برچسب: خبرگزاری یونایتدپرس

به گزارش روز جمعه گروه دانشگاه و آموزش ایرنا از خبرگزاری یونایتدپرس، سموم ناشی از مواد منفجره و کف های آتش نشانی در سراسر جهان به محیط زیست نفوذ می کند اما یک گونه جدید علف می تواند به پاکسازی این سموم شیمایی از خاک کمک کند.

محققان برای مقابله با مشکل آلودگی آب در محدوده های آزمایشات نظامی، انبارهای مهمات و سایر تأسیسات نظامی، یک گونه خاص علف را از لحاظ ژنتیکی به گونه ای اصلاح کردند که یک ماده شیمیایی به نام RDX که بطور رایج در مهمات استفاده می شود را از خاک پاک کند.

آنها برای این طرح یک نوع علف را که معمولاً برای کنترل فرسایش خاک استفاده می شود، انتخاب کردند، سپس در محیط آزمایشگاه یک جفت ژن از یک نوع باکتری که  RDX را تجزیه می کند، وارد این علف کردند.

زمانی که این علف اصلاح شده در خاک آلوده کاشته شد، این گیاه  RDX را با موفقیت جذب و به سطوح غیرقابل شناسایی در بافت های خود گیاه تخریب کرد.

RDX مانند بسیاری از مشکل سازترین آلاینده های محیطی، در برابر تخریب طبیعی مقاوم است. به عبارت دیگر، در محیط باقی می ماند و جمع می شود.

طبق برآورد محققان،  این اولین بار است که از یک محصول اصلاح شده ژنتیکی برای تخریب آلاینده های محیطی استفاده می شود.  

لیز ریلوت بیوتکنولوژیست گیاهی و محقق فوق دکتری در دانشگاه «یورک» در انگلیس که در نوشتن این مطالعه همکاری داشت، گفت: زدودن RDX سمی از پایگاه های آزمایش نظامی از نظر منطقی چالش برانگیز است و در حال حاضر راه حل مقرون به صرفه و پایداری برای این موضوع وجود ندارد.

ریلوت افزود: تحقیقات ما نشان می دهد که بیان دو ژن باکتریایی که به طور خاص برای تخریب RDX تکامل یافته اند در این علف،  به این گیاه توانایی حذف و متابولیسم RDX را  در حوزه های آزمایش نظامی می دهد. آزمایشات نشان دادند که این نوع جدید علف می تواند RDX را با سرعت ۲۷ کیلوگرم در هکتار حذف و تخریب کند.

مشروح این مطالعه در مقاله جدیدی در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.  

به گزارش روز پنجشنبه گروه دانشگاه و آموزش ایرنا از خبرگزاری یونایتدپرس،  به گفته محققان دانشگاه A&M در تگزاس، این دستگاه می تواند برای کاربردهای بسیاری مانند بررسی آلودگی زیست محیطی سایت ها، غربالگری مواد غذایی آلوده یا تشخیص محصولات بیماری زا مورد استفاده قرار گیرد.

محققان در این مطالعه نوشتند: کیفیت و حساسیت فوق العاده دوربین ها در تلفن های همراه امروزی می تواند آنها را به عنوان ردیاب های حساس به نور برای انواع مختلف سنجش مورد استفاده قرار دهد.

آنها می گویند: چند تلاش موفقیت آمیز برای استفاده از دوربین های تلفن همراه به عنوان سیستم های دیجیتالی میکروسکوپ نوری قابل حمل انجام شده است. آنها برای تبدیل تلفن همراه به ردیاب شیمیایی، لیزر دیود کوچکی را تولید کردند که می تواند روی دوربین گوشی چسبانده شود. این ابزار جانبی به تلفن همراه اجازه می دهد تا دو نوع طیف سنجی، طیف سنجی «فلورسانس» و طیف سنجی «رامان»  را انجام دهد.

طیف سنجی فلورسانس نور فلورسنت ساطع شده توسط یک نمونه را اندازه گیری می کند، در حالی که طیف سنجی رامان فرکانس ارتعاشی مولکول های هدف را اندازه گیری می کند. طیف سنجی رامان برای شناسایی مولکول های بیولوژیکی، از جمله DNA و RNA که به طور معمول کمتر فلورسنت هستند، مفید است.  این طیف سنجی شامل تشخیص و اندازه گیری طول موج های مختلف می شود.  

از آنجا که مواد شیمیایی مختلف، امضاهای طیفی مختلفی را تولید می کنند، می توان از طیف فرکانس دیجیتالی شده گرفته شده توسط دوربین تلفن همراه برای شناسایی موادی استفاده کرد که نور از آنها بازتاب می یابد یا عبور می کند.

محققان برای آزمایش دستگاه جدید، سیستم لیزر دوربین را روی اهداف مایع از جمله اتانول، استون، الکل ایزوپروپیل و متانول هدف قرار دادند. محققان همچنین امضاهای طیفی را از اجسام جامد، از جمله هویج و جمعتی از باکتری ها به دست آوردند.

آنها تصاویر طیفی گرفته شده توسط سیستم تلفن همراه خود را با حساس ترین طیف سنج های تجاری مقایسه کردند و متوجه شدند که تصاویر آنها ۱۰ برابر قابل توجه تر است.

مشروح این مطالعه در نشریه Review of Scientific Instruments منتشر شده است.

پوست الکترونیکی جایگزینی ارزان قیمتی برای ابزارهای پوشیدنی

به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس، محققان دانشگاه «کلرادو بولدر» در آمریکا این فناوری جدید را با الهام از پوست واقعی ابداع کردند؛ این فناوری جدید همچنین خود ترمیم شونده است و می تواند مجموعه ای از وظایف حسی را از مراحل ردیابی گرفته تا اندازه گیری ضربان قلب انجام دهد.

محققان می گویند نازک بودن و انعطاف پذیری صفحه مداری این پوست الکترونیکی باعث می شود تا به راحتی شکل گرفته و در مکان های مختلف بدن قرار گیرد.

«جیانلیانگ شیائو»  دانشیار مهندسی مکانیک در دانشگاه کلرادو بولدر  در مورد این دستاورد گفت: اگر می خواهید از این فناوری همانند یک ساعت استفاده کنید، می توانید آن را دور مچ خود قرار دهید. اگر می خواهید آن را مانند گردنبند بپوشید، می توانید این پوست الکترونیکی را روی گردن خود قرار دهید.

به گفته شیائو مهمترین ویژگی های این فناوری قابل بازیافت و نازک بودن آن است.

«وی ژانگ»  استاد شیمی در دانشگاه کلرادو بولدر هم گفت: ساعت های هوشمند از نظر عملکرد خوب هستند، اما آنها همواره یک قطعه بزرگ فلزی بر روی یک نوار هستند. یک دستگاه پوشیدنی واقعی، یک نوار نازک خواهد بود که به راحتی می تواند روی بدن انسان قرار گیرد.

این پوست الکترونیکی جدید، آخرین نسخه از فناوری است که شیائو و ژانگ چندین سال است بر روی آن کار کرده اند. نسخه اخیر قابل انعطاف تر و کاربردی تر از مدار پوشیدنی است که این ۲ محقق در سال ۲۰۱۸ رونمایی کردند.

محققان این مدار پوشیدنی جدید را با چاپ شبکه ای از سیم های فلزی مایع بر روی یک صفحه ابداع کردند. سپس این صفحه را میان دو لایه از یک ماده فوق العاده انعطاف پذیر و خود ترمیم شونده  به نام «پلی آمین» قرار دادند.

این پوست الکترونیکی می تواند بدون اینکه تداخلی در مدارش ایجاد شود تا ۶۰ درصد کشیده شود. مهمترین خصیصه این فناوری قابل بازیافت بودن آن است.

درحالی که زمین با بحران آلودگی پلاستیکی مواجه است،  افزایش تولید و استفاده از ابزارهای پوشیدنی مشکل زباله های پلاستیکی و الکترونیکی را تشدید می کند.

مشروح تحقیقات درمورد این پوست الکترونیکی جدید در مجله Science Advances منتشر شده است.

سطح ازن آلاینده زمین در نیم‌کره شمالی افزایش یافته است

به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس،ازن تروپوسفری به مولکول‌های ازن تشکیل‌دهنده تروپوسفر زمین، گفته می شود. این مولکول‌ها بر خلاف مولکول‌های ازن تشکیل دهنده لایه ازن که پالاینده اند، آلاینده هستند و موجب آسیب‌هایی می‌شوند.

تروپوسفر ( Troposphere) پایین‌ترین لایه اتمسفر زمین است. این لایه ۷۵ درصد کل جرم اتمسفر و تقریباً تمام بخار آب و ذرات معلق درون اتمسفر را در خود جای داده است.

در لایه های بالایی جو ، لایه ازن به محافظت از زمین و ساکنان آن در برابر اشعه مضر ماوراء بنفش کمک می کند. اما در نزدیکی سطح زمین ، ازن باعث ایجاد مشکلاتی می شود. بطوریکه علاوه بر تسریع تغییرات آب و هوایی ، این گاز گلخانه ای می تواند به ریه های افراد آسیب برساند و به گیاهان صدمه بزنند.

«آدری گودل» محقق برتر این مطالعه در موسسه تعاونی تحقیقات علوم زیست محیطی در دانشگاه «کلرادو» در آمریکا  در یک نامه الکترونیکی برای خبرگزاری یونایتدپرس نوشته است که ازن یک گاز ثانویه است. این ماده به صورت فتوشیمیایی از گازهای اولیه مانند اکسید نیتروژن ، ترکیبات آلی فرار ، مونوکسید کربن و متان که بطور مستقیم ساطع می شوند، تشکیل می شود. به مواد شیمیایی که در جو برای تشکیل ازن واکنش نشان می دهند، پیش سازه های ازن گفته می شود.

تلاش های قبلی برای اندازه گیری لایه ازن در سطح جهان که با استفاده از داده های ماهواره ای انجام شد، نتایج ضد و نقیضی داشته اند. محققان نتوانستند تعیین کنند که آیا غلظت ازن در تروپوسفر رو به افزایش و یا کاهش است.

محققان در این مطالعه جدید به استفاده از داده هواپیماهای تجاری روی آوردند.  گودل نوشت: این داده ها اطلاعات نسبتاً منطقه ای را ارائه می دهند ، اما اگر مناطق کافی پوشش داده شود ، می توانیم یک تصویر جهانی بدست آوریم.

محققان در این مطالعه موفق شدند که نیم کره شمالی زمین را پوشش دهند؛ این کار به اندازه زیادی قابل توجه است زیرا ۸۸ درصد جمعیت زمین درنیم کره شمالی این کره خاکی زندگی می کنند که بالقوه بر کیفیت هوایی که تنفس می شود، تاثیر می گذارد.

محققان در این مطالعه پروفایل های ازن ۳۴ هزار و ۶۰۰ منطقه را که در فاصله زمانی میان سال های ۱۹۹۴ و ۲۰۱۶ از روی داده های هواپیماهای تجاری بدست آمده بود، تجزیه و تحلیل کردند.

این داده ها که در مجله Science Advances منتشر شده است نشان داد که در کل سطوح ازن در نیم کره شمالی زمین طی دو دهه گذشته به طور پیوسته افزایش یافته است.

محققان در عین حال متوجه شدند که سطح ازن در ناحیه پایین تر تروپوسفر بر فراز آمریکای شمالی و آمریکا کاهش یافته است ، اما در تروپوسفر افزایش می یابد و افزایش سطوح ازن در جاهای دیگر نیمکره شمالی این کاهش را جبران کرده است.

یافته های این مطالعه حاکی از آن است، در حالی که مقررات در آمریکای شمالی و اروپا به مهار آزاد شدن پیش سازهای ازن کمک کرده است ، اما این دستاوردها با انتشار گازها از مناطقی که انتشار پیش سازهای ازن در آنها تنظیم نشده اند، از بین می روند.

یافته های این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.

تشخیص تک فوتون‌های نور با سرعتی بی‌سابقه

به گزارش خبرگزاری یونایتدپرس، این دوربین که اولین دوربین مگاپیکسلی شمارش فوتون محسوب می شود از اولین فناوری حس‌گر تصویر از نوع خود برخوردار است؛  این دوربین جدید فوتونهای منفرد نور را تشخیص می دهدو آنها را با سرعت بی سابقه حدود ۱۵۰ میلیون برابر در ثانیه به سیگنال های برق تبدیل می کند.

می توان از این فناوری که توسط مهندسین «آزمایشگاه معماری پیشرفته کوانتومی» سوییس ابداع شده است  برای بهبود وضوح واقعیت افزوده یا تقویت سیستم های «لیدار» ( LiDAR) برای اتومبیل های خودران استفاده کرد.

این دوربین جدید به کمک وضوح بالا و توانایی که در اندازه گیری عمق دارد،  می تواند واقعیت مجازی را واقعیتر جلوه داده و اجازه دهد تا با اطلاعات واقعیت افزوده در روشی یکپارچه‌تر ارتباط برقرار کرد.

انرژی فناوری این دوربین از دیودهای تک فوتون و یا SPAD تامین می شود. مهندسان علاوه بر کوچک کردن پیکسل های SPAD به اندازه ای بی‌سابقه، همچنین موفق شدند تا مقدار انرژی مصرفی هر پیکسل را کاهش دهند.

این دوربین در نتیجه برخورداری از فناوری‌های پیشرفته می‌تواند با سرعت‌های بی‌سابقه‌ای تصویربرداری کند بطوریکه با حفظ دقت زمان بندی و بهره‌وری انرژی، می تواند تا بیش از ۲۴ هزار فریم در ثانیه عکس بگیرد.

یکی از کاربردهای این دوربین جدید در خودروهای خودران است؛ این دوربین با فعال کردن چند دستگاه لیدار کم مصرف، به سرعت دید سه بعدی با وضوح بالا از محیط اطراف ارائه می دهد و درنتیجه سطوح بی‌سابقه‌ای از ایمنی را در خودروهای خودران ارایه می دهد.

در آینده ای دورتر  ارتباطات کوانتومی، سنجش و محاسبه همه می‌توانند از دوربین های شمارش فوتون با وضوح چند مگاپیکسلی بهره ببرند.

ویژگی های این دوربین در یک مقاله تحقیقاتی در مجله Optica منتشر شده است.