"На нашем пути пока ещё существует множество препятствий, которые только предстоит преодолеть. Однако прогресс уже сейчас налицо, потому мы надеемся рано или поздно добиться своей цели", - добавляет доктор Тодд Хилтон (Todd Hylton), руководитель программы DARPA.
Когда же DARPA и AeroVironment разработают окончательный вариант NAV, то, скорее всего, он будет использоваться для слежения за противником в военных конфликтах и обнаружения жертв природных катаклизмов.
Тело человека излучает слабый видимый свет
Оказывается, человеческое тело тоже испускает видимый свет, только он настолько слаб, что засечь его можно исключительно в темноте. Именно этим и занялись учёные из нескольких японских университетов.
Считается, что абсолютно все живые существа излучают свет, интенсивность которого меняется в течение дня. Виной тому биохимические процессы, происходящие в организме.
Излучение происходит в разных диапазонах длин волн. Например, тепло тела определяет появление невидимого для Homo sapiens инфракрасного свечения. Но кроме того, человеческое тело испускает и видимый свет, который, правда, в тысячи раз слабее чувствительности наших глаз.
Однако, если вооружиться различной аппаратурой, можно зарегистрировать и видимый свет. Японские учёные использовали необычайно чувствительные камеры, способные улавливать даже отдельные фотоны, и посмотрели на человеческое тело в полной темноте.
Точнее, они попросили пятерых здоровых мужчин в возрасте около 20 лет приходить в специально оборудованную комнату каждые три часа (с 10 часов утра до 10 вечера). Добровольцы раздевались до пояса и вставали перед теми самыми камерами, в таком положении они каждый раз проводили около 20 минут. Исследование проводилось три дня.
Выяснилось, что слабое свечение тела возрастало и падало в течение дня. Минимум приходился на 10 часов утра, а максимум - на 4 дня (после чего снова начинался спад интенсивности).
Исследователи посчитали, что сила испускаемого видимого света зависит от биологических ритмов, от метаболических процессов, происходящих в организме в течение суток.
Учёные также заметили, что лицо светится сильнее, чем остальное тело. Вероятно, это обусловлено тем, что лицо более загорелое (так как гораздо больше находится на солнце). Известно, что пигмент меланин, вырабатываемый кожей в ответ на солнечное излучение, имеет в своём составе флуоресцентные компоненты. Они, скорее всего, и усиливают свечение лица.
Изображения ультраслабого фотонного излучения человеческого тела, время съёмки: 10: 10, 13: 10, 16: 10 (иллюстрации PLoS ONE).
Один из авторов работы Хитоси Окамура (Hitoshi Okamura) из университета Киото считает, что в будущем такие камеры смогут по ослаблению свечения диагностировать различные нарушения обменных процессов (если удастся создать некую среднестатистическую картинку, которая бы характеризовала норму).
"Если есть возможность увидеть мерцание поверхности тела, получится определить и состояние всего организма", - вторит ему другой исследователь Масаки Кобаяси (Masaki Kobayashi) из технологического института Тохоку в Сэндай (Tohoku Institute of Technology in Sendai).
О своих достижениях учёные отчитались в журнале PLoS ONE.
Membrana.ru.24 июля 2009
Нано на обед: человек съест продукты нанотехнологий
Наноеда (nanofood) - термин новый, малопонятный и неказистый. Еда для нанолюдей? Очень маленькие порции? Еда, сработанная на нанофабриках? Нет, конечно. Но всё же это - любопытное направление в пищевой отрасли.
Учёные, инженеры и специалисты пищевой промышленности спорили о перспективах наноеды на первой конференции с говорящим названием Nano4Food 2005, прошедшей 20-21 июня в голландском местечке Wageningen.
Оказывается, наноеда - это целый набор научных идей, которые уже находятся на пути к реализации и применению в промышленности.
Во-первых, нанотехнологии могут предоставить пищевикам уникальные возможности по тотальному мониторингу в реальном времени качества и безопасности продуктов непосредственно в процессе производства.
Речь идёт о диагностических машинах с применением различных наносенсоров или так называемых квантовых точек, способных быстро и надёжно выявлять в продуктах мельчайшие химические загрязнения или опасные биологические агенты.
И производство пищи, и её транспортировка, и методы хранения могут получить свою порцию полезных инноваций от нанотехнологической отрасли. По оценке учёных, первые серийные машины такого рода появятся на массовых пищевых производствах в ближайшие четыре года. Яблоки вместо атомов в решётке круглой наночастицы - логотип первой международной конференции по наноеде (иллюстрация с сайта nanofood.info).
Но на повестке дня и более радикальные идеи. Вы готовы проглотить наночастицы, которые невозможно увидеть?
Помнится, некоторое время назад появилась "страшилка", что, мол, случайно попавшие в природу наночастицы, созданные руками человека, могут представлять опасность для здоровья. Эти опасения ещё не развеяны, но специалисты по нанотехнологиям предлагают посмотреть на такую "интервенцию" внутрь наших тел и с иной стороны.
А что если наночастицы будут целенаправленно использоваться для доставки к точно выбранным частям организма полезных веществ и лекарств? Что если такие нанокапсулы можно будет внедрять в пищевые продукты?
Пока ещё никто не употреблял наноеду, но предварительные разработки уже идут. Специалисты говорят, что съедобные наночастицы могут быть сделаны из кремния, керамики или полимеров. И разумеется - органических веществ.
И если в отношении безопасности так называемых "мягких" частиц, сходных по строению и составу с биологическими материалами - всё ясно, то "твёрдые" частицы, составленные из неорганических веществ - это большое белое пятно на пересечении двух территорий - нанотехнологии и биологии.
Поскольку эти частицы необычайно малы, они демонстрируют иное химическое поведение чем, те же вещества, но "оптом". Тут в игру уже вступает квантовая механика.
Учёные ещё не могут сказать, по каким маршрутам подобные частицы будут путешествовать в теле, и где в результате остановятся. Это ещё предстоит выяснить. Зато некоторые специалисты уже рисуют футуристические картины преимуществ наноеды. Помимо доставки ценных питательных веществ к нужным клеткам.
Как вам понравится, например, интерактивный напиток, нарисованный воображением Мануэля Маркеса-Санчеса (Manuel Marquez-Sanchez) из компании Kraft Foods?
Идея заключается в следующем: каждый покупает один и тот же напиток, но затем потребитель сможет сам управлять наночастицами так, что на его глазах будут меняться вкус, цвет, аромат и концентрация напитка.
Фантастика. Но первые ласточки - уже на пороге. Сейчас рынок наноеды имеет объём около $3 миллиардов. Это пока лишь прикладные нанотехнологии, которые можно приспособить для нужд пищевой промышленности. А к 2010 году, по оценке экспертов, данный рынок вырастет до $20 миллиардов.
Может быть, в этой сумме свою долю завоюют и меняющие свою структуру напитки. Или, скажем, вылечивающие сосуды и сердце нанобифштексы.
Перуанские ловцы тумана поят людей и деревья
Газеты перуанской столицы Лимы периодически печатают предупреждения для местных жителей: ближайшие несколько дней воды в городе не будет! Происходит это довольно часто, а через десяток лет может и вовсе стать повсеместным явлением. Решение нашли немецкие биологи, занимающиеся охраной окружающей среды и помощью гражданам бедных стран.
Для того чтобы хоть как-то помочь жителям высокогорных районов, Кай Тидеманн (Kai Tiedemann) и Анне Луммерих (Anne Lummerich), немецкие специалисты по охране и рациональному использованию водных ресурсов, создали небольшую некоммерческую организацию Alimón, которая начала способствовать развитию стран Латинской Америки.
В 2006 году на окраинах Лимы биологи запустили проект по созданию ирригационной системы, собирающей воду из тумана, густая пелена которого, приходит со стороны Тихого океана с июня по ноябрь.
Немецкие специалисты предложили бюджетный вариант: подвесить на пути продвижения тумана специальные сети, которые могут собирать сотни литров воды в сутки.
Что же происходит? Сбор воды на сетях чем-то похож на конденсацию, когда пар в воздухе осаждается на холодной поверхности, постепенно образуя мельчайшие капли. В данном случае всё несколько проще. Туман уже состоит из капель жидкости.
Когда ветер прогоняет влажный воздух сквозь сети, капельки осаждаются на волокнах ткани.
Примерная схема получения и сохранения воды. Луммерих и Тидеманн использовали полотна, похожие на гигантские волейбольные сетки (4 на 8 метров). Их натянули между двумя деревянными столбами так, чтобы плоскость ткани была перпендикулярна главенствующему направлению движения воздуха. Верхняя часть каждой такой сетки располагается на высоте 5,5 метра над поверхностью склона.
По мере продвижения влажного воздуха сквозь сеть вода накапливается, капли растут и, в конце концов, (гравитация как-никак) начинают падать вниз, попадая в специальный жёлоб. По нему они стекают в два резервуара, а затем и в бассейн.
Уже сейчас ясно, что в хорошие дни "улов" может превысить 550 литров. Немыслимое количество по меркам перуанцев. Впрочем, и сами учёные не могут удержаться от красивых сравнений.
"Поднимаешься по дороге, близ сетей стоит густой туман, через некоторое время налетает ветер, и становится слышно, как накопившаяся вода начинает стекать. Будто открывается кран. Удивительные ощущения", - делится впечатлениями Анне.
Биологи создали и другой тип "ловца тумана" - многослойный. Его впервые опробовали в 2007 году. Он занимает столько же места, но при этом выдаёт более 2200 литров пресной воды в день!
Данные устройства помогает людям для удовлетворения собственных нужд в воде, которые уже смогли осторожно встроиться в природные циклы и не только не нарушить шаткое равновесие в природе, но и немного его укрепить.
Спиральный робот перенял у бактерий стиль плавания
Если одни бактерии заражают человека, стоит попробовать снарядить на борьбу с болезнями другие микроорганизмы. Но пока генетические эксперименты в этой области не дают яркого результата, может, лучше взять, да и построить искусственные бактерии, которые будут выполнять "поручения" медиков? Неизвестно, какой подход выглядит более фантастичным, но управляемые роботы размером с микробов уже созданы и совершают свои первые заплывы в чашках Петри.
Целый ряд бактерий, таких как широко известная кишечная палочка (E. coli), ловко перемещаются в окружающей среде при помощи длинных жгутиков, завитых словно пружинки. Жгутики эти вращаются с очень высокой скоростью в ту или иную сторону, заставляя микроорганизм плыть вперёд и совершать кувырки да повороты.
