Το ραδιοτηλεσκόπιο BICEP και τα κατόπτρα του EHT με θέα παρήλια στο Νότιο Πόλο

«Σπάνια βλέπουμε παρήλια, τόσο χαμηλά στον ορίζοντα του νοτίου πόλου, όταν ο ήλιος είναι μόλις 3 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα», όπως αναφέρει ο ερευνητής Aman Chokshi που τράβηξε αυτή τη φωτογραφία στις 12/3. Εκεί, τώρα βρίσκονται στην χειμωνιάτικη, χωρίς ήλιο, περίοδο, που διαρκεί 6 μήνες.

 

Κάτοπτρα, ως μέρος του Event Horizon Telescope (EHT), τα οποία τοποθετήθηκαν εκείνη τη μέρα (12/3), φαίνονται χαμηλά στη φωτογραφία. Λεπτομέρειες για το EHT, το οποίο έγινε γνωστό στο ευρύ κοινό για τη φωτογραφία της μαύρης τρύπας στον γαλαξία M87, πριν 3 χρόνια, μπορούν να βρεθούν εδώ: https://antisimvatikos.blogspot.com/2019/04/eht.html. 

 

Στο βάθος, δεξιά από το δεξί παρήλιο, διακρίνεται το ραδιοτηλεσκόπιο BICEP 3 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), το οποίο στοχεύει στη μέτρηση της πόλωσης της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου. Αυτή η ασθενική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία βρίσκεται παντού στο χώρο και προέρχεται από μία εποχή που το Σύμπαν είχε ηλικία «μόλις» 380000 ετών. Είναι η παλαιότερη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που μπορούμε να ανιχνεύσουμε. Επομένως, έχει τεράστια σημασία η έρευνά της και η κάθε πληροφορία που εξάγουμε από αυτήν. 

 

Φωτογραφία: https://twitter.com/aman_chokshi

 

 

Κονιορτοστρόβιλος στην Αριζόνα

Εντυπωσιακός κονιορτοστρόβιλος (dust devil) στις 7/3 στην περιοχή Quartzsite, στην Arizona των ΗΠΑ.

Αυτοί οι στρόβιλοι δημιουργούνται με καλό καιρό σε ξηρό έδαφος όπως αυτό στο βίντεο. Η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στην ξηρή και σχετικά θερμή επιφάνεια του εδάφους και του ψυχρότερου αέρα λίγο πάνω από αυτήν, μαζί με κάποιους τυχαίους τοπικούς μικροστροβιλισμούς (ύπαρξη διάτμησης) στον άνεμο, είναι αρκετά για να δημιουργηθούν και να μεγεθυνθούν αυτοί οι στρόβιλοι. Σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί να γίνουν ιδιαίτερα ψηλοί (εκατοντάδες μέτρα) και επικίνδυνοι σηκώνοντας ακόμη και σχετικά βαριές προκατασκευασμένες κατασκευές.

 

Βίντεο: Lisa Browning -- Πηγή: https://twitter.com/NashWX

Η μετάβαση στη φάση REM μέσω ντοπαμίνης

Η μετάβαση από τη φάση non-REM (χαλάρωση, πτώση θερμοκρασίας σώματος, πίεσης και καρδιακών παλμών, μυοχαλάρωση), στη φάση REM (όνειρα) του ύπνου, δεν έχει κατανοηθεί επαρκώς. Μια έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science στις 3/3, έρχεται να ρίξει λίγο παραπάνω φως (μεταφορικά και κυριολεκτικά…) σε αυτό το θέμα.

 

Στα ποντίκια, η παραγωγή και μεταφορά μιας μικρής δόσης ντοπαμίνης από νευρωνικά κύτταρα στην αμυγδαλή (περιοχή του εγκεφάλου που αποτελείται από ομάδα νευρώνων η οποία μοιάζει με αμύγδαλο και συνδέεται με ενστικτώδεις λειτουργίες και συναισθήματα), οδηγούσε στη φάση REM αμέσως μετά.

 

Στη συνέχεια, οι ερευνητές, με αυτή τη γνώση, προσπάθησαν να προκαλέσουν τη φάση REM χρησιμοποιώντας τεχνικές οπτογενετικής. Την οπτογενετική την έχουμε δει και σε παλαιότερες αναρτήσεις μας και είναι η τεχνική ελέγχου φωτο-ευαίσθητων νευρώνων ή άλλων κυττάρων με τη χρήση φωτός (π.χ. laser). Η χρήση laser σε συγκεκριμένους εγκεφαλικούς νευρώνες των ποντικών, ενώ ήταν σε non-REM φάση, απελευθέρωνε ντοπαμίνη στην αμυγδαλή, με αποτέλεσμα τη μετάβαση σε φάση REM, επιβεβαιώνοντας με αυτόν τον τρόπο, αυτή τη σχέση αιτίου-αποτελέσματος ανάμεσα στη δόση ντοπαμίνης στην αμυγδαλή και τη μετάβαση στη φάση REM.

 

Η διέγερση των συγκεκριμένων νευρώνων, ώστε να παράγουν ντοπαμίνη, ενώ τα ποντίκια ήταν σε εκγρήγορση, έκανε τα ποντίκια να σταματούν να κινούνται και να περνούν σε φάση REM απευθείας. Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να συμπεράνουν ότι τα ίδια νευρωνικά κύτταρα μπορεί να εμπλέκονται και στην εκδήλωση ναρκοληψίας (μια, ασυνήθιστη και, εν δυνάμει, επικίνδυνη νευρολογική ασθένεια) και ίσως βοηθήσουν και στη θεραπεία της, με τη γνώση από αυτήν την έρευνα. Ωστόσο, το αν οι οπτογενετικές τεχνικές έχουν στους ανθρώπους ανάλογο αποτέλεσμα με αυτό στα ποντίκια, θα το δείξει το μέλλον. 

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo1987

 

Γράφημα: Τα στάδια του ύπνου (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sleep_Hypnogram.svg)

 

 

Οριζόντιο τόξο στη Χιλή

Οριζόντιο τόξο στην περιοχή Antofagasta της Χιλής, στις 3/3. Παρατηρήστε το μεγάλο μήκος του και τα έντονα χρώματά του.

Για να δημιουργηθεί το συγκεκριμένο ατμοσφαιρικό οπτικό φαινόμενο, οι ακτίνες του Ήλιου θα πρέπει να εισέλθουν στους παγοκρυστάλλους των νεφών με μεγάλη γωνία. Για να συμβεί το τελευταίο, ο Ήλιος θα πρέπει να βρίσκεται ψηλά στον ουρανό, άνω των 55 μοιρών σε σχέση με τον ορίζοντα του παρατηρητή (κάτι που εδώ συμβαίνει, χάρη και στο μικρό γεωγραφικό πλάτος της περιοχής, που είναι γύρω στις 23 μοίρες).

 

Αυτό το οπτικό φαινόμενο, ξεχωρίζει από το γεγονός ότι έχει ξεχωριστά και πολύ έντονα χρώματα (τα εντονότερα και εντυπωσιακότερα που θα δείτε σε οπτικό φαινόμενο), κάτι που προκαλείται από τη (διπλή) διάθλαση των ηλιακών ακτίνων από κάθετες, μεταξύ τους, πλευρές (την πλαϊνή και την κατώτερη) του παγοκρυστάλλου. Το οριζόντιο τόξο μπορεί να έχει σχετικά μεγάλο μήκος (εφόσον υπάρχουν νέφη) και παρουσιάζει μικρή καμπυλότητα (για αυτό λέγεται και οριζόντιο).

 

Πηγή: https://twitter.com/milo_2513

Τεχνητός νευρώνας σε σαρκοφάγο φυτό

Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στις 22/2 στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, ερευνητές για πρώτη φορά, παρουσιάζουν τη λειτουργία ενός συστήματος τεχνητού οργανικού νευρώνα και σύναψης (αποτελούμενα από τυπωμένα οργανικά ηλεκτροχημικά τρανζίστορ) συνδεδεμένα με έναν ζωντανό οργανισμό όπως το σαρκοφάγο φυτό Διωναία (Venus flytrap), το οποίο κλείνει τα φύλλα του όταν εισέλθει μια μύγα ή ένα έντομο.

 

Με χρήση του τεχνητού νευρώνα, το φυτό έκλεινε τα φύλλα του αντιδρώντας στους ηλεκτρικούς παλμούς του νευρώνα. Ο νευρώνας αυτός μπορεί να άγει τόσο ηλεκτρόνια όσο και ιόντα, μιμούμενος τη (βασισμένη σε ιόντα) διαδικασία δημιουργίας ηλεκτρικών παλμών ζωντανών οργανισμών όπως τα φυτά. 

 

Επίσης, η σύνδεση ανάμεσα στον νευρώνα και τη σύναψη, γίνεται όλο και πιο αποτελεσματική με τον καιρό, καθώς πληροφορία αποθηκεύεται στη σύναψη. Αυτό ονομάζεται «κανόνας του Hebb» και αναφέρει πως νευρώνες που ενεργοποιούνται συνεχώς κατά τη διαδικασία μάθησης, δημιουργούν δίκτυο μεταξύ τους, με στόχο την αποτελεσματικότητα. Κάποια απλά παραδείγματα αυτού, είναι το ποδήλατο και η οδήγηση. Τις πρώτες φορές χρειάζεται προσπάθεια. Μετά από καιρό πρακτικής εξάσκησης όμως, τα κάνουμε αποτελεσματικά, χωρίς προσπάθεια, αυτόματα, μηχανικά.

 

Το σύστημα τεχνητού νευρώνα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε προσθετικά ανθρώπινα μέλη, όπου χρειάζεται ευαισθησία στις κινήσεις (κάτι ανάλογο είχαμε δει εδώ: https://fkp2100.blogspot.com/2022/01/blog-post_7.html) ή να χρησιμοποιηθεί για την ανακούφιση από νευρολογικές παθήσεις αλλά και στη ρομποτική βεβαίως.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.nature.com/articles/s41467-022-28483-6

 

Φωτογραφία από τον Thor Balkhed: Οργανικά τρανζίστορ τυπωμένα σε ένα λεπτό πλαστικό φύλλο.

 

 

Μεγάλη ιατρική έρευνα για τη σχέση διατροφής - καρκίνου

Σε έρευνα του παν/μίου της Οξφόρδης, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό BMC Medicine, αναλύθηκαν δεδομένα από σχεδόν μισό εκατομμύριο Άγγλους ηλικίας 40-70 ετών, ώστε να διαπιστωθεί η σχέση ανάμεσα στη διατροφή τους και τον καρκίνο.

 

Οι ερευνητές βρήκαν ότι η πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου ήταν κατά 2% μειωμένη για όσους είχαν στο εβδομαδιαίο διαιτολόγιό τους κρέας 5 φορές ή λιγότερες, 10% μειωμένη για όσους έτρωγαν ψάρι αλλά όχι κρέας και 14% μειωμένη για όσους ακολουθούσαν χορτοφαγικό (vegan) διαιτολόγιο. Η σύγκριση γίνεται σε σχέση με την «ομάδα αναφοράς» που έτρωγε κρέας περισσότερες από 5 φορές τη βδομάδα. 

 

Επίσης, διαπιστώθηκε ότι όσοι έτρωγαν κρέας πέντε φορές ή λιγότερο την εβδομάδα είχαν 9% χαμηλότερο κίνδυνο καρκίνου του παχέος εντέρου, σε σύγκριση με την ομάδα αναφοράς. Ο κίνδυνος καρκίνου του προστάτη ήταν 20% χαμηλότερος για τους άνδρες που έτρωγαν ψάρι και όχι κρέας και 31% χαμηλότερος για εκείνους που ακολουθούσαν χορτοφαγική διατροφή, σε σχέση με την ομάδα αναφοράς. 

 

Γυναίκες μετά την εμμηνόπαυση που ακολούθησαν χορτοφαγική διατροφή είχαν 18% χαμηλότερο κίνδυνο καρκίνου του μαστού από την ομάδα αναφοράς.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://bmcmedicine.biomedcentral.com/.../s12916-022-02256-w

 

 

Εντυπωσιακό νέφος-οπή (fallstreak cloud)

Το στρώμα νεφών της φωτογραφίας, εκτός από ένα υπέροχο ηλιοβασίλεμα, αποτέλεσε και μια πρώτης τάξεως ευκαιρία για την εκδήλωση ενός «νέφους-οπής» (hole punch cloud ή fallstreak cloud), περίπου στη μέση.

 

Ο σχηματισμός αυτός δημιουργείται όταν υπάρξει κάποιο αίτιο (π.χ. πυρήνες συμπύκνωσης από τα αέρια διερχόμενου αεροπλάνου), που θα οδηγήσει σε μαζική ψύξη τα υπέρψυχρα μικροσταγονίδια των νεφών που, ως τότε, ελλείψει πυρήνων συμπύκνωσης θα βρίσκονται ακόμη σε υγρή κατάσταση.

 

Από την στιγμή που θα παγώσει ένα σταγονίδιο, ακολουθείται μια διαδικασία ντόμινο, από εκείνο και ακτινικά προς τα έξω. Στο εσωτερικό της πεπλατυσμένης γραμμής, διακρίνονται τα σωματίδια που έχουν μετατραπεί σε παγοκρυστάλλους και πλέον κατέρχονται δημιουργώντας μια κουρτίνα που έχει «βαφτεί» στα χρώματα του ηλιοβασιλέματος και ενίοτε μπορεί να είναι εντυπωσιακή (σε άλλες αναρτήσεις μας, έχουμε δει και παρήλιο σε αυτήν, π.χ. https://fkp2100.blogspot.com/2020/11/blog-post_29.html).

 

Φωτογραφία: Τέλη Φλεβάρη / Chatom, Alabama, ΗΠΑ / Chris Singleton – Πηγή: https://twitter.com/NashWX

 

 

Το "πρασίνισμα" του Αρκτικού κύκλου

Η τούνδρα, η οποία απαντάται σε πολύ ψυχρά κλίματα, κοντά στους πόλους, αποτελεί βλάστηση με χόρτα, βρύα, λειχήνες και σχεδόν καθόλου δέντρα. Όσο αφορά την Αρκτική τούνδρα, από τα δορυφορικά δεδομένα που έχουμε από τις αρχές της δεκαετίας του 1980, παρατηρείται σταδιακή αύξηση της βλάστησης (του «πρασινίσματος» όπως λέγεται), με το φαινόμενο να γίνεται πιο έντονο τις τελευταίες δυο δεκαετίες και ιδιαίτερα στις αρκτικές περιοχές από την βορειοανατολική Ασία ως και ανατολικά του Καναδά, γύρω από τον κόλπο Hudson.

 

Το «πρασίνισμα» αυτό, έχει διαπιστωθεί ότι συμβαίνει λόγω της σημαντικής αύξησης του μεγέθους και της πυκνότητας των θάμνων («θαμνοποίηση της τούνδρας» όπως αποκαλείται), οι οποίοι καταλαμβάνουν, εκτός των άλλων, και περιοχές που έχουν απολέσει το μόνιμο στρώμα πάγου το οποίο τις κάλυπτε μέχρι πρόσφατα. Ωστόσο, τοπικά, υπάρχουν και περιοχές που δεν πρασινίζουν (επισημαίνονται με καφέ χρώμα στον χάρτη μεταβολών), κάτι που συνδέεται με ακραία καιρικά φαινόμενα όπως εκτεταμένες πυρκαγιές ή πλημμύρες.

 

Περισσότερα: https://www.climate.gov/.../2021-arctic-report-card...

 

 

Νευρομορφικοί υπολογιστές με ηλεκτροχημικές μνήμες RAM

Οι νευρομορφικοί υπολογιστές με ηλεκτροχημικές μνήμες RAM (οι συγκεκριμένες λέγονται ECRAM, από το ElectroChemical Random Access Memory), με πολύ μεγαλύτερες παράλληλες υπολογιστικές δυνατότητες και κατανάλωση ενέργειας κατά 3 τάξεις μεγέθους (ήτοι χιλιάδες φορές) χαμηλότερη από ότι ένας σημερινός μέσος υπολογιστής, έρχονται ένα βήμα πιο κοντά.

 

Ερευνητές από το ινστιτούτο τεχνολογίας KTH της Στοκχόλμης αλλά και το Stanford, ανέπτυξαν ηλεκτροχημικές μνήμες ECRAM, οι οποίες μιμούνται τη λειτουργία των εγκεφαλικών συνάψεων (και για αυτό οι υπολογιστές που θα έχουν τέτοια ή ανάλογα εξαρτήματα, ονομάζονται νευρομορφικοί, με την έννοια ότι η κατασκευή τους εμπνέεται από τον τρόπο που λειτουργεί το νευρωνικό δίκτυο του εγκεφάλου). Σε αντίθεση με τους συμβατικούς υπολογιστές, όπου η πληροφορία θα πρέπει να μεταδίδεται ανάμεσα στη μνήμη και τον επεξεργαστή κάθε φορά, στους νευρομορφικούς υπολογιστές μπορούν να γίνονται υπολογισμοί απευθείας στη μνήμη, αυξάνοντας την ταχύτητα και μειώνοντας τις ενεργειακές απαιτήσεις.

 

Το υλικό της συγκεκριμένης μνήμης ECRAM αποτελείται από καρβίδιο του τιτανίου και είναι δυο διαστάσεων (με πάχος μόλις μερικά άτομα). Το συγκεκριμένο αλλά και άλλα ανάλογα υλικά (τα οποία, η ερευνητική ομάδα τα αποκαλεί MXenes), είναι ιδανικά, καθώς συνδυάζουν την ταχύτητα με τη θερμοκρασιακή σταθερότητα που απαιτείται για την ενσωμάτωσή τους με άλλα, συμβατικά, ηλεκτρονικά μέρη. Η νευρομορφική αρχιτεκτονική στους υπολογισμούς, είναι απαραίτητη στα Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα (ΤΝΔ), τα οποία έχουμε γνωρίσει από τους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης (είδος «στενής» τεχνητής νοημοσύνης).

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202109970

 

Φωτογραφία: Μία ECRAM από τον Mahiar Hamedi (ένας εκ των ερευνητών της δημοσιευμένης έρευνας).

 

 

Επιφανειακό στρώμα πάγου στη λίμνη Michigan

Πεταμένα γυαλιά; Όχι. Επιφανειακό στρώμα πάγου, στη λίμνη Michigan των ΗΠΑ, το πρωί στις 15/2, κομματιασμένο και συσσωρευμένο από τα κύματα, δημιουργώντας αυτό το εντυπωσιακό θέαμα. Η θερμοκρασία εκείνο το πρωινό ήταν στους -8 οC, ενώ επικράτησε ολικός παγετός (η θερμοκρασία δεν ανέβηκε πάνω από το 0 κατά τη διάρκεια του 24ώρου).

 

Φωτογραφία: Sarah Fallon -- https://twitter.com/photogforestldy

 

 

Θεραπεία παραλυσίας με εμφύτευμα στο νωτιαίο μυελό

Σοβαροί τραυματισμοί στη σπονδυλική στήλη που οδηγούν σε διακοπή των ηλεκτρικών σημάτων από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, προς το σώμα και τα κάτω άκρα, καταλήγουν σε παράλυση που, συνήθως, είναι μη-αναστρέψιμη. Ωστόσο οι κινητικοί νευρώνες κάτω από το σημείο του τραυματισμού, πολλές φορές παραμένουν άθικτοι. Για αυτό, πολλές ερευνητικές ομάδες στοχεύουν στη χρησιμοποίησή τους, για να επαναφέρουν, τουλάχιστον ένα μέρος της κινητικότητας στον παθόντα.

 

Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στις 7/2 στο επιστημονικό περιοδικό Nature Medicine, ο νευροεπιστήμονας Grégoire Courtine και οι συνεργάτες του στο EFPL (Ελβετικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας), ανακοίνωσαν τα αποτελέσματα που είχε το πρώτο εμφύτευμα αποκλειστικά σχεδιασμένο για να ελέγχει τις κινήσεις του σώματος, μιμούμενο τα ηλεκτρικά σήματα που στέλνει το άνω τμήμα του νωτιαίου μυελού και ο εγκέφαλος, στο κατώτερο τμήμα του σώματος. 

 

Η ομάδα του Courtine χρησιμοποίησε MRI και υπολογιστική τομογραφία για να χαρτογραφήσει το μέγεθος και τη διάταξη των νευρώνων στο νωτιαίο μυελό 27 ατόμων δημιουργώντας ένα μοντέλο για το νωτιαίο μυελό. Αυτό βοήθησε τους χειρούργους ώστε να τοποθετήσουν με ακρίβεια τα ηλεκτρόδια του εμφυτεύματος σε 3 λήπτες των οποίων ο νωτιαίος μυελός είχε κοπεί εντελώς, προκαλώντας παράλυση στο κάτω μέρος του σώματος.

 

Από την πρώτη μέρα, οι λήπτες του εμφυτεύματος μπορούσαν να περπατήσουν, έστω και με μερική υποβοήθηση, υποστηρίζοντας το βάρος του σώματός τους, ενώ μπορούσαν να ελέγξουν επαρκώς τις κινήσεις τους ώστε να πάρουν μέρος και σε άλλες δραστηριότητες όπως ποδήλατο και κανό, χρησιμοποιώντας το εμφύτευμα για να καθοδηγούν τους μύες τους μέσω προγραμματισμένων κινήσεων.

 

Η ομάδα έχει πάρει έγκριση από τον FDA για δοκιμή σε περισσότερους ασθενείς σε κλινικές στις ΗΠΑ. Οι ερευνητές σχεδιάζουν να επικεντρωθούν σε άτομα με πρόσφατους τραυματισμούς, επειδή οι δοκιμές σε ποντίκια έχουν δείξει ότι τα ζώα τείνουν να ανακτούν μεγαλύτερο ποσοστό της κινητικότητάς τους, όταν η διέγερση ξεκινά αμέσως μετά τον τραυματισμό τους. Δοκιμάζουν επίσης ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που θα δίνει απευθείας εντολές στο εμφύτευμα του νωτιαίου μυελού. Ένας τέτοιος συμπληρωματικός μηχανισμός, θα μπορεί να αποκαταστήσει και άλλες λειτουργίες που συχνά χάνονται λόγω τραυματισμού του νωτιαίου μυελού.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01663-5

 

Η ομάδα των ερευνητών: https://www.neurorestore.swiss/our-team

 

Εικόνα, από το βίντεο της ομάδας, σχετικά με την ανάπτυξη του νέου εμφυτεύματος: https://youtu.be/4wUADfnCMdc

 

 

Ελαστο-μαγνητικά μεταϋλικά με εντυπωσιακές ιδιότητες

Φανταστείτε ένα υλικό το οποίο μπορεί να απορροφά και να απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας με προγραμματισμένο τρόπο. Για παράδειγμα, όπως αναφέρει ο επικεφαλής της έρευνας Alfred Crosby, «φανταστείτε ένα λάστιχο το οποίο, όταν τεντωθεί πέρα από ένα όριο, μπορεί να πετάξει για 2 km». Υλικά με τέτοιες ιδιότητες, θα φανούν χρήσιμα σε κάθε τομέα της βιομηχανίας εξοικονομώντας ενέργεια και προσφέροντας νέες δυνατότητες. Π.χ. κράνη και προστατευτικά υλικά που θα μπορούσαν να αποθηκεύσουν πολύ μεγάλα ποσά ενέργειας παρέχοντας μέγιστη προστασία σε αυτόν που τα φορά ή σε οχήματα ή εξαρτήματα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε ακραία περιβάλλοντα στη Γη ή στη διαστημική εξερεύνηση.

 

Αυτό το υποθετικό υλικό υπάρχει και είναι φτιαγμένο από μεταϋλικά (τα έχουμε συναντήσει και παλιότερα και αποτελούν τεχνητά κατασκευασμένα υλικά με ιδιότητες που δεν απαντώνται σε φυσικά υλικά, όπως π.χ. αρνητικός δείκτης διάθλασης, κ.α.). Το συγκεκριμένο υλικό είναι κατασκευασμένο έτσι, ώστε να εμπεριέχει μικροσκοπικούς μαγνήτες, καθιστώντας το «ελαστο-μαγνητικό». Αυτό το υλικό, εκμεταλλεύεται αυτό που στη Φυσική αποκαλείται «μεταβολή ή αλλαγή φάσης». Αλλαγή φάσης συμβαίνει όταν ένα υλικό μετατρέπεται π.χ. από στερεό σε υγρό ή σε αέριο (πάγος σε νερό ή σε υδρατμούς). Όταν συμβαίνει μια τέτοια αλλαγή, ενέργεια απορροφάται ή απελευθερώνεται. 

 

Το δύσκολο ήταν να μεγεθυνθεί η ενέργεια που θα μπορούσαμε να πάρουμε ή να εκμεταλλευτούμε από μια τέτοια αλλαγή φάσης σε ένα υλικό. Και σε αυτό το σημείο εισέρχονται τα μεταϋλικά, όπου μπορούμε να κατασκευάσουμε τη δομή τους, σε μοριακό ή ατομικό επίπεδο, ώστε να έχει τις ιδιότητες που εμείς επιθυμούμε. 

 

Στη φωτογραφία φαίνεται το εν λόγω υλικό, με τους ενσωματωμένους μαγνήτες (μπλε-κόκκινο για τους αντίστοιχους μαγνητικούς πόλους του καθενός). Προγραμματίζοντας τον προσανατολισμό των μικροσκοπικών μαγνητών του υλικού, μπορεί να προγραμματιστεί και η αντίδραση του υλικού σε εξωτερικά ερεθίσματα. (Credits: University of Massachusetts Amherst).

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.pnas.org/content/119/1/e2118161119

 

Περισσότερα για την τεχνολογία υλικών και τις εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα, στο άμεσο αλλά και το βαθύ μέλλον, πέρα από πολλά άλλα συναρπαστικά θέματα, μπορείτε να διαβάσετε στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα», τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής, με ένα μήνυμα!