאך-באטל מאוניברסיטת אוטונומה דה ברצלונה משתמש בגלילי 
חוטים מסודרים, נושאי זרם, היוצרים מטא-חומר מגנטי. השליטה במגנטיות, החיונית למגוון רחב של טכנולוגיות, נפגעת מחוסר האפשרות להשיג את המקסימום שדה מגנטי במרחב פנוי. כאן החוקרים מציעים אסטרטגיה המבוססת על שלילי חֲדִירוּת מבוסס להתגבר על מגבלה קשה זו. הם מדגימים בניסוי שחומר מגנטי פעיל יכול לחקות את שדה חוט חשמלי ישר למרחק. האסטרטגיה שלהם מובילה למיקוד חסר תקדים של שדות מגנטיים בחלל ריק ומאפשר מחיקה מרחוק של מקורות מגנטיים, מה שפותח דרך לתפעל שדות מגנטיים באזורים בלתי נגישים. PhysRevLett https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.177204
מקור תמונה: Pixabay
לצוות מדענים סינים יש אחד מחשב קוונטי שלדברי מחבריו מדגים את עליונותה של הקוונטים. היתרון של מחשבון Jiuzhang בא לידי ביטוי במהירות המחשוב. על פי צוות המחקר הסיני, לקח למחשב הקוונטי שלהם רק 200 שניות לבצע חישובים שהמחשב הקונבנציונאלי המהיר ביותר ייקח למיליוני שנים לעשות.
טבע https://www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7
באוקטובר האחרון אישרו פקידי גוגל דיווח מוקדם יותר בתקשורת על השגת עליונות קוונטית. מחשב השקמה שהם יצרו נראה פריצת דרך המיוחלת ב מחשוב קוונטי להיות. מהנדסי גוגל דיווחו כי המחשב הקוונטי שלהם פתר בעיה תוך קצת יותר משלוש דקות שייקח אפילו למכונות המקובלות הטובות ביותר לפתור אלפי שנים.
מחשבים קוונטיים יכולים לעמוד בהרבה על מכונות קונבנציונליות. המטרה היא ליצור את מה שמכונה "עליונות קוונטיתמחשב השקמה השיג יתרון זה רק במקרה מאוד ספציפי. הניסוי של מהנדסי גוגל כלל ביצוע פעולות אקראיות ב- qubits וקריאת התוצאה. המשפט שהתקבל של ספרות המקודדות במערכת בינארית נבדק כדי לוודא שההפצה שלהם באמת חישובים אלה אינם שימושיים במיוחד, אך יש להם השפעה רבה על כוח המחשוב של המכשיר.
מקור תמונה: טבע https://www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7; הנסן ג'ונג
הבעיה המדעית ארוכת השנים והמורכבת ביותר של מבנה והתנהגותם של חלבונים נפתרה על ידי מערכת הבינה המלאכותית החדשה AlphaFold. מדעני DeepMind הראו כי הבינה המלאכותית שהם יוצרים יכולה לנבא אילו חלבונים בצורת תלת מימד ייווצרו מרצפי חומצות אמינו.
חיזוי איזו צורה תלת מימדית חלבון יקבל היה תעלומה עבור מדענים במשך חצי מאה. היכולת לחזות במדויק את מבנה החלבונים על סמך רצף חומצות האמינו שלהם תהיה ברכה רבה למדעי החיים והרפואה. זה יאיץ משמעותית את המאמצים להבין את אבני הבניין של התאים ולאפשר פיתוח מהיר יותר של תרופות חדשות.
הצוות מ Deepmind בינה מלאכותית מפותחת טיפלה בבעיה. זהו שלוחה של גוגל שזכתה להצלחות רבות בפיתוח אלגוריתמים מתקדמים. לפני כמה שנים עשית זאת תוכנית AlphaGo המאסטר של go שיחק מספר פעמים. אחת מהאינטליגנציות המלאכותיות שלהם, המכונה AlphaStar, התבררה כטובה מ- 99,8% מהשחקנים במשחק האסטרטגיה בזמן אמת StarCraft II. עם זאת, השגת הבינה המלאכותית החדשה שלהם - AlphaFold - עולה על התוצאות הטובות במשחקים.
היום שוב מהסדרה מסע בין כוכבים שולח ברכות או Nanites 2.0. דיווחנו לאחרונה על פיתוח מיקרו-רובוטים (שליטה על רובוט מיקרוסקופי בתוך הגוף. מבטיח תוצאות הבדיקה הראשונה). נראה שההתפתחויות בתחום תפסו במהירות רבה מאוד.
חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית השוויצרית ETH ציריך הצליחו לבנות רובוט רפואי מיניאטורי ממתכת ופלסטיק באמצעות ליתוגרפיה תלת ממדית. מבני הרובוט המתקבלים הם באורך של לא יותר מרבע מילימטר וניתן לשלוט בהם על ידי שדה מגנטי ביישומים רפואיים.
היום שוב מהסדרה מסע בין כוכבים שולח ברכות או Nanites 2.0. דיווחנו לאחרונה על פיתוח מיקרו-רובוטים (שליטה על רובוט מיקרוסקופי בתוך הגוף. מבטיח תוצאות הבדיקה הראשונה). נראה שההתפתחויות בתחום תפסו במהירות רבה מאוד.
חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית השוויצרית ETH ציריך הצליחו לבנות רובוט רפואי מיניאטורי ממתכת ופלסטיק באמצעות ליתוגרפיה תלת ממדית. מבני הרובוט המתקבלים הם באורך של לא יותר מרבע מילימטר וניתן לשלוט בהם על ידי שדה מגנטי ביישומים רפואיים.
המהנדסים באוניברסיטת טקסס באוסטין פיתחו את מכשיר אחסון הנתונים הקטן ביותר עד כה. המחקר, שתוצאותיו פורסמו לאחרונה ב טבע ננוטכנולוגיה (https://www.nature.com/articles/s41565-020-00789-w) פורסם 
מבוסס על תגלית שהתגלתה לפני שנתיים כאשר מכשיר דק יותר שובר שיאים בשם "מרסס" נבנה לאחסון מידע. בעבודה חדשה זו, המדענים צמצמו עוד יותר את הגודל וצמצמו את שטח החתך לננומטר מרובע אחד בלבד.
מקור תמונה: Pixabay
חומר חדש יכול לעזור בבניית מחשבים קוונטיים. מוליכי-על הם חומרים בהם זורם חשמל מבלי להיתקל בהתנגדות. בדרך כלל דרכו היא חד כיוונית, אך התגלה חומר בו הזרם יכול לזרום לשני כיוונים בו זמנית. מדע (https://science.sciencemag.org/content/366/6462/238)
מוליך העל יוצא הדופן הזה הוא מה שמכונה b-Bi2Pdאשר מורכב מביסמוט גבישי ופלדיום. אם אנו יוצרים טבעת משכבה דקה של חומר, מתברר כי הזרם בה יזרום באותו זמן עם כיוון השעון ונגד כיוון השעון. מגלים התופעה צופים כי ישמש אותה בדור הבא של מחשבים קוונטיים, הודות לשימוש ישיר בחוקי פיזיקה קוונטית יוכלו לבצע חישובים הרבה יותר מהר מאשר עמיתיהם המודרניים.
מקור תמונה: אוניברסיטת קוביט / ג'ונס הופקינס ממוקמת
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב והמרכז הרפואי שמיר עצרו והפכו כמה היבטים מרכזיים בהזדקנות התאים האנושיים. במחקר שלהם הם השתמשו במשהו שנקרא היפרברי 
טיפול בחמצן.
בכל פעם שתא משכפל בגופנו, אנו מאבדים פיסת נעורינו. הכל על ידי קיצור הטלומרים, המבנים המגנים על הכרומוזומים שלנו מפני נזק בעת העתקה. הבנת תהליך זה נחשבת ל"גביע הקדוש "של הביולוגיה המזדקנת. חוקרים מישראל טוענים כי במחקר מצומצם של 26 חולים הצליחו להפוך את תהליך הקיצור ובכך להגדיל את אורכו של הטלומרים. תיאור המחקר פורסם בכתב העת ".הזדקנות"שוחרר.
מקור תמונה: אוניברסיטת תל אביב (TAU)
כיצד ניתן להפוך את תהליך ההזדקנות?
ההמרה של פחמן דו חמצני לאלכוהול אתילי וחומרים יקרי ערך אחרים מתבצעת על ידי דר. וויצ'ך סטפניובסקי אפשר את הזרזים שהתפתחו. זרזים מורכבים מננו-הדפסים ובעלי משטחים עצומים המציעים מספיק מקום לחלקיקים המעורבים בתגובה.
להפחתת פחמן דו חמצני לחומרים אחרים משתמשים בשיטות אלקטרוכימיות, כולל - זרזים. אלה חומרים המאפשרים את התגובה הכימית ומקלים עליהם, אך אינם משתתפים בה. כתוצאה מתגובה כזו ניתן לייצר את הפחמימנים הדרושים לייצור פולימרים - הפלסטיק הפופולרי. ניתן להשיג אלכוהול אתילי גם מ- CO2 לשימושים שונים, למשל כדלק למכוניות.
מקור תמונה: Pixabay
בזכות הטכנולוגיה שהציג הסטארט-אפ הישראלי, ניתן להעביר את הצליל ישירות לאוזניים ללא צורך באוזניות או אטמי אוזניים. של ה Sound Beamer 1.0כפי שיצרו זאת יוצריו, הוא יוצר "בועה אקוסטית" סביב אוזניו של המאזין ואף אחד חוץ מהמקבל אינו שומע רעש כלשהו. זה מ נובטו מערכות המערכת שפותחה על ידי סטארט-אפ משתמשת במערכת חיישנים לאיתור מיקום האוזניים. איתור אזור היעד מאפשר לשלוח צלילים שאיש מלבד המשתמש לא יכול לשמוע. מעניין שהמכשיר עוקב אחר מיקום הראש בזמן ההאזנה כדי לבצע שינויים במיקום האוזניים כדי שתוכל להאזין למוזיקה בזמן שאתה זז. עם זאת, עליך להישאר בטווח החיישנים של המכשיר.
איך זה עובד?
Hebrew
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Spanish