Descoperiri stiintifice recente

Trenul Hyperloop

Când mergi cu 1.200 de km/h distanţele par o nimica toată. Proiectul Hyperloop Pods dezvoltat de firma miliardarului Elon Musk (45 de ani, avere de 11,5 miliarde $), SpaceX, a fost lansat oficial în 2013. În 2015 a început concursul de proiecte, iar un an mai târziu a fost construit primul tub-şină în laboratoarele XpaceX din Hawthorne, California. Acesta are o lungime de 1,6 km, un diametru de 3,4 metri şi e realizat din oţel. Tubul e aproape vidat pentru a reduce frecarea şi trenul Hyperloop seamănă mai mult cu o maşină propulsată cu motoare electrice Tesla şi compresoare de aer. Între 27-29 ianuarie 2017 vor fi testate ultimele proiecte. Din vară conceptul va putea fi implementat în India, China sau Australia. La finele anului va fi testată şi prima linie subacvatică a Hyperloop. Cu un asemenea tren, practic, o călătorie din România în Italia durează până în două ore.

6. Un nou implant creier-muşchi permite mişcarea membrelor paralizate

O nouă tehnologie creier-maşină concepută la Universitatea Northwestern din SUA permite transmiterea de mesaje de la creier direct la muşchi, evitând măduva spinării. 

Reuşita cercetătorilor face posibilă realizarea unor mişcări voluntare complexe a unei mâini paralizate.„Practic, «tragem cu urechea» la semnalele electrice pe care creierul le transmite în mod natural către braţ şi le transmitem cu ajutorul acestui aparat direct către muşchi”, a explicat Lee E. Miller, profesor de neuroştiinţe la Universitatea Northwestern şi totodată coordonatorul studiului publicat în jurnalul Nature.

„Această conexiune de la creier la muşchi va putea fi folosită pentru a permite pacienţilor paralizaţi din cauza loviturilor la măduva spinării să efectueze mişcările fireşti de zi cu zi, având astfel şansa unei vieţi independente”, a adăugat Miller.

Studiul a fost realizat pe maimuţe. Cercetătorii au înregistrat cu ajutorul unor electrozi implantaţi semnalele electrice transmise dinspre creier spre muşchi atunci când primata strângea în mână o minge, când o ridica şi când îi dădea drumul într-un tub. Aceste înregistrări au fost folosite de oamenii de ştiinţă pentru conceperea unui algoritm cu ajutorul căruia au procesat semnalele electrice ale creierului, prezicând tiparele de activitate musculară generate de acestea.

Transplantul de cap

  Sună a filme cu zombie şi Frankenstein? Ei bine anul acesta operaţia revoluţionară a neurochirurgului italian Sergio Canavero va avea loc în premieră absolută. Reuşita ei deschide calea unor veritabile miracole în medicină, pentru că poate vindeca orice boală, mai puţin pe cele neurocerebrale. Pacientul este un ucrainean de 32 de ani, pe nume Vareli Spiridonov, care suferă de boala Werding-Hoffman care îi “topeşte” muşchii. El s-a oferit voluntar şi e gata să plătească peste 10 milioane $ cât costă operaţia. Înainte de a fi decapitat, pacientul este răcit pentru a nu-i distruge celulele creierului în timpul transplantului. Coloana vertebrală va fi secţionată cu un bisturiu de diamant. Apoi fiecare nerv, fiecare venă în parte va fi ataşată corpului nou. 150 de medici din lume spun că operaţia care va avea loc în China, Marea Britanie sau Arabia Saudită are 90% şanse de succes. Operaţia are loc în decembrie.

Adidaşii biodegradabili

  Una dintre cele mai mari probleme ale omenirii o constituie deşeurile. Conform unor estimări realizate de comunitatea internaţională până în 2025 planeta va fi neîncăpătoare pentru cât gunoi producem. Compania Futurecraft Biofabric a creat în premieră mondială adidaşii 100% biodegradabili. Dacă îi arunci în apa oceanului se dizolvă cât ai zice “peşte” fără a afecta calitatea apei. Au fost produse până acum 7.000 de perechi şi anul acesta, în luna iunie, colecţia va fi oficial lansată publicului larg. Adidaşii sunt creaţi din substanţe organice, talpa are aceeaşi elasticitate şi rezistenţă ca una din cauciuc sau silicon iar materialul textil nu este tratat chimic.

Excursia pe Lună

  Prima excursie privată organizată vreodată va avea loc în luna august a acestui an. Compania care organizează călătoria ne numeşte Moon Express şi are sediul în SUA. MoonEx a obţinut deja aprobarea de la autorităţile federale americane şi va încasa premiul de 20 de milioane puse la bătaie de Gogle pentru prima companie privată care va reuşi o aterizare perfectă pe satelitul natural al Pământului. Zborul din acest an va fi realizat cu participarea unor astronauţi experimentaţi care vor pilota o navă robotizată şi un modul selenar monovolum. După această reuşită se vor desfăşura perioduc curse comerciale pe Lună. O călătorie costă între 50 şi 80 de milioane $ şi durează 24 de ore.

Vaccinul anti-HIV

  Veşti bune pentru bolnavii incurabil! Cercetătorii americani au reuşit să ajungă cu succes în faza a doua de testare a vaccinului SAV001, care a fost creat pentru a pune capăt şirului de peste 1,3 milioane de decese anuale cauzate de SIDA. Vaccinul foloseşte o versiune inactivă a virusului HIV pentru ca sistemul imunitar să poat reacţiona la atacul inamic al acestuia. 600 de voluntari din SUA s-au înscris în programul de testare care va începe în luna septembrie. După faza 1 de testare (pe cobai şi animale) rezultatele vaccinului au fost extrem de promiţătoare. În ultimii 20 de ani au fost înregistrate peste 41 de milioane de decese cauzate de SIDA. Vaccinul nu funcţionează momentan pentru cei care au virusul, însă în urma testărilor din toamnă, cercetătorii speră să descopere şi antidotul mult dorit de întreaga suflare.

1. Viața multicelulară a apărut acum 600 de milioane de ani în urma unei mutații genetice nesemnificative

Milioane de ani în urmă, un accident genetic aleatoriu a făcut posibilă viaţa şi evoluţia multicelularelor moderne.

O singură modificare a fost necesară pentru a face saltul de la viaţă unicelulară, precum bacteria, la viaţă multicelulară – inclusiv omul.

ADN-ul codifică proteinele, moleculele care efectuează toate activităţile vitale în celulele vii. Mutaţiile sunt schimbări aleatorii care apar în ADN în momentul diviziunii celulare. În timp ce cele mai multe mutaţii sunt fatale pentru organism, uneori acestea pot introduce de fapt o nouă piesă uimitoare în mecanismul celular.

În acest caz, o mutaţie a permis creaturilor unicelulare să-şi formeze fiecare câte un complex în parte, care a dat naştere la viaţa multicelulară.

“Studiul nostru sugerează că noile funcţii ale proteinelor pot evolua până la un număr foarte mic de mutaţii. În acest caz, a fost necesară una singură”, a declarat biochimistul Ken Prehoda de la Universitatea din Oregon, care a condus studiul.

Pentru a descoperi această mutaţie, Prehoda şi colegii săi au studiat un grup debureţi microscopici numiţi choanoflagellates, care sunt cele mai apropiate, existente astăzi, rude unicelulare ale animalelor. Aceste creaturi minuscule trăiesc în mări, au o coadă numită flagel pe care o folosesc pentru deplasare. Choanoflagellates  pot trăi atât pe cont propriu cât şi în colonii mari.

Cercetatorii au folosit o tehnică numită reconstrucţia ancestrală a proteinelor  pentru a merge “înapoi în timp” şi a urmări schimbările genetice care au făcut ca aceste creaturi unicelulare să dezvolte o proteină care este critică pentru viaţa multicelulară.

Ei au descoperit că o mutaţie în gena care a codificat coada animalului a permis alinierea ei cu alte celule, ca parte a unei colonii. Acest lucru pare să fi fost un pas crucial ce a permis organismelor unicelulare să evolueze în specii pluricelulare.

2. Matematicienii americani au descoperit un nou număr prim, cel mai lung de până acum

Un grup de matematicieni de la Universitatea din Missouri, SUA, au descoperit recent un nou număr prim (număr care nu se divide decât cu el însuşi şi cu 1), de 22 de milioane de cifre, cel mai lung de până acum. El face parte din categoria de numere prime „Mersenne”, botezate după un călugăr matematician de secol XVI. Oamenii vânează numere prime de mii de ani, de la descoperirea lor în jurul anului 500 î.Hr. de către matematicienii greci.

Formula folosită pentru depistarea numerelor prime este relativ simplă, însă cercetătorii au nevoie de computere care să filtreze numerele din ce în ce mai lungi pe care le obţin prin aplicarea ei, în căutare de numere prime din ce în ce mai lungi. După 31 de zile de calcule nonstop, un program de computer dezvoltat în cadrul proiectului Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) a depistat noul număr prim la 17 septembrie 2015, însă din cauza unei erori apărute în sistemul său de raportare, cercetătorii l-au descoperit în baza lor de date abia la începutul lunii ianuarie 2016.

M74207281, cum a fost denumit noul număr prim, este cu 5 milioane de cifre mai lung decât predecesorul său, descoperit la rândul său de programul mai sus amintit, fiind descoperit multiplicând cifra 2 de 74.207.281 de ori cu ea însăşi şi scăzând 1 din numărul rezultat (după formula 2n-1). Potrivit BBC News, proiectul GIMP a calculat cele mai mari 15 numere prime din ultimii 20 de ani, de când a fost demarat, existând posibilitatea ca numărul lor să fie infinit. Pentru că aceste calcule sunt foarte simple, cercetătorii nu au nevoie de un supercomputer pentru rularea softului ce vânează numere prime.

3. S-a descoperit o nouă planetă

Sistemul Solar ar putea să includă o a noua planetă, de 10 ori mai mare decât Terra şi care s-ar afla dincolo de orbita lui Neptun, potrivit unui studiu realizat de cercetătorii americani, ce a fost publicat, miercuri, informează Reuters.

Simulările computerizate arată că această planetă misterioasă, dacă există cu adevărat, ar orbita în jurul Soarelui la o distanţă de 50 de ori mai mare decât distanţa dintre astru şi Terra, au precizat cercetătorii de la California Institute of Technology din Pasadena (Caltech).

Deocamdată, planeta respectivă nu a fost observată în mod direct.

“O parte substanţială a Sistemului Solar aşteaptă să fie descoperită, iar acest fapt este foarte interesant”, a spus astronomul Mike Brown, coordonatorul acestui studiu, publicat în Astronomical Journal.

Mike Brown şi astronomul Konstantin Batygin, care lucrează tot la Caltech, au fost la început sceptici în privinţa posibilităţii ca o planetă atât de mare să fi scăpat până acum capacităţii oamenilor de a detecta corpuri cereşti în interiorul Sistemului Solar.

Însă ei au calculat, prin simulare computerizată, efectele gravitaţionale pe care le-ar avea această planetă ipotetică asupra mai multor corpuri cereşti cunoscute, aflate în acea regiune a Sistemului Solar, şi au găsit o potrivire aproape perfectă a datelor.

Acelaşi model computerizat a “prevăzut” locurile în care s-ar afla şi alte obiecte cereşti dincolo de orbita planetei Neptun, într-o regiune cunoscută sub denumirea “Centura Kuiper”. Acele obiecte cereşti erau deja evidenţiate într-o serie de analize şi cercetări anterioare.

Un studiu realizat anterior de Mike Brown a ajutat Uniunea Astronomică Internaţională să stabilească faptul că Pluto nu este cea de-a noua planetă din Sistemul Solar, clasând-o în categoria “planetelor pitice”, după descoperirea altor corpuri cereşti, de dimensiuni apropiate şi acoperite de gheaţă, dincolo de orbita planetei Neptun.

“Toţi acei oameni care s-au supărat atunci când au aflat că Pluto nu mai este o planetă pot să se simtă încântaţi de acum înainte, pentru că acolo, în spaţiu, există o altă planetă, care este reală şi care aşteaptă să fie descoperită”, a spus Mike Brown.

4. S-a inventat o tehnologie care stochează datele veșnic

Schema de stocare are la bază memoria 5D, o tehnologie la care se lucrează de câțiva ani la Centrul de Cercetare Optoelectronic, de la Universitatea din Southampton, și care promite păstrarea datelor pentru totdeauna. Schema de depozitare se bazează pe discuri quartz, care oferă fiecare câte 360 terabiți de date, rezistențe care țin până la o mie de grade Celsius și reținerea datelor pe o perioadă de ordinul miliardelor de ani. Iar asta înseamnă foarte mult timp.

5. SpaceX face istoria, prima rachetă orbitală care a aterizat înapoi pe Pământ

Compania aerospaţială, SpaceX, tocmai a făcut istorie trimiţând prima rachetă orbitală în spaţiu care a aterizat înapoi pe Pământ.

Acest moment monumental marchează un eveniment istoric la care SpaceX a lucrat ani de zile, ce ar putea deschide calea spre o nouă eră în zborurile spaţiale care constă în crearea de rachete reutilizabile, rachete, ce pot zbura mai mult de odată.

Cinci ani în urmă, o manevră ca aceasta era un lucru nemaiauzit în industria zborurilor spaţiale. Dar acum, SpaceX a făcut ceva ce nu a mai încercat nimeni, a trimis o rachetă orbitală în spaţiu şi apoi a adus-o înapoi întreagă.

Rachetele orbitale sunt cele mai puternice tipuri de rachete, deoarece ele trebuie să furnizeze suficientă viteză şi putere pentru a trimite încărcături utile pe orbită Pământului. Aceste orbite pot varia de la sute la zeci de mii de kilometri deasupra suprafeţei.

Rachetele orbitale sunt esenţiale pentru eventualul obiectiv a SpaceX de a transporta oamenii spre destinaţii îndepărtate, precum ar fi Marte şi apoi să-i aducă înapoi acasă.

6. Un nou implant creier-muşchi permite mişcarea membrelor paralizate

O nouă tehnologie creier-maşină concepută la Universitatea Northwestern din SUA permite transmiterea de mesaje de la creier direct la muşchi, evitând măduva spinării. 

Reuşita cercetătorilor face posibilă realizarea unor mişcări voluntare complexe a unei mâini paralizate.„Practic, «tragem cu urechea» la semnalele electrice pe care creierul le transmite în mod natural către braţ şi le transmitem cu ajutorul acestui aparat direct către muşchi”, a explicat Lee E. Miller, profesor de neuroştiinţe la Universitatea Northwestern şi totodată coordonatorul studiului publicat în jurnalul Nature.

„Această conexiune de la creier la muşchi va putea fi folosită pentru a permite pacienţilor paralizaţi din cauza loviturilor la măduva spinării să efectueze mişcările fireşti de zi cu zi, având astfel şansa unei vieţi independente”, a adăugat Miller.

Studiul a fost realizat pe maimuţe. Cercetătorii au înregistrat cu ajutorul unor electrozi implantaţi semnalele electrice transmise dinspre creier spre muşchi atunci când primata strângea în mână o minge, când o ridica şi când îi dădea drumul într-un tub. Aceste înregistrări au fost folosite de oamenii de ştiinţă pentru conceperea unui algoritm cu ajutorul căruia au procesat semnalele electrice ale creierului, prezicând tiparele de activitate musculară generate de acestea.

7. Tratament revoluționar cu celule stem pentru AVC

Un grup de pacienți care suferiseră un accident vascular cerebral (AVC) au reușit să se recupereze datorită unei descoperiri medicale majore. Este vorba despre un tratament revoluționar cu celule stem, ce necesită o simplă anestezie locală și o noapte de spitalizare. Procedura este cu atât mai remarcabilă cu cât le-a permis unor oameni țintuiți în scaun cu rotile de peste 3 ani să meargă din nou, să vorbească și să își reia viața normală de familie. Pe lângă recuperarea uimitoare a acestor pacienți, tratamentul cu celule stem s-a dovedit că funcționează chiar și după o anumită perioadă de la producerea accidentului vascular cerebral – ceea ce înseamnă că milioane de oameni ar putea beneficia de noua terapie.

8. Pământul are încă o Lună

Cerul nu mai este același și confirmarea vine direct de la NASA care a anunțat că a descoperit că în jurul Pământului se învârte încă un satelit natural în afara Lunii. Nu e ușor de observat și astronomii l-au putut studia datorită unui telescop special situat în Haleakala, insulele Hawaii: sistemul de supraveghere antiasteroizi, Pan-STARRS 1, l-a descoperit pe 27 aprilie.

HO3 2016, acesta este numele dat de oamenii de știință de la NASA ”noii Luni” cu diametrul de circa 91 de metri și care se va roti încă multe secole în jurul Terrei. Această a doua ”Lună” este în realitate un asteroid blocat într-un ”mic dans” cu Terra pe o orbită deosebit de eliptică înclinată la 8 grade.Deși atracţia gravitaţională exercitată de Terra nu se compară cu cea a lui Jupiter, planeta noastră ”agaţă” din când în când mici asteroizi, atrăgându-i în câmpul ei gravitaţional şi fixându-i pe orbită pentru un anumit interval de timp.

Majoritatea acestor obiecte spaţiale, denumite TCO (Temporarily Captured Objects), rămân pe orbită între 6 şi 18 luni, după care scapă din câmpul gravitaţional al Pământului şi se pierd în spaţiu. Dar altele şi altele sosesc mereu în locul celor pierdute.

9. Oamenii de ştiinţă au descoperit un sistem care să transforme dioxidul de carbon în rocă de construcţie

O echipă de cercetători islandezi a prezentat, printr-un material publicat în ultimul număr al revistei Science, rezultatele unui proiect pilot de captare adioxidului de carbon, principalul gaz cu efect de seră responsabil de efectul de încălzire globală, la adâncimi de 400 – 800 de metri în subteran,transformându-l în rocă.

Rezultatele publicate de cercetătorii islandezi în prestigioasa revistă Science indică faptul că injectarea de CO2 în bazalt, un tip de roci vulcanice poroase, declanșează o reacție rapidă prin care se formează noi minerale din clasa carbonaților, blocând pe o perioadă practic nelimitată dioxidul de carbon.

Metoda de injectare a dioxidului de carbon în roci pentru stocare nu este nouă, însă a fost încercată până acum doar în formațiuni de gresii. Gresiile sunt însă prea inerte din punct de vedere chimic pentru a favoriza reacții prin care acest gaz cu efect de seră să fie blocat, iar oamenii de știință se tem că mai devreme sau mai târziu, dioxidul de carbon injectat în gresii va ajunge din nou în atmosferă. Relieful vulcanic și abundența rocilor vulcanice din Islanda a favorizat însă testarea metodei de injectare a dioxidului de carbon în roci bazaltice, cu rezultate foarte bune. Prin injectarea dioxidului de carbon dizolvat în apă la mari adâncimi, acesta reacționează cu magneziul, calciul sau fierul conținut în rocile bazaltice, generând carbonați, așa cum este piatra de var (carbonatul de calciu).

Proiectul CarbFix a fost aplicat din 2007 de compania energetică Orkuveita Reykjavíkur (Reykjavik Energy) în cazul centralei geotermale Hellisheidi, cea mai mare de acest tip din lume (capacitate de 303 megawați), o centrală care folosește apa geotermală (încălzită de vulcanism) pentru a activa turbinele și a obține energie electrică. În urma acestui proces rezultă aproximativ 40.000 de tone de dioxid de carbon pe an, precum și hidrogen sulfurat.

Conform rezultatelor descrise în studiu, mai mult de 95% din materialul injectat se transformă în minerale în mai puțin de doi ani. ‘Nimeni nu se aștepta ca acest proces să dureze atât de puțin’, a comentat Edda Aradóttir, coordonatorul proiectului CarbFix. În cadrul acestui proiect s-a reușit deja stocarea în subteran a unei cantități de 5.000 de tone de CO2 pe an, fiind practic cea mai mare facilitate de depozitare subterană prin mineralizare a dioxidului de carbon din lume. O serie de noi echipamente ce vor fi instalate în cursul acestei veri vor dubla eficiența de stocare.