علم و بنیان Science &Foundation
http://www.sciencealert.com/physicists-say-they-ve-created-a-brand-new-form-of-matter-supersolids?_utm_source=1-2-2
#عمومی
دانشمندان اخیرا موفق شدهاند حالتی از ابرجامد در دماهای نزدیک صفر مطلق بسازند که خواصی از مایع و جامد را بهطور همزمان دارا است.
دانشمندان اخیرا موفق شدهاند حالتی از ابرجامد در دماهای نزدیک صفر مطلق بسازند که خواصی از مایع و جامد را بهطور همزمان دارا است.
علم و بنیان Science &Foundation
Photo
مورچهها تا بیست برابر وزن خود میتوانند شیئی را حمل کنند.
اگر کانال علم و بنیان را مفید میدانید، آن را به دوستان علاقهمند خود نیز معرفی کنید.
سپاسگزارم.
سپاسگزارم.
علم و بنیان Science &Foundation
https://www.google.com/amp/s/www.wired.com/2017/02/squid-communicate-secret-skin-powered-alphabet/amp/?_utm_source=1-2-2
ماهی مرکب با تغییر رنگ پوست خود شبیه نوعی الفبای گفتاری برای ارتباط ایجاد میکند.
#عمومی
کامپیوترهای مبتنی بر DNA ساخته میشوند
وب سایت شبکه - حمیدرضا تائبی: ایده ساخت کامپیوترهای مبتنی بر DNA قدمتی نسبتا طولانی دارد. به طوری که نزدیک به یک دهه پیش ایده ساخت چنین کامپیوترهایی مطرح گردید. اکنون دانشمندان موفق شدهاند این ایده را یک گام دیگر به واقعیت نزدیکتر کنند.
گروهی از دانشمندان دانشگاه منچستر به سرپرستی پروفسور رای دی کینگ موفق به ابداع راهکاری شدند که به آنها اجازه داد یک دستگاه محاسباتی مبتنی بر DNA را به وجود آورند. اگر تصور میکنید عملکرد DNA تنها در ارتباط با تولید نسل و زندگی است بهتر است دیدگاه خود را تغییر دهید، به واسطه آنکه این امکان وجود دارد تا از DNA به منظور انجام وظایف دیگر نیز استفاده کرد.
اگر چهار پروتئین DNA با یکدیگر ترکیب شوند به گلبولهای سفید خون اجازه میدهند با عفونتها مبارزه کرده یا باعث رشد مو شوند. اما به لحاظ تئوریDNA ها را میتوان برای تجزیه و تحلیل انبوهی از دادههای مرتبط با اوضاع جوی مورد استفاده قرار داد یا حتا برای کاربردهای حساستر مورد استفاده قرار داد. کامپیوترهای امروزی از تعداد محدودی پردازنده برای انجام یکسری از عملیات استفاده میکنند. اما دستگاهی که از مولکولهای DNA استفاده کند این پتانسیل را دارد تا قدرت محاسباتی خود را برای انجام محاسبات مختلف و همزمان افزایش دهد بدون آنکه با هیچگونه محدودیتی روبرو شود.
امروزه میتوان از کامپیوترهای کوانتومی برای انجام محاسبات سنگین و پیچیده استفاده کرد، اما این کامپیوترها هنوز در مراحل ابتدایی طراحی خود قرار دارند، همچنین برای آنکه بتوان از آنها برای مقاصد مختلف استفاده کرد باید آنها را به شیوه خاصی پیکربندی کرد که همین موضوع محدودیتهایی را به وجود میآورد. اما کامپیوترهای مبتنی بر DNA در عمل محدودیت سامانههای محاسباتی امروزی را ندارند.
پروفسور کینگ در این ارتباط گفته است: «تصور کنید یک کامپیوتر در پیچ و خم جستجوی یک موضوع است و یک نقطه ابتدایی را انتخاب میکند. یک مسیر به سمت چپ و یک مسیر به سمت راست وجود دارد. کامپیوترهای الکترونیکی باید در فهرست خود ابتدا مسیر حرکت را انتخاب کنند. اما کامپیوتر جدید ما نیازی ندارد مسیری را انتخاب کند. کامپیوتر ما خودش را تکثیر میکند و هر دو مسیر را در یک زمان مورد جستجو قرار میدهد و به این شکل در سریعترین زمان جواب را به دست میآورد.»
اگر مکبوک پرو از مولکولهای DNA به جای سیلیکون استفاده کند، این به معنای آن است که هزاران بار سریعتر و قدرتمندتر شده و از انرژی کمتری استفاده خواهد کرد. بدیهی است اپل در نظر ندارد در آینده نزدیک DNAها را در کامپیوتر خود مورد استفاده قرار دهد. اما دانشگاه منچستر به سرعت در حال پژوهش در این زمینه است. به گونهای که دستگاههای کارآمدتری را در آینده تولید کند.
کامپیوترهای مبتنی بر DNA ساخته میشوند
وب سایت شبکه - حمیدرضا تائبی: ایده ساخت کامپیوترهای مبتنی بر DNA قدمتی نسبتا طولانی دارد. به طوری که نزدیک به یک دهه پیش ایده ساخت چنین کامپیوترهایی مطرح گردید. اکنون دانشمندان موفق شدهاند این ایده را یک گام دیگر به واقعیت نزدیکتر کنند.
گروهی از دانشمندان دانشگاه منچستر به سرپرستی پروفسور رای دی کینگ موفق به ابداع راهکاری شدند که به آنها اجازه داد یک دستگاه محاسباتی مبتنی بر DNA را به وجود آورند. اگر تصور میکنید عملکرد DNA تنها در ارتباط با تولید نسل و زندگی است بهتر است دیدگاه خود را تغییر دهید، به واسطه آنکه این امکان وجود دارد تا از DNA به منظور انجام وظایف دیگر نیز استفاده کرد.
اگر چهار پروتئین DNA با یکدیگر ترکیب شوند به گلبولهای سفید خون اجازه میدهند با عفونتها مبارزه کرده یا باعث رشد مو شوند. اما به لحاظ تئوریDNA ها را میتوان برای تجزیه و تحلیل انبوهی از دادههای مرتبط با اوضاع جوی مورد استفاده قرار داد یا حتا برای کاربردهای حساستر مورد استفاده قرار داد. کامپیوترهای امروزی از تعداد محدودی پردازنده برای انجام یکسری از عملیات استفاده میکنند. اما دستگاهی که از مولکولهای DNA استفاده کند این پتانسیل را دارد تا قدرت محاسباتی خود را برای انجام محاسبات مختلف و همزمان افزایش دهد بدون آنکه با هیچگونه محدودیتی روبرو شود.
امروزه میتوان از کامپیوترهای کوانتومی برای انجام محاسبات سنگین و پیچیده استفاده کرد، اما این کامپیوترها هنوز در مراحل ابتدایی طراحی خود قرار دارند، همچنین برای آنکه بتوان از آنها برای مقاصد مختلف استفاده کرد باید آنها را به شیوه خاصی پیکربندی کرد که همین موضوع محدودیتهایی را به وجود میآورد. اما کامپیوترهای مبتنی بر DNA در عمل محدودیت سامانههای محاسباتی امروزی را ندارند.
پروفسور کینگ در این ارتباط گفته است: «تصور کنید یک کامپیوتر در پیچ و خم جستجوی یک موضوع است و یک نقطه ابتدایی را انتخاب میکند. یک مسیر به سمت چپ و یک مسیر به سمت راست وجود دارد. کامپیوترهای الکترونیکی باید در فهرست خود ابتدا مسیر حرکت را انتخاب کنند. اما کامپیوتر جدید ما نیازی ندارد مسیری را انتخاب کند. کامپیوتر ما خودش را تکثیر میکند و هر دو مسیر را در یک زمان مورد جستجو قرار میدهد و به این شکل در سریعترین زمان جواب را به دست میآورد.»
اگر مکبوک پرو از مولکولهای DNA به جای سیلیکون استفاده کند، این به معنای آن است که هزاران بار سریعتر و قدرتمندتر شده و از انرژی کمتری استفاده خواهد کرد. بدیهی است اپل در نظر ندارد در آینده نزدیک DNAها را در کامپیوتر خود مورد استفاده قرار دهد. اما دانشگاه منچستر به سرعت در حال پژوهش در این زمینه است. به گونهای که دستگاههای کارآمدتری را در آینده تولید کند.
علم و بنیان Science &Foundation
Photo
زمین و یار همیشگیاش ماه٬ نقطهای در دوردست!
عکس از ناسا.
عکس از ناسا.
#عمومی
ناسا سردترین نقطه جهان را می سازد
خبرگزاری مهر: قرار است به زودی جعبه کوچکی در ایستگاه فضایی بین المللی افتتاح شود که سردترین نقطه در جهان را بازسازی می کند.
به نقل از ناسا، این جعبه مجهز به لیزر، وکیوم، اتاق و یک چاقوی الکترومغناطیس است که می تواند انرژی ذرات گاز را خنثی کند و به این ترتیب اتم ها را ۱۰۰ میلیون بار بیشتر از اعماق فضا سرد کند.
هنگامیکه اتم های درون جعبه (Cold Atom) سرد شوند، به شکل ابرمایع درمی آیند که به آن کاندنسیت Bose-Einstein می گویند.
هم اکنون Cold Atom در مراحل پایانی ساخت است. محققان تصمیم دارند در ماه آگوست آن را در ایستگاه فضایی بین المللی افتتاح کنند.
این جعبه خارق العاده در آزمایشگاه Jet Propulsion Lab ناسا ساخته شده است. رابرت تامسون محقق این پروژه در Jet Propulsion Lab ناسا می گوید: مطالعه اتم های بسیار سرد دانش و درک ما از ماده و البته جاذبه را تغییر خواهد داد. همچنین آزمایش هایی که با Cold Atom Lab انجام می دهیم دانش ما از جاذبه و انرژی تاریک (یکی از فراگیرترین نیروهای جهان) را بیفزاید.
ناسا سردترین نقطه جهان را می سازد
خبرگزاری مهر: قرار است به زودی جعبه کوچکی در ایستگاه فضایی بین المللی افتتاح شود که سردترین نقطه در جهان را بازسازی می کند.
به نقل از ناسا، این جعبه مجهز به لیزر، وکیوم، اتاق و یک چاقوی الکترومغناطیس است که می تواند انرژی ذرات گاز را خنثی کند و به این ترتیب اتم ها را ۱۰۰ میلیون بار بیشتر از اعماق فضا سرد کند.
هنگامیکه اتم های درون جعبه (Cold Atom) سرد شوند، به شکل ابرمایع درمی آیند که به آن کاندنسیت Bose-Einstein می گویند.
هم اکنون Cold Atom در مراحل پایانی ساخت است. محققان تصمیم دارند در ماه آگوست آن را در ایستگاه فضایی بین المللی افتتاح کنند.
این جعبه خارق العاده در آزمایشگاه Jet Propulsion Lab ناسا ساخته شده است. رابرت تامسون محقق این پروژه در Jet Propulsion Lab ناسا می گوید: مطالعه اتم های بسیار سرد دانش و درک ما از ماده و البته جاذبه را تغییر خواهد داد. همچنین آزمایش هایی که با Cold Atom Lab انجام می دهیم دانش ما از جاذبه و انرژی تاریک (یکی از فراگیرترین نیروهای جهان) را بیفزاید.
Forwarded from روزنامه شریف | SharifDaily
Sharif Daily 709 (17 Esfand 1395).pdf
4.5 MB
⭐️ شماره 709 روزنامه شریف منتشر شد.
روزنامه شریف | SharifDaily
Sharif Daily 709 (17 Esfand 1395).pdf
مقالهٔ حدود علم را به قلم اینجانب در شماره ۷۰۹ روزنامهٔ شریف بخوانید.
#عمومی
کشت بافت زنده در روبات انساننما
وب سایت سایبربان: گروهی از محققان به تازگی پیشنهاد دادهاند از روباتهای انساننما به عنوان محیط جدیدی برای کشت سلولها و بافتهای زنده استفاده شود.
از قرنها پیش انسانها علاقه به ساخت وسیلهای داشتند که بتواند در انجام بسیاری از کارها به آنها کمک بکند. از زمان به وجود آمدن فناوری روباتیک این خواسته روزبهروز بیشتر تحقق یافته و با سرعت بسیاری در حال توسعه است. جدیدترین اسناد منتشر شده در این زمینه نشان میدهند دانشمندان در تلاش هستند تا روباتهایی از گوشت و بافت انسان تولید کنند و هدف از این کار تأمین بافتها و اعضای مصنوعی بیمارانی است که نیاز به پیوند عضو دارند.
پیر ماوتوی (Pierre-Alexis Mouthuy) و اندرو کار (Andrew Carr)، محققان دانشگاه اکسفورد با انتشار مقالهای اعلام کردند ایجاد روباتهای انساننما میتواند به ساخت عضله و تاندون کاملاً کاربردی کمک کند.
محققان برای نمونه به روباتی با نام اِکِروبات (ECCROBOT1) اشاره کردند که پروژهای سهساله با حمایت مالی اتحادیه اروپا بوده و از استخوان، پوست و ماهیچههای انسانی ساخته شده است تا نحوهی رشد بافت واقعی روی روباتهای آینده بررسی شود.
پژوهشگران گفتند: «در طول دههی گذشته پیشرفتهای قابل توجهی در زمینهی روباتهای انساننما صورت گرفته است. به طور خاص میتوان به روباتهای انساننما با اسکلتی عضلانی مانند کنشیرو (Kenshiro) و اِکِروبات اشاره کرد. این روباتها با هدف بهبود نحوهی تعامل با انسانها به صورت طبیعیتر و امنتر توسعه داده شدند. یکی دیگر از اهداف دو روبات یاد شده انعکاس کامل آناتومی بدن انسان مانند بافتها و استخوانها بود. ما پیشنهاد میکنیم از چنین روباتهایی برای رشد طبیعی بافتهای زنده استفاده شود تا بتوان آنها را به بیماران، پیوند زد.»
ECCROBOT
محققان ادامه دادند: «روباتهای عضلانی با علت استفاده از ماهیچههای مصنوعی از درجهی آزادی بیشتری برخوردار بوده و میتوانند به تقلید عملکرد انسان بپردازند و اجزای خود را تکان بدهند؛ در نتیجه جای تعجبی وجود ندارد اگر از آنها برای ایجاد فرصتهای جدید پزشکی استفاده شود.»
در بخشی دیگری از مقاله نوشته شده است: «در حال حاضر ورقههای سلولی نمونه در مخازنی راکد رشد میکنند؛ اما نمیتوانند یک محیط مکانیکی واقعی را برای سلولها بازسازی کنند. در نتیجه سلولهای ایجاد شده از تأثیر بسیار ضعیفی برخوردارند و معمولاً در طول درمان و اتصال بین آنها با شکست مواجه میشود. این موضوع بیشتر در مورد پیوند استخوان، عضله و تاندون اتفاق میافتد و بافتها نمیتوانند به خوبی با هم رابطه برقرار کنند.»
در ادامه آمده است: «برای رفع مشکل بالا ما به روباتی نیاز داریم که ساختار و مکانیک عملکرد آن به بدن انسان شبیه باشد.»
رشد بافتها روی روباتی که عملکردی انسانی دارد، محیطی واقعیتر را برای آنها شبیهسازی کرده و در نتیجه بافتی قویتر و سالمتر را برای انجام پیوند به وجود میآورد.
دو محقق آکسفورد افزودند: «در حال حاضر ایجاد فناوری یاد شده از لحاظ فنی امکانپذیر است و دانشمندان فرصت این را دارند که در زمینههای علمی مربوطه جزئیات و پتانسیلهای بیشتری از روباتهای انساننما را کشف کرده و از آن به عنوان ابزاری در پزشکی ترمیمی و احیای بافت استفاده کنند.»
با توجه به مقالهی منتشر شده مفهوم «روباتهای هیبریدی بیولوژیکی» (biohybrid humanoids)، در چند سال آینده گستردهتر شده و روباتهایی با بافتهای انسانی تولید خواهند شد.
_____________________________
1- Embodied Cognition in a Compliantly Engineered Robot
کشت بافت زنده در روبات انساننما
وب سایت سایبربان: گروهی از محققان به تازگی پیشنهاد دادهاند از روباتهای انساننما به عنوان محیط جدیدی برای کشت سلولها و بافتهای زنده استفاده شود.
از قرنها پیش انسانها علاقه به ساخت وسیلهای داشتند که بتواند در انجام بسیاری از کارها به آنها کمک بکند. از زمان به وجود آمدن فناوری روباتیک این خواسته روزبهروز بیشتر تحقق یافته و با سرعت بسیاری در حال توسعه است. جدیدترین اسناد منتشر شده در این زمینه نشان میدهند دانشمندان در تلاش هستند تا روباتهایی از گوشت و بافت انسان تولید کنند و هدف از این کار تأمین بافتها و اعضای مصنوعی بیمارانی است که نیاز به پیوند عضو دارند.
پیر ماوتوی (Pierre-Alexis Mouthuy) و اندرو کار (Andrew Carr)، محققان دانشگاه اکسفورد با انتشار مقالهای اعلام کردند ایجاد روباتهای انساننما میتواند به ساخت عضله و تاندون کاملاً کاربردی کمک کند.
محققان برای نمونه به روباتی با نام اِکِروبات (ECCROBOT1) اشاره کردند که پروژهای سهساله با حمایت مالی اتحادیه اروپا بوده و از استخوان، پوست و ماهیچههای انسانی ساخته شده است تا نحوهی رشد بافت واقعی روی روباتهای آینده بررسی شود.
پژوهشگران گفتند: «در طول دههی گذشته پیشرفتهای قابل توجهی در زمینهی روباتهای انساننما صورت گرفته است. به طور خاص میتوان به روباتهای انساننما با اسکلتی عضلانی مانند کنشیرو (Kenshiro) و اِکِروبات اشاره کرد. این روباتها با هدف بهبود نحوهی تعامل با انسانها به صورت طبیعیتر و امنتر توسعه داده شدند. یکی دیگر از اهداف دو روبات یاد شده انعکاس کامل آناتومی بدن انسان مانند بافتها و استخوانها بود. ما پیشنهاد میکنیم از چنین روباتهایی برای رشد طبیعی بافتهای زنده استفاده شود تا بتوان آنها را به بیماران، پیوند زد.»
ECCROBOT
محققان ادامه دادند: «روباتهای عضلانی با علت استفاده از ماهیچههای مصنوعی از درجهی آزادی بیشتری برخوردار بوده و میتوانند به تقلید عملکرد انسان بپردازند و اجزای خود را تکان بدهند؛ در نتیجه جای تعجبی وجود ندارد اگر از آنها برای ایجاد فرصتهای جدید پزشکی استفاده شود.»
در بخشی دیگری از مقاله نوشته شده است: «در حال حاضر ورقههای سلولی نمونه در مخازنی راکد رشد میکنند؛ اما نمیتوانند یک محیط مکانیکی واقعی را برای سلولها بازسازی کنند. در نتیجه سلولهای ایجاد شده از تأثیر بسیار ضعیفی برخوردارند و معمولاً در طول درمان و اتصال بین آنها با شکست مواجه میشود. این موضوع بیشتر در مورد پیوند استخوان، عضله و تاندون اتفاق میافتد و بافتها نمیتوانند به خوبی با هم رابطه برقرار کنند.»
در ادامه آمده است: «برای رفع مشکل بالا ما به روباتی نیاز داریم که ساختار و مکانیک عملکرد آن به بدن انسان شبیه باشد.»
رشد بافتها روی روباتی که عملکردی انسانی دارد، محیطی واقعیتر را برای آنها شبیهسازی کرده و در نتیجه بافتی قویتر و سالمتر را برای انجام پیوند به وجود میآورد.
دو محقق آکسفورد افزودند: «در حال حاضر ایجاد فناوری یاد شده از لحاظ فنی امکانپذیر است و دانشمندان فرصت این را دارند که در زمینههای علمی مربوطه جزئیات و پتانسیلهای بیشتری از روباتهای انساننما را کشف کرده و از آن به عنوان ابزاری در پزشکی ترمیمی و احیای بافت استفاده کنند.»
با توجه به مقالهی منتشر شده مفهوم «روباتهای هیبریدی بیولوژیکی» (biohybrid humanoids)، در چند سال آینده گستردهتر شده و روباتهایی با بافتهای انسانی تولید خواهند شد.
_____________________________
1- Embodied Cognition in a Compliantly Engineered Robot
#عمومی
ذخیره اطلاعات، تنها روی یک اتم!
وب سایت یک پزشک - علیرضا مجیدی: در هارد دیسکهای مدرن ذخیره یک بیت دیتا، یعنی یک صفر یا یک، به صورت فیزیکی روی حدود ۱۰۰ هزار اتم صورت میگیرد. در هارد دیسکهای معمولی، یک بیت اطلاعات روی یک میلیون اتم ذخیره میشود.
اما IBM به تازگی بر اساس مقالهای که در نشریه نیچر منتشر کرده است، کاری غیرممکن را ممکن کرده است.
پژوهشگران این شرکت تصمیم گرفتند که یک بیت اطلاعات را تنها و تنها روی یک اتم ذخیره کنند. هدف اینها بود که دستکم به صورت نمادین نشان بدهند که باز هم مرزها را میتوان جابجا کرد و پیشرفتهای فناوری، هیچگاه متوقف نخواهد شد.
بر این کار آنها سراغ عنصر هلیوم رفتند. هلیوم وضعیت هسته و الکترونهایی دارد که برای این منظور، دلخواه بود. نزدیکی نسبی الکترونها به هسته در این عنصر، میزان پایداری مناسب را برای ذخیره اطلاعات به محققان میداد.
محققان برای اینکه صفر یا یک روی اتم هلیوم ذخیره کنند، در هر حالت، جهت یا اورینتاسیون مغناطیسی اتم را تغییر میدادند و اتم را در همین حالت حفظ یا فریز میکردند تا بعدا قابل خواندن باشد.
در سال ۲۰۱۲ محققان توانسته بودند یک بیت اطلاعات را روی ۱۲ اتم ذخیره کنند. در آن زمان آنها از ورقه از اکسید منیزیوم استفاده کرده بودند.
ذخیره اطلاعات، تنها روی یک اتم!
وب سایت یک پزشک - علیرضا مجیدی: در هارد دیسکهای مدرن ذخیره یک بیت دیتا، یعنی یک صفر یا یک، به صورت فیزیکی روی حدود ۱۰۰ هزار اتم صورت میگیرد. در هارد دیسکهای معمولی، یک بیت اطلاعات روی یک میلیون اتم ذخیره میشود.
اما IBM به تازگی بر اساس مقالهای که در نشریه نیچر منتشر کرده است، کاری غیرممکن را ممکن کرده است.
پژوهشگران این شرکت تصمیم گرفتند که یک بیت اطلاعات را تنها و تنها روی یک اتم ذخیره کنند. هدف اینها بود که دستکم به صورت نمادین نشان بدهند که باز هم مرزها را میتوان جابجا کرد و پیشرفتهای فناوری، هیچگاه متوقف نخواهد شد.
بر این کار آنها سراغ عنصر هلیوم رفتند. هلیوم وضعیت هسته و الکترونهایی دارد که برای این منظور، دلخواه بود. نزدیکی نسبی الکترونها به هسته در این عنصر، میزان پایداری مناسب را برای ذخیره اطلاعات به محققان میداد.
محققان برای اینکه صفر یا یک روی اتم هلیوم ذخیره کنند، در هر حالت، جهت یا اورینتاسیون مغناطیسی اتم را تغییر میدادند و اتم را در همین حالت حفظ یا فریز میکردند تا بعدا قابل خواندن باشد.
در سال ۲۰۱۲ محققان توانسته بودند یک بیت اطلاعات را روی ۱۲ اتم ذخیره کنند. در آن زمان آنها از ورقه از اکسید منیزیوم استفاده کرده بودند.
علم و بنیان Science &Foundation
#عمومی ذخیره اطلاعات، تنها روی یک اتم! وب سایت یک پزشک - علیرضا مجیدی: در هارد دیسکهای مدرن ذخیره یک بیت دیتا، یعنی یک صفر یا یک، به صورت فیزیکی روی حدود ۱۰۰ هزار اتم صورت میگیرد. در هارد دیسکهای معمولی، یک بیت اطلاعات روی یک میلیون اتم ذخیره میشود.…
DeepStuff.org
Single Atom Memory: The World’s Smallest Storage Medium
One bit of digital information can now be successfully stored in an individual atom, according to a study just published in Nature. Current commercially-available magnetic memory devices require appro