Širom svijeta više od 740 milijuna odraslih osoba, odnosno otprilike 15 % odrasle populacije, pati od šuma ili zujanja u ušima. Za otprilike 120 milijuna ljudi taj je problem toliko težak da im ozbiljno narušava svakodnevni život. Dijagnoza tinitusa dosad se temeljila isključivo na subjektivnim opisima pacijenata o stalnom zujanju u ušima, no to bi se uskoro moglo promijeniti. Naime, istraživači medicinskog centra UConn Health pri Sveučilištu Connecticut sad su otkrili da osobe s kroničnim tinitusom u krvi imaju znatno povišenu razinu proteina prestina.
Bug/AI
U kliničkom ispitivanju prestin je jedini jasno razlikovao oboljele od kontrolne skupine, čak i nakon prilagodbe za dob, sluh i izloženost buci. Ovaj bi biomarker, vjeruje se, mogao omogućiti prvu objektivnu dijagnozu i razvoj ciljanih lijekova. Detalji ovog istraživanja koje budi nadu milijuna ljudi širom svijeta koji pate od tinitusa objavljeni su u časopisu Otolaryngology – Head and Neck Surgery.
Rekordno hlađenje atoma u svemiru
Fizičari Sveučilišta u Pekingu i Kineske akademije znanosti postigli su na svemirskoj postaji Tiangong najnižu zabilježenu ekvivalentnu temperaturu od 9,7 pikokelvina. Uvjeti mikrogravitacije u orbiti omogućili su im da oko 20.000 atoma rubidija-87 pomoću lasera i magnetskog gradijenta ohlade u Bose-Einsteinov kondenzat.
Sveučilište u Pekingu
Nakon isključivanja optičke zamke, oblak atoma širio se toliko sporo da su ga fizičari mogli promatrati punih sedam sekundi, čime su oborili prijašnji rekord od 38 pikokelvina iz 2021. godine. Ovakva potpuno optička platforma, predstavljena u časopisu Science, otvara put iznimno osjetljivim atomskim interferometrima i preciznim testiranjima temeljnih zakona gravitacije.
Jedan AI model za sve fizičke simulacije
Za računalno modeliranje različitih pojava poput tekućina, savijanja proteina ili sipkih materijala istraživači su dosad morali koristiti zasebne programe ručno pisane za specifične fizikalne jednadžbe. No sad su istraživači MIT-a i Sveučilišta British Columbia razvili WorldParticle, jedinstveni sustav dubokog učenja koji ujedinjuje sve te različite zadatke. Slično velikim jezičnim modelima, sustav razlaže predmete u milijune čestica i u koracima predviđa njihovo kretanje, učeći temeljnu dinamiku bez unaprijed zadanih formula.
Peter Yichen Chen i sur.
Testiranja na šest fizičkih pojava pokazala su da sustav simulira promjene proteina sto puta brže od klasičnih metoda, a primjenu bi mogao naći u razvoju mekih robota i novih lijekova. Rad je objavljen na poslužitelju arXiv i bit će predstavljen na konferenciji SIGGRAPH Asia.
Ultratanki materijali za štedljive AI čipove
Multiferoični materijali povezuju električna i magnetska svojstva te omogućuju zapisivanje podataka niskim naponom, no pri stanjivanju na razinu potrebnu za mikročipove gube ta svojstva zbog pojave takozvanog mrtvog sloja. Inženjeri Sveučilišta Brown uklonili su to ograničenje uzgojem tankog filma bizmutova ferita na podlozi disprozijevog skandata uz dodatni metalni sloj.
Brown University
Takva slojevita struktura, detaljno opisana u časopisu Nature Materials, sprečava urušavanje atomske rešetke i rasipanje električnih polja čak i pri debljini od samo nekoliko angstrema. Uz to, materijal postaje altermagnet koji spaja brzinu s jakim magnetskim signalom za očitanje, što otvara put štedljivijim čipovima za umjetnu inteligenciju.
Supravodljivost na sobnoj temperaturi
Supravodljivost otvara put kvantnim računalima i prijenosu struje bez otpora, no većina materijala zahtijeva hlađenje na oko -260 °C. Znanstvenici Sveučilišta u Utrechtu, u suradnji s kolegama iz Leidena i Münchena, rasvijetlili su ključan preduvjet za njezin rad na sobnoj temperaturi. Uz pomoć vlastite mjerne opreme koja razlikuje struju pojedinačnih elektrona od elektronskih parova, dokazali su da Cooperovi parovi ostaju povezani i bez ekstremnog hlađenja.
Maialen Ortego Larrazabal, Jiasen Niu/UU
Za razliku od klasičnih supravodiča, kod visokotemperaturnih se sparivanje i usklađivanje odvijaju odvojeno. Glavno usko grlo tako postaje fazna koherencija parova, na koju se usmjeravaju buduća istraživanja, piše u radu objavljenom u časopisu Science.
Mikroboti ubrzavaju otapanje ugrušaka
Kad krvni ugrušak začepi žilu, oslabljeni krvotok sprečava lijekove da brzo stignu do cilja. Istraživači ETH Zürich razvili su mikrobote veličine osam mikrometara od biokompatibilnog gela s nanočesticama željezovog oksida. Vođeni vanjskim rotirajućim magnetskim poljem, oni izvode svojevrsne premete uz stijenku žile i tako stvaraju lokalni protok koji gura lijek ravno do tromba.
Joshua Mesfin / ETH Zurich
U laboratorijskim testovima ugrušci su se otopili šest puta brže, dok je kod živih svinja protok krvi nakon pola sata obnovljen na dvostruko većem području. Izum je nominiran za nagradu Spark Award, a rad je trenutačno u fazi recenzije prije objave.
Otporniji metamaterijali po uzoru na prirodu
Sintetički metamaterijali dosad su se oslanjali na strogo ponavljanje identičnih jediničnih ćelija, no oštećenje jedne ćelije često uzrokuje lančani slom cijele strukture. Istraživači MIT-a i Sveučilišta Northeastern predstavili su višerazmjerne metamaterijale, (scale-rich (SR) metamaterials) nadahnute žilicama lista, krilima vretenca i složenim mrežama. Njihov algoritam generira fizičku mrežu greda različitih debljina i duljina, što se pokazalo presudnim pri testiranju 3D ispisanih uzoraka.
Rishi Kommalapati
Ovi materijali, predstavljeni u časopisu Nature, znatno bolje apsorbiraju udarce, ravnomjernije raspoređuju oštećenja i štite ugrađene objekte, a primjenu bi mogli naći u kacigama, oklopima i akustičnim lećama.
Robotska šaka koja hoda na prstima
Robotičari ETH Zürich razvili su robotsku šaku koja samostalno hoda na vrhovima prstiju, ustaje nakon pada i rukuje predmetima bez potrebe za robotskom rukom. Opremljena baterijom, računalom i senzorom pokreta, ova autonomna šaka teži 818 grama, a upravljački sustav uvježban je u simulaciji pomoću potkrepljenog učenja unatoč nejednakoj duljini prstiju.
Ova robotska šaka je na testiranjima savladala 14 različitih podloga, uključujući travu, šljunak i metalne rešetke te je uspješno pritiskala tipke tipkovnice dok je balansirala na preostalim prstima. Cilj istraživanja, predstavljenog na poslužitelju arXiv, je omogućiti robotima slanje šake u skučene prostore nedostupne cijelom tijelu.
Duboko učenje za bionički vid
Vizualne proteze koje zaobilaze oštećeno oko i izravno stimuliraju mozak često stvaraju nepredvidive svjetlosne bljeskove umjesto jasne slike. Istraživači Kaflifornijskog sveučilišta u Santa Barbari, ETH Zürich i Sveučilišta Miguel Hernández iskoristili su duboko učenje za preciznije upravljanje implantatom od 96 elektroda u vizualnom korteksu 27-godišnjeg slijepog muškarca.
Pehuén Moure, Jacob Granley i sur.
Trenirana neuronska mreža analizirala je aktivnost mozga u mirovanju neposredno prije svakog impulsa, čime je prilagodila obrasce stimulacije trenutačnom stanju neurona. Ovakav je pristup, opisan u časopisu Neuron, izazvao ciljane moždane odgovore uz manju električnu struju, a pokazalo se i da snimljena aktivnost kore mozga bolje predviđa stvarnu percepciju svjetlosti od samih postavki elektroda.
