10个表明未来的科学进步

  • 10个表明未来的科学进步已关闭评论
  • A+
所属分类:技术

每天都有科学发现在改变着我们生活的世界。这份清单包含了一些疯狂的科学创新,而这些创新都是在2013年6月完成的。从物理学到医学再到生物学,以下故事必将给您带来轰动心神。大多数人认为,一生中永远不会发生的技术和医学进步是现实的,而且还在不断发展,在这一刻就更不用说了。这些发现带来了无数新技术,这些新技术只会随着时间的流逝而发展壮大,以使世界成为一个更美好的居住环境。

10心灵运动

能够控制物体的运动似乎就像是一本科幻小说的情节,但是由于明尼苏达州科学与工程学院的研究人员的帮助,这已经成为现实。使用称为脑电图的无创技术,利用脑波,五名学生能够控制直升机的运动。

面对直升机的相反方向,学生通过想象自己的左手,右手和两只手,可以在不同方向上移动车辆。经过一段时间的训练,参与者很快就能使直升机执行几项演习,包括穿过环,并在屏幕上向他们显示飞行图像。研究人员希望扩展这种新的非侵入性脑电波技术,以最终恢复瘫痪或神经变性患者的运动,听力和视力。

9心脏核磁共振

10个表明未来的科学进步

蒽环霉素是一种有效的化学疗法,但已证明它会严重损害许多接受治疗的儿童的心脏。到目前为止,大多数遭受这种心脏损害的儿童发现其心脏壁变薄,并且到他们被诊断出时,现在做任何事情通常为时已晚。一旦不可逆转的损害已经造成严重后果,超声波将常常使心脏缺损,直到治疗后数年。

但是6月10日公布了一种新技术。通过广泛的测试,T1 MRI已显示出比用于检测儿童心脏病的现有技术更准确,更有效和更安全。与超声波检查(错误地显示心脏完全正常)相比,医生能够更早,更有效地发现儿童期的心脏缺陷。这是检测早期心脏病的重要医学进展。

8高效电解(盐水分离)

10个表明未来的科学进步

在寻找高效和丰富的替代燃料的竞赛中,研究人员在试图提出一种有效的海水分离方法来生产氢燃料的方法时,总是遇到障碍。6月10日,澳大利亚研究委员会卓越电子材料科学中心的团队推出了一种催化剂,该催化剂能够以极少的能量分解海水

催化剂已制成可吸收的柔性塑料薄膜,并利用从光中获得的能量来氧化海水。与当前需要大量能量来氧化水的方法不同,此方法仅使用5升(1.3加仑)的海水就能产生足够的能量来为普通家庭和汽车提供一整天的动力。该膜包含合成的叶绿素分子,以与许多植物的叶子相同的方式利用太阳的能量。与当前散发有毒氯气云团的水分解方法不同,使用此方法也不会造成任何化学损失。

这种有效的方法可以大大降低氢燃料的成本,使其在将来成为汽油的竞争性替代燃料。

7小电池

10个表明未来的科学进步

随着3D打印机的最新发明,天空是它可以创建的复杂复杂对象类型的极限。6月18日,美国哈佛大学和伊利诺伊大学的研究人员宣布,他们能够合成一种锂离子电池,该锂离子电池小于沙粒且小于人发宽度。

研究人员能够通过交错电极网络的精细分层来实现这一惊人的成就。在计算机上完成3-D设计后,打印机将使用特制的包含电极的液态油墨,一旦接触到空气,这些电极就会立即硬化。由于其尺寸,该设备可广泛使用。

在使用这种电池之前,很少有人用电池供电的物体存在。这是因为设计成非常小的小型设备需要的电池与提供后续能量的电池一样大,或者给他们提供的缺乏大量电能的非常小的电池。3-D打印机使用墨水和计算机程序中的详细设计来创建微型电池。

6生物工程身体部位

10个表明未来的科学进步

6月6日,杜克大学的一组医生成功地将第一个生物工程血管植入了活着的患者体内。尽管生物工程学发展迅速,但该程序是任何人工合成生物工程身体部位的首次成功植入。

移植到患有肾脏疾病末期的患者体内,静脉是由捐赠的人类细胞合成的,然后在支架上发育。为了防止患者体内的任何抗体攻击异物血管,去除了可能引发攻击的质量。事实证明,该静脉比人工或动物植入物在测试中更为成功,因为它们不易凝结,而且在手术过程中不会造成感染的风险。

令人难以置信的是,静脉由与其连接的相同柔性材料制成,甚至具有其细胞环境和其他静脉的特性。随着该程序的成功,这一新兴领域对于医学界的进一步使用具有重大意义。不久之后,医生们希望对心脏病进行生物工程处理,甚至可能对整个器官或身体部位进行生物工程处理。

5四夸克粒子

10个表明未来的科学进步

在6月18日宣布确认有四个夸克的粒子之后,寻找关于我们宇宙诞生的解释的要求越来越高。尽管这似乎并不那么重要,但是对于物理学家来说,这一发现引起了人们对物质最初产生方式的新解释和理论。在此观察之前,对物质产生的解释是有限的,因为曾经发现只有两个或三个夸克的粒子。

科学家称这种新粒子为Zc(3900),他们假设它是在大爆炸之后的头一个疯狂的热秒中制成的。在SLAC国家加速器实验室(与斯坦福大学附属)的BaBar合作中,经过数年复杂的数学方程式之后,在北京电子正对撞机(BEPCll)工作的科学家多次注意到了这一粒子。由于科学家们即使不是慷慨的也不是什么,所以结果与欧洲核子研究组织的人分享以及日本筑波的高能加速器研究组织。日本科学家最近才能够观察和分离出159种颗粒。与大多数科学突破一样,这种颗粒缺乏实证,直到北京百丽探测器的科学家确认分离出307种以上的颗粒为止。

科学家声称,这种探测器在其探测器中发生了超过10万亿亿次亚原子碰撞,是瑞士著名的大型强子对撞机的两倍。一些物理学家对此观测提出了批评,声称该粒子不过是两个键合在一起的介子(两个夸克粒子)而已。无论如何,粒子存在的知识对于物理学世界而言是巨大的,并引发了许多物质可能已经形成的许多方式。

4替代燃料微生物

10个表明未来的科学进步

想象一下一个世界,那里高效,低成本的替代燃料与我们周围空气中的氧气一样容易获得。好吧,多亏了美国能源部和杜克大学研究人员的合作,我们可能拥有一种微生物,可以使这一梦想成为现实。近年来,在替代燃料(如玉米和甘蔗中的乙醇)领域取得了长足的进步。不幸的是,这些方法已被证明效率低下,并引起了很多批评,例如切入粮食和土地供应。最近,科学家已经能够提出一种旨在利用太阳能的电燃料,而无需像大多数现有替代燃料那样切入食物,水或土地供应。

除了低能耗外,微小微生物还可以在实验室中高效地合成这些电燃料。这些电燃料微生物已被分离出来,并发现它们生活在非光合细菌中。微生物利用土壤中的电子作为食物,消耗掉能量接触电和二氧化碳时会生成丁醇。利用这些知识,科学家可以提取基因来完成这种光合作用的替代物,并将其注射到实验室生长的细菌中,从而使它们能够大量生产丁醇。由于多种原因,现在正丁醇被视为乙醇和汽油的更好替代品。丁醇是一个更大的分子,比乙醇具有更大的能量承载能力,并且不吸收水,因此可以将其直接放置在任何汽车的油箱中,并通过现有的汽油管道运输。这些丁醇微生物对于替代燃料的未来非常有前途。

3银的医疗福利

10个表明未来的科学进步

波士顿大学的一组研究人员于6月19日发表了一项关于在抗生素中使用银的益处的研究。尽管人们早已知道银具有很强的抗菌特性,但科学家直到最近才发现,它能够将普通抗生素转变为类固醇上的抗生素。

现已知道,银使用许多化学过程来阻止细菌形成键,减慢其代谢速率并破坏体内平衡​​。这些过程导致细菌变弱,更容易受到抗生素的作用。通过多项研究,银和抗生素的混合物在杀死细菌方面的效率比单独使用抗生素高出1000倍。一些批评家警告说,使用银可能会对使用者产生潜在的毒副作用,但科学家不同意,称少量无毒物质会增加抗生素的有效性。对于医学界来说,这是一个非常令人兴奋的发现,这种贵金属的潜在用途和应用正在不断增长。

2盲人视线

10个表明未来的科学进步

6月初,澳大利亚设计师团队推出了首个仿生眼原型。仿生眼的工作原理是将芯片植入用户的头骨,然后连接到眼镜中的数码相机。尽管眼镜目前仅允许用户看到轮廓,但原型有望在将来得到很大改进。相机捕捉到图像后,信号就会改变并无线发送到微芯片。从那里开始,信号激活植入到大脑视觉皮层的微芯片上的斑点。研究人员团队希望在保持眼镜轻巧,可调节且佩戴者舒适的同时,进一步发展眼镜的功能。百分之八十五的合法盲人应该可以使用它。

1个免疫癌症

10个表明未来的科学进步

罗彻斯特大学于6月19日发表了一项研究,提出了允许裸mole鼠对癌症免疫的机制。这些令人毛骨悚然的地下啮齿动物的外表看起来可能会发烫,但在抵抗癌症免疫力方面,他们似乎笑到了最后。

在裸mole鼠大鼠细胞之间的空间中发现了一种被称为透明质酸(HA)的粘糊糊糖,这种糖似乎阻止了它们紧密靠近并形成肿瘤。该物质在高中舞蹈中像亲代伴侣一样起作用,会引起早期接触抑制,该过程可在细胞达到一定密度后阻止其繁殖。两种酶的双重突变可促进HA的生长并减少其分解,这被认为是该物质数量增加的原因。科学家通过用高含量和低含量的HA感染皮肤细胞来测试该理论。

发现在HA水平低的细胞中,癌症迅速繁殖,但是在HA水平高的细胞中,肿瘤未能形成。科学家们希望对实验老鼠进行改造,使其产生大量的HA,以使小鼠对癌症免疫。

谢尔比(Shelby)是亚利桑那州立大学的本科生,研究心理学和药物生物化学。她一直对周围世界的奥秘着迷。她希望她毕业后能够上医学院,以寻找并解决这些谜团。

 

十佳评选网