Maailma esimene küborgtaim

Grupp Rootsi teadlasi on saanud hakkama üsna huvitava ja mõtteid tekitava asjaga – nad lõid esimese küborg-roosi, mis sisaldab endas nii digitaalseid, kui ka analoogseid orgaanilisi elektroonikalülitusi. See leiutis võimaldab muuhulgas reguleerida taimedes kasvu ja keemilisi protsesse, samuti luua uusi, in vivo päikesepaneeele. Nad sisestasid teatud polümeeri tavalise roosi ksüleemi ning näitasid, et on võimalik luua elektrilisi komponente taimes, sh. analooge juhtmetele, transistoritele ning isegi ka ekraanidele! Väärib märkimist, et lisatud polümeer ei limiteerinud vee ja toitainete liikuvust taimes, seega taim elas rõõmsalt enda elu edasi.

plant

Kuidas see kõik siis täpsemalt võimalik on? Kuna elektrivool on oma olemuselt laetud osakeste suunatud liikumine ning taimede juhtkudedes voolavad taimemahlad on täis laenguga molekule ehk ioone (mis reguleerivad taime kasvu, transpordivad energiat jms) , siis on võimalik neid süsteeme kombineerida ning üksteist mõjutama panna. Tulemuseks – elektrokeemiline transistor, mis suudab teisendada ioonnse signaali ümber elektriliseks. Autorite sõnul käitusid need transistorid pea identselt elektroonikas leiduvate analoogidega – nad demonstreerisid selle ksüleemi-transistori võimet töötada ka loogikaväravana (ehk maakeeli – ka taimedest on võimalik nüüd arvuteid ehitada).

Samuti suutsid nad luua ühe teise sarnase polümeeriga taime lehtedest algelise pikslitega “ekraani”, mis suutis käsu peale erinevates lehe osades lehe värvi heledamaks või tumedamaks muuta. “Käsk” oli siis elektrivool, mis pani polümeeri interakteeruma lehes olevate ioonidega, muutes ajapikku lehe värvi.

Selle uurimuse autorid vaatasid mõnes mõttes kõrgemate taimede juuri, varsi ja juhtkudet kui analoogiat elektrooniliste seadmete erinevate osade suhtes. Näiteks juhtkude, mis keemilisi signaale taimes edastab, on funktsioonilt sarnane elektrijuhtmega suvalises seadmes. Aga taime analoogid suudavad ka muutuva keskkonnaga adapteeruda, omavahel koos töötades ajas erinevaid otsuseid teha jms – erinevalt elektrijuhtmest mis alati samamoodi sama ülesannet teeb. Kombineerides robustse elektroonika filosoofia (0 või 1) taime elukese dünaamilisusega jõutakse kindlasti huvitavate rakendusteni! Näiteks taime elu ja kasvu suunamine/kontroll soovitud suunas ning fotosünteesi energia otsene kasutamine (näiteks kasvõi valgusenergiana avalikes parkides jms).

Lisaks on avastusest kindlasti kasu ka taimefüsioloogia mõistmisel, sest seda orgaanilist elektroonikasüsteemi on võimalik kasutada ka teistpidisignaali edastamise asemel saab ka (taime poolt põhjustatud) signaali detekteerida! See võimaldab saada taimelt väga-väga-väga kiiret tagasidet näiteks mõne ühendi mõju uurimisel taimedele.

Originaalartikkel – http://advances.sciencemag.org/content/1/10/e1501136

Advertisements
Maailma esimene küborgtaim

Harvardi spin-off ettevõte arendab maailma esimest (korralikku) elektroonika 3D printerit

Bostoni läheduses baseeruv idufirma Voxel8 võtab vastu eeltellimusi 3D printerile, mis suudab printida kolmedimensionaalseid elektroonikalülitusi plastiku sisse. Asi töötab selle kaudu, et see printer suudab lisaks plastikule printida vaheldumisi ka elektrit juhtivat tinti (selle tindi taga peitub kusjuures umbes kümne aasta pikkune arendustöö!).

voxel8See võimaldab integreerida elektroonikat seadmete sisse, kaitstes neid näiteks korrosiooni eest. Samuti loob see võimaluse uute, seninägematute riistvaralahenduste jaoks – näiteks luua elektroonikasüsteeme, mis on laiali kolmemõõtmelise objekti sees (vs tänapäevased 2D trükkplaadid). Lisaks võimaldab see luua ebastandartse elektroonikaga objekte, mis kaotab ära kohustuse kohaldada enda disain vastavalt trükkplaatide standardile. Olen täiesti kindel, et selline terviklik (korpus+elektroonika) 3D printimine annab meile võimalusi, mida me hetkel veel isegi ette ei oska kujutada!

Et ka disainerite ja inseneride elu kergendada, on Voxel8 partneriks võtnud tarkvarahiiu Autodeski, kellega koos arendada uudset programmi, mis saaks taolise, uue, tervikliku disainifilosoofiaga paremini hakkama. Hetkeseisuga plaanivad nad 2015 lõpus/2016 alguses printereid kätte toimetama hakata ning masina hinnaklass on umbes 9000 dollarit.

Väike tutvustav video (inglisekeelne) :

Harvardi spin-off ettevõte arendab maailma esimest (korralikku) elektroonika 3D printerit

Igat inimest ümbritseb talle omane mikroobipilv

Hiljuti avaldati uurimus, kus näidati ära, et igal inimesel on individuaalne detekteeritav mikroobide pilv. Inimesed “kiirgavad” keskmiselt miljon bioloogilist osakest tunnis ennast ümbritsevasse õhku (see on kahjuks fakt mille peate alla neelama ning selle teadmisega ka edaspidi rahvarohketes kohtates liiklema…) ning see on juba ammu teada, kuid nüüd näidati ära selle “pilve” bakteriaalse osa individuaalne variatiivsus ja detekteeritavus.

Lihtsustatult öeldes pandi katseisik koos sülearvutiga (katseisiku igavuse peletamiseks!) steriilsesse tuppa istuma ning ümbritseti ta Petri tasside ja õhufiltritega, mis kogusid inimesest tulevaid osakesi mitme tunni vältel (lisaks koguti proove ka toast väljuvast õhust). Seejärel kontsentreeriti proovid ning määrati kindlaks nendes sisalduvad rRNA järjestused ning selle põhjal määrati proovides sisalduvad bakteriperekonnad.
Selgus, et iga inimene “kiirgab” endale omast bakteripilve ning selle põhjal on võimalik suurt osa inimesi ka identifitseerida (katses suudeti seda teha nelja tunni jooksul viie inimesega üheteistkümnest). Sisuliselt tähendab see seda, et tulevikus võib näiteks kriminalistikas olla kasutusel lisaks DNA-le ja näpujälgedele ka proovid kuriteopaiga õhust!

Kuid tänasel päeval on veel piisavalt ebaselgust – näiteks kas inimesed on identifitseeritavad ka rahvahulga seast, või kui püsiv on see inimese “õhujälg” ajas – ehk kas minu bakteripilv on sama nii täna kui ka näiteks kuu aja pärast. Samuti pole selge, kas ja kui palju võtavad teised inimesed seda “pilve” omaks. Autorid arvasid, et tõenäoliselt see mingil määral toimub (edasine töö käib autorite sõnul!) ning teiste inimeste lähedus mõjutab meie mikrobioomi isegi õhu kaudu!

Originaalartikkel : https://peerj.com/articles/1258/

Igat inimest ümbritseb talle omane mikroobipilv