A tudomány mai állása - Kétoldalas napelemekkel hatékonyabb lehet az energiatermelés a mezőgazdaságban

Az egyiptomi kék hozhat új eredményeket az orvosbiológiai kutatásokban. Egyiptomi kéknek nevezik azt a színt, amely például az ókori egyiptomi királyné, Nefertiti mellszobrának koronáját díszíti. Ez az ember által előállított első színes pigment, amely most áttörést hozhat az orvostudományban. Egy nemzetközi kutatócsoport ugyanis létrehozott egy olyan nanoanyagot, mely az egyiptomi kék pigmenten alapul és amelyet ideálisan tudnak használni a közeli infravörös spektroszkópia és mikroszkópia képalkotó eljárásainál. Jellemzően olyan anyagokat használnak, melyek gerjesztéskor fényt bocsátanak ki. Ezeket fluorofórának hívják és alkalmasak a vizsgált minták rendkívül apró szerkezetének megfestésére. Így kapnak tiszta képfelbontást a modern mikroszkópok segítségével. A fluorofórák többségének fényét még az emberi szem is képes érzékelni, de ha a kutatók a fény közeli infravörös spektrumát használják, akkor a fény még mélyebben hatolhat be a szövetekbe. A tudomány mai állása azonban kevés olyan fluorofórát ismert, amely ebben a spektrumban működik. A kutatócsoportnak azonban sikerült nanolapokat leválasztania a kalcium-réz-szilikát szemcsékről, vagyis az egyiptomi kékről. Ezek a nanolapok százezerszer vékonyabbak, mint egy emberi hajszál és a közeli infravörös tartományban fluoreszkálnak. Ráadásul a fényük stabil és nem fakul, vagyis ideális az optikai képalkotáshoz. Állat- és növénykísérleteket is végeztek már. Egy esetben például ennek segítségével megjelenítették egy gyümölcslégy egyetlen sejtmagját körülvelő szövetek szerkezetét. A növényeken végzett kísérleteknél pedig még mikroszkóp nélkül is képesek voltak azonosítani a világító nanolapokat. A tudósok szerint ez akár a mezőgazdaságban is hasznos lehet a jövőben.


Kétoldalas napelemekkel hatékonyabb lehet az energiatermelés a mezőgazdaságban. Bár az olyan napelemek, melyek mindkét oldalukon képesek elnyelni a napsugárzást, nem ismeretlenek, de egy francia és egy német cég a mezőgazdaság számára állt elő egy új ötlettel. Az innovatív szerelési megoldás elsőre meglepő, hiszen a napelemeket teljesen függőleges állásban helyeznék el a termőföldeken. A felhasználási módja így teljesen eltér a hagyományos rendszerekétől és épp akkor nem termel áramot, amikor a már megszokott napelemek a termelés csúcspontját elérik, vagyis napközben. Ugyanakkor a teljesen függőleges elhelyezésnek köszönhetően hajnalban és alkonyatkor, tehát akkor, amikor a mezőgazdasági energiafelhasználásnak a leginkább szüksége van rá, maximális lesz a termelése. Ennek köszönhetően még a villamos energia hálózatot is képesek stabilizálni, hiszen arányosabban osztják el az energiát. Ráadásul a szakemberek véleménye szerint a megtermelt áramot helyben lehet a legjobb hatékonysággal felhasználni. Ez pedig ugyancsak azt eredményezi, hogy az így előállított többletenergiával nem terhelik a le a hálózatot. A rendszer előnyei között sorolták még fel azt is, hogy nem kell versenyeznie más piaci megoldásokkal, épp a helyben hasznosulás miatt. A kétoldalú, függőlegesen szerelt napelemek emellett kevés helyet foglalnak. A rendszer telepítésénél arra is figyelnek, hogy a sorok között legalább 10 méteres távolság legyen. Erre azért van szükség, hogy el lehessen közöttük férni a hagyományos mezőgazdasági munkagépekkel és ne akadályozzák azok munkáját. Ennek eredményeként pedig azokon a földeken, ahol kialakítják az újfajta napelemparkot, a terület legalább 90 százaléka továbbra is használatban maradhat, vagyis művelhető.


Készen áll a rajtra a NASA Mars-helikoptere. A Mars 2020 néven futó új űrmisszió a tervek szerint júliusban startolna, ezért elvégeztek egy újabb tesztet a küldetésre szánt egyik eszközzel, mely egy helikopter. Az Egyesült Államok űrügynöksége hivatalos közleményben erősítette meg, hogy a teszt sikeres volt és hozzátették, hogy most pörgették fel utoljára a speciális jármű meghajtásáért és közlekedéséért felelős alkatrészeket. Azokat legközelebb már csak a vörös bolygón próbálják ki. A NASA beszámolója szerint a Floridában végrehajtott teszten sikerült visszaigazolni a legfőbb tulajdonságokat és a helikopter működését és az eredmények alátámasztják, hogy a marsi körülményekre tervezett jármű kész a feladatai ellátására. Ez az eszköz egyébként nem nagy, körülbelül 1,8 kilogrammos. A repülés egy másik égitesten mégis bonyolult művelet, hiszen a Marson egészen más körülmények vannak, mint a Földön. A NASA szerint, ha a júliusi fellövést mégis el kellene halasztani, akkor az indulást legközelebb két év múlva lehetne megpróbálni. Akkor lesz ugyanis olyan ideális pozícióban egymáshoz képest a két bolygó, hogy a rakéta elindítása után fél évvel később már landolhasson a szerkezet.



Minden korábbinál gyorsabban forgó csillagot fedeztek fel a Naprendszerben. Egy kínai kutató azonosította az égitestet egy teleszkóp segítségével és megállapította, hogy a csillag becsült forgási sebessége másodpercenként 540 km. Vagyis körülbelül 100 kilométerrel per másodperccel gyorsabb, mint az eddigi csúcstartó. A Kínai Tudományos Akadémia Nemzeti Csillagászati Obszervatóriumának kutatójának vizsgálatai szerint az újonnan megfigyelt csillag egy magas hőmérsékletű és nagy tömegű égitest. A rendkívüli forgási sebessége miatt pedig az alakja nem a megszokott gömbszerű, hanem lapított és az egyenlítői sugara a hosszabb. Ennek következtében a pólusokon mind a hőmérséklet, mind a gravitáció nagyobb, mint az egyenlítőnél. A csillagról készült tanulmányban a szakemberek azt írják az égitest, mely körülbelül 30 ezer fényévre van a Naptól, másodpercenként 120 kilométert távolodik az úgynevezett szülőhelyétől. Ez arra utalhat a csillagászok szerint, hogy egy kettős csillagrendszer egyik tagja volt, melynek társa felrobbant. Ez a folyamat pedig kilökhette a most felfedezett csillagot.



Földi műholddal tesztelik a műholdak új funkcióit. A Galileo műholdcsaládnak 26 működő eszköze kering a Föld körül, lefedve a bolygót navigációs jelekkel. Ezeken kívül pedig további 12-t juttatna a világűrbe az Európai Űrügynökség. Ezeken kívül pedig van egy további műholdja a szervezetnek, amely ugyanúgy működik, mintha földkörüli pályán lenne, de valójában Hollandiában van egy laboratóriumban. Ez a szerkezet a tesztalany. Arra használják, hogy megvizsgálják a műholdak élettartamát, hogy teszteljék az új fejlesztéseket és hogy különböző rendellenességeket idézzenek elő rajta, hogy ha azok a világűrben történnének meg, akkor tudják, miként reagáljanak rá. A földi műholdon az elmúlt években elvégeztek egy teljes rádiófrekvenciás tesztet is, mellyel megerősítést nyert, hogy a navigáció úgy teljesít, ahogyan azt elvárják a fejlesztők, vagyis úgy, mintha pályán lenne. Ez pedig lehetőséget ad arra, hogy a 2020-as évek második felére tervezett, immár második generációs Galileo technológiát is tesztelhessék. Ebbe beletartoznak a navigációs egységek és az új atomórák is. A hollandiai laborban álló műholdat soha nem akarták a világűrbe juttatni. Az Európai Bizottság, mely a rendszer tulajdonosa azt javasolta, hogy a szerkezetet úgy módosítsák, hogy azon tesztelni lehessen a műholdcsaládon végrehajtandó fejlesztéseket. A tesztalanyból ennek megfelelően csupán egyetlen alkatrész hiányzik, a műholdas antenna. Ehelyett kialakítottak egy olyan rendszert, amely úgy érzékeli a műhold jeleit, mintha azt a földi vevők vennék.


A hangyák képesek tanulni a hibáikból. Az már régóta ismert, hogy a hangyák képesek feromonokkal tájékozódni, a tudomány mai állása szerint azonban már az is biztos, hogy ha veszéllyel találkoznak, akkor módosítják az útvonalukat. Egy friss tanulmányban azt írják, hogy az ismert 12 500 hangyafaj mindegyike kolóniákban él és kiválóan térképezi fel a környezetét. Az útvonalakat kémiai vegyületekkel, feromonokkal jelzik, de vizuális jelekkel képesek felhívni a saját és társaik figyelmét arra, ha az úton veszéllyel találkoztak. A kutatók annak érdekében, hogy bizonyítsák a megfigyelésüket, két sivatagi, egy ausztrál és egy szaharai hangyafélével kísérleteztek. A rovarok szokásos útjára csapdákat helyeztek el, melyekbe először mindannyian beleestek, de sikerült kiszabadulniuk. Másodjára, amikor ugyanezek a hangyák mentek ugyanarra, már kikerülték a csapdákat. Közülük néhány megállt és mielőtt elhaladt volna mellette, alaposan megnézte a veszély forrását. A szakértők szerint ez a viselkedés a bizonyítékokon alapuló hibajavító mechanizmusra utal, ami szerintük a hangyák esetében a komoly intelligencia jele. A tanulmány szerint a jelenség azt bizonyítja, hogy a hangyák a már ismert térképen képesek javítani a vizuális jelek alapján, ráadásul a tapasztalataikat egészen odáig vissza tudják követni, amikor legutóbb találkoztak a veszély forrásával.


Sosem látott magasságban élő emlősre bukkantak a kutatók. Eddig úgy vélték, hogy az emlősök a tengerszint felett 5700 méteres magasságban még képesek megélni, de fölötte már nem. Egy hegymászó viszont 2013-ban készített egy videót az Andokban és elmondása szerint 6600 méter magasan volt, amikor a kamerájával rögzített egy hóban futó egeret. Egyesült államokbeli tudósok ezért februárban expedíciót szerveztek az Andokhoz és a chilei-argentin határon megmásztak egy 6723 méter magas vulkánt, hogy megbizonyosodjanak róla, valóban élnek-e emlősök több mint 6 kilométerrel a tengerszint fölött. Ez a vulkán ráadásul a Föld második legaktívabb tűzhányója, vagyis a körülmények sem ideálisak az emlősöknek. A tudóscsoport az egyhónapos misszió során végül megfigyelte a hörcsögfélék családjába tartozó sárgahasú, levélalakú fülű egeret 6660 méter magasan. Ez szerintük arra bizonyíték, hogy az emlősök még a szélsőséges körülmények között is képesek túlélni. Ebben a magasságban ugyanis az oxigénszint a tengerszinti értékhez képest csupán 45 százalékos, a hőmérséklet pedig télen mínusz 25 Celsius-fokig is lesüllyed. Azt egyébként még nem sikerült kideríteni, hogy az egerek mivel táplálkoznak. Az amerikai tudósok közleményükben azt írták, eddig alábecsülték azt, hogy az emlősök és más gerincesek mekkora tengerszint feletti magasságban képesek tartósan életben maradni. Ennek pedig az lehet az oka, hogy a Föld legmagasabb hegycsúcsainak tanulmányozására eddig kevesebb figyelmet szenteltek. Érdekesség, hogy nemcsak ezt az egérfajt fedezték fel az út során, hanem három másik egeret is azonosítottak rekordnak számító tengerszint feletti magasságban. Most azt tervezik, hogy megvizsgálják, mi a különbség az oxigénben gazdag helyen élő és az alacsony oxigéntartalmú területeken élő egerek között és megpróbálják feltérképezni azt is, hogy utóbbiakban milyen genetikai változások mentek végbe, hogy elviseljék a szélsőséges körülményeket.


Több ezer éves bronzfeldolgozó-központra bukkantak Kínában. A szakértők az ázsiai ország középső részén tárták fel az időszámításunk előtt 1600 és időszámításunk előtt 1046 közötti, Sang-dinasztia (ejtsd.: sang) kései időszakából származó létesítmény maradványait. A helyi örökségvédelmi hivatal arról számolt be, hogy több különálló bronzöntőműhely romjait, számos nagy méretű, bronzból készült szertartási edényt, öntőformát és kemencét tártak fel egy négyezer négyzetméternyi ásatási területen. A 2016-ban feltárt és nagyjából háromezer éves bronzfeldolgozó-központ körülbelül 10 kilométerre lehetett az egykori dinasztia utolsó fővárosának romjaitól. A lelőhelyen fellelt maradványok szerint a központi részen lévő öt bronzfeldolgozó terület mindegyikén külön egységek voltak a lakóhelyek, a sírok és a műhelyek számára. A kutatók abban bíznak, hogy a leletekből fontos információkat tudnak majd meg a késő Sang-dinasztia idején alkalmazott bronzfeldolgozási, bronzmegmunkálási módszerekről.


Varázsszemüveg segítségével teszik könnyebbé az autista gyerekek mindennapjait. Az egyik internetes vállalkozás készített egy okosszemüveget, melyet magyarra fordítva Varázsszemüvegnek nevezhetnénk. Amerikai kutatók és viselkedészavarral küzdő gyerekek gyógyításával foglalkozó szakemberek már évek óta dolgoznak a projekten, hogy az ilyen problémákkal élő gyerekeknek segítsenek felismerni mások érzelmeit. Az okosszemüveg a mesterséges intelligencia és a kiterjesztett valóság kombinálásával működik. Az eszköz felismeri az emberek arcán megjelenő érzelmeket és a viselőjének egy jól beazonosítható ikon segítségével megjeleníti az információt. A varázsszemüveg először feltérképezi az emberi arcot, majd felismeri az érzelmeket. Fontos ugyanakkor, hogy az autista gyerekek a hétköznapokban nem támaszkodhatnak a technológiára. A varázsszemüveget csak a hat hétig tartó foglalkozásokon viselhetik. Ezeken viszont mindenki a saját tempójában haladhat a tanulási folyamatban. Vagyis az okosszemüveg hosszú távon nyújt segítséget, hiszen a technológia segítségével megtanítja a gyerekeket arra, hogy könnyebben felismerjék mások érzelmeit.


Nem annyira kifinomult a kutyák arcfeldolgozása, mint az embereké. Állapította meg egy magyar kutatás. Az ELTE Etológia Tanszék kutatóinak tanulmányában  a kutyák agyának arcfeldolgozó képességét vizsgálták funkcionális MRI berendezéssel. Szabó Dóra, a cikk első szerzője felidézte, hogy az emberi agy számára az arc egy kiemelt és különleges kategória. Úgy fogalmazott, hogy az embernél az arcok feldolgozásáért speciálisan erre érzékeny agyi területek és folyamatok felelősek. Hozzátette, hogy ez érthető, elég csak arra gondolni, hogy milyen nagy szerepe lehet kizárólag az arcon megjelenő információknak, például egy pillantásnak. Az állatok viszont máshogy kommunikálnak. Számos faj az egész testét használja, felborzolja a szőrét, vagy a tollazatát. Éppen ezért a magyar kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy az arcok a kutyák számára is különleges jelentőséggel bírnak-e, vagy sem. A kísérletekben olyan családi kutyák vettek részt, melyekkel elvégeztek egy hónapokig tartó kiképzést annak érdekében, hogy az állatokat éberen is megvizsgálhassák az MRI berendezéssel. Két tesztet végeztek. Az egyikben élőben mutatták egy ember arcát, de a fülek, áll és a haj, vagyis a körvonalak nélkül, valamint mutattak egy azonos alakú, egyszínű felületet. A kísérlet második részében az eredeti arcokról készült fotókat mutattak, illetve olyan mozaikképeket, melyeket ezekből kevertek össze. Ezzel azt érték el, hogy a képek színe, világossága és komplexitása is hasonló legyen. A tanulmány szerint az első kísérletben, az élő arc bemutatásakor a kutyák agyának több területe is nagyobb aktivitást mutatott, de ez már nem volt megfigyelhető a második tesztben, amikor az alacsony szintű vizuális jellemzőkre is kontrolláltak. A tanulmány vezető szerzője, Andics Attila közölte, nem találtak a kutyákban olyan különleges agyterületet, amely kifejezetten az arcokra lenne érzékeny. A magyar kutatók által közölt eredmények alátámasztják azokat a korábbi vizsgálatokat, melyek szerint speciális képzés nélkül a kutyák csupán az arc alapján még a saját gazdájukat sem képesek kiválasztani, ha nem látják a fej körvonalait.


Modernizálták A vonat érkezése című filmet. A rövid, alig egy perces filmet a Lumiére-fivérek (Ejtsd: Lümier) készítették 124 éve, 1896-ban. Azt mutatja be, ahogy egy szerelvény befut egy franciaországi pályaudvarra. A korabeli, a mozgókép történetének legelején készült alkotás akkoriban nagy szenzáció volt és a legenda szerint a nézők között pánik tört ki, mert azt hitték, hogy valóban közelít feléjük a vonat. Ez az állítás nem valós, később terjedt el. A film azonban, talán épp a szóbeszéd okán, ma is ismert, és ezért dönthetett egy úgy egy szakember, hogy modernizálja a képsort. Az eredeti felvétel feketefehér, ezen az új változat sem változtat, az anyag minőségén ugyanakkor rendkívül érezhető a beavatkozás. Az utómunkában egy neurális háló segítségével 4K felbontásúra skálázta fel az anyagot, ráadásul emellett úgy konvertálta, mintha azt 60 képkockás másodpercenkénti sebességgel forgatták volna. Ennek eredményeként a 124 éves filmet a háztartásokban lévő nagyfelbontású tévéken is élvezhető minőségben lehet megnézni.


Minden korábbinál nagyobb csillagrobbanást figyeltek meg a tudósok. Még 2016-ban lettek figyelmesek a csillagászok egy különleges jelenségre. Felfedeztek egy olyan szupernóvát, vagyis egy a Napnál nagyobb tömegű csillag végső robbanását, amely fényesebben ragyogott, mint a saját galaxisa. A felrobbant csillag ráadásul ezer napon keresztül sugárzott és több energiát bocsátott ki magából, mint az eddig megfigyelt szupernóvák akármelyike. A tanulmány szerint az is kiderült az elmúló csillagról, hogy a hagyományoshoz képest a tömege akár tízszer nagyobb lehetett. Vagyis, folytatja a cikk, ez volt az eddigi legnagyobb felrobbanó csillag, amit a tudósok eddig megfigyelhettek és tanulmányozhattak. Az egyik szerző azt mondja, a fiatal univerzumban az ilyen hatalmas csillagok gyakoriak lehettek és abban bíznak, hogy az elmúlt időszakban megfigyelt óriási szupernóva segítheti a munkájukat, hogy megértsék, az univerzum korai időszakában milyen állapotok uralkodtak. A szakemberek szerint a felrobbanó csillagnak nem csupán a fényereje volt különleges, hanem a sugárzásának hossza is. A jelek szerintük arra utalhatnak, hogy a csillagot körül vette egy hidrogénfelhő, amely a robbanásra úgy reagált, mint egy fényképezőgép vakuja, amikor készítik a képet. A becslések szerint egyébként a csillag tömege ötvenszer, de akár százszor is nagyobb lehetett, mint a Napé. Ha ez valóban így van, akkor elképzelhető, hogy egy rendkívül ritka jelenséget, az úgynevezett pár-instabilitás szupernóvát figyelhettek meg. Ennek feltétele, hogy a csillag nagy tömegű, de alacsony fémtartalmú legyen. Ebben az esetben az égitest központi magja összeomlik és a nukleáris láncreakció úgy semmisíti meg, hogy semmi nem marad utána. Ugyanakkor van egy másik elmélet is, miszerint nem egy nagy csillag felrobbanását, hanem két kisebb csillag összeolvadását követték nyomon a csillagászok.


Olyan textilt fejlesztettek kínai kutatók, mely kijavítja saját magát. A kínai tudományos akadémia anyagtechnológiai szakemberei alkották meg az új, ellenálló és nagy teljesítményű elektronikus textilt a viselhető műszerek számára. Azok a viselhető, hajlékony elektronikus eszközök, melyek az emberek mozgását és egészségét figyelik és gyűjtik az adatokat, ma már elterjedtek. Ezeket az ember és számítógép közötti interakciókhoz és az úgynevezett mély tanuláshoz is igénybe veszik, de mind az érzékenységüket, mind a válaszsebességüket még javítani kellene. A textilalapú elektronikus eszközöknek árt a verejték, a fizikai elhasználódás, valamint a mosás. Az olyan mechanikailag stabil funckionális elektronikus textil előállítása viszont még most is nagy kihívás, amely nagy teljesítményű és ellenáll a környezeti ártalmaknak. Kínai tudósoknak viszont sikerült megalkotni azt az anyagot, amely számos folyadéknak ellenáll és a mechanikai igénybevétel után képes arra, hogy kijavítsa magát. Az akadémia professzora azt mondta, a verejték- és vízálló elektronikus textil az emberi mozgás, az ember és gép közötti interakciók és a robottanulás céljára hatékonyan felhasználható.


Különleges szerkezetet készített egy holland tervező. Összesen száz fogaskereket szerelt össze és mindegyik a mögötte lévőt forgatja. Ahhoz azonban, hogy a legutolsó akárcsak egyszer is körbe forduljon, egy emberöltő is kevés lenne. A férfi úgy készítette el a szerkezetet, hogy minden egyes fogaskeréknek tízszer kelljen fordulnia ahhoz, hogy az utána következő egy kört tegyen. Így bár az első fogaskerék gyorsan halad, a második sebessége lényegesen lassabb, a harmadik nagyon lassú, a többi mozgása pedig alig észrevehető. A legutolsók pedig mintha állnának. Ahhoz, hogy a századik fogaskerék egyszer körbe menjen, az elsőnek egy googolt (Ejtsd: ugyanúgy kell ejteni, mint a Google-t, vagyis gúgl) kell fordulnia. Ez egy számot jelent, amit ha papírra vetnénk, a tízes után száz darab nullát kellene írni. Egy portál szerint a holland tervező azért építette meg a különleges gépet a közelmúltban, mert idén március 1-jén 14 óra 52-kor telt el az életéből egymilliárd másodperc.


Nagyon erős fájdalomcsillapítót készítenének a madárpók mérgéből. Ausztrál kutatók kísérleteznek vele, hogy a madárpók mérgét használják fel az opioid fájdalomcsillapítók kiváltására. Ez utóbbiak hátránya ugyanis, hogy a betegnél függőséget válthat ki. A nem opioid szerekre ez nem jellemző, ugyanakkor az intenzív, nagyobb fájdalmak enyhítésére sokkal kevésbé alkalmasak. Erre a problémára nyújthat megoldást a madárpók, illetve annak mérge. Annak segítségével ugyanis az opioid szerekhez hasonló hatásfokú fájdalomcsillapítót hozhatnak létre úgy, hogy azok nem okoznak függőséget. Ennek érdekében az ízeltlábúak mérgét úgy alakították át, hogy az tartalmazzon egy olyan fehérjét is, ami fájdalomcsillapító hatású. Az eddig elvégzett egérkísérletek bizakodásra adnak okot. Bár nem a madárpók az első állat, amelynek a mérgéből megpróbálnak fájdalomcsillapítót készíteni, de az ausztrál kutatóknak most sikerült kifejleszteniük egy eljárást, melynek köszönhetően úgy képesek módosítani a méregből készült szereket, hogy azok kifejezetten csak a fájdalomreceptorokra hassanak.