Графен визнали придатним матеріалом для нейропротезів

    Графен виявився нейтральним матеріалом для нейронів. До такого висновку прийшла міждисциплінарна група вчених з Кембріджського центру графена та італійського Університету Трієста показала. Речовина не пошкоджує клітини і не впливає на їх електрофізіологічну активність, що робить його перспективним матеріалом для розробки нейропротез. Стаття дослідників опублікована в журналі ACS Nano.

    Вчені виготовили субстрати для культивування нейронів на основі графену, який не був хімічно модифікований. Для цього були використані дві методики отримання графена з графіту - Рідкофазне розшарування і дробління в шаровому млині.

    На отриманих субстратах дослідники культивували нейрони і вивчали їх за допомогою електронної мікроскопії та іммунофлуорисценції, а також вимірювали електричні характеристики клітин. Морфологія нейронів, щільність культури і параметри синаптичних взаємодій клітин статистично не відрізнялися від контрольної групи. Не змінилася також і щільність гліальних клітин.

    Сьогодні для виготовлення нейропротезу використовуються вольфрамові або кремнієві електроди, які з часом обростають гліальними клітинами. Це відбувається через травмування нервових клітин при вставці електрода і з часом відділяє його від нейронів, виводячи з ладу. Виготовлення електродів із графена дозволить обійти цю проблему.

    Гнучкість, біосумісність і провідність графена роблять можливим його застосування в нейропротезірованіі - створенні електронних імплантів, здатних передавати електричний Іпульс на нейрон або отримувати його з нейрона. За допомогою нейропротез можна відновлювати загублену моторну або сенсорну функцію будь-яких органів або управляти роботизованим протезом.

Фтото місяця в природніх кольорах від китайського Yutu Rover

Yutu Rover - фотограф

Світлові стовби на Алясці

Made in Alaska

Штучний Інтелект vs Людина: нова битва

    За останні пару десятків років комп'ютер настільки випередив людину в тому, що стосується сфери інтелектуальних ігор, що нам здається, він краще нас у всьому. Але гра го - східна інтелектуальна гра, яку багато хто називає азіатською версією західних шахів - все ще залишається винятком з цього, здавалося б, уже непорушного правила.

    У середині 90-х років програма Чинук (Chinook) обіграла чемпіона світу з шашок. Кількома роками пізніше суперкомп'ютер від Ай-Бі-Ем (IBM) шокував світ тим, що розмазав по дошці Гаррі Каспарова. Машини оволоділи на даний момент усіма популярними іграми, включаючи покер і нарди. Однак в го комп'ютерній програмі Крейзі Стоун (Crazy Stone) вдалося обіграти одного з кращих гравців Норімото Йода лише з форою в 4 каменю (значною при грі в го). Розробники програми заявляють, що проблема го - справа часу і їм, можливо, знадобиться десяток років, щоб перемогти людини, що грає на високому рівні. Разом з тим вони визнають, що гра го, в якій інтуїція грає дуже важливу роль, випереджає (принаймні, поки) комп'ютер, оскільки у комп'ютера немає інтуїції і творчої уяви і навряд чи з'являться в найближчому майбутньому. Як би там не було, за висловом дослідника ІІ (штучного інтелекту) компанії Facebook Яндонг Тьєн, «го є класичною задачею для розробників ІІ». За його словами, «це завдання неймовірно приваблива в силу своєї складності і це величезна гордість - вирішити її».

Винайдені нанопроводи для над маленьких комп'ютерних чіпів

    Американські вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) винайшли технологію створення полімерних нанопроводів, яка може бути використана для виготовлення мініатюрних комп'ютерних чіпів майбутнього.

    Для створення мікроскопічних проводів дослідники використовували два полімерних з'єднання: одне - на основі вуглецю, інше - на основі кремнію. Вибрані вченими з'єднання хімічно несумісні і відштовхуються один від одного. Це властивість і дозволяє формувати з них впорядковані структури.

    Спочатку вчені наносили шар з двох полімерів на підкладку. Молекули полімеру на основі кремнію з'єднувалися в нанорозмірні циліндри, виштовхуючи з них молекули вуглецевого з'єднання. Потім за допомогою кисню вуглецевий полімер випалювався, а кремнієвий - окислявся і залишався на підкладці у вигляді впорядкованих в ланцюжки циліндрів.

Повторюючи потім цей процес і змінюючи при цьому довжину циліндрів, вчені домагалися того, що другий шар на підкладці формувався перпендикулярно до попереднього.

    Варіюючи хімічний склад підкладки, на яку накладався перший шар полімеру, вчені навчилися змінювати структуру утворюються ниток. Нанопроводи можуть утворювати випадковий шаблон, а можуть утворювати в прямі лінії. При подальшому накладення перпендикулярних шарів матеріал набуває сіткову структуру.

    За словами вчених, їх відкриття може бути використане для створення комп'ютерних чіпів дуже маленького розміру. Сучасні комп'ютерні чіпи виготовляються за допомогою технології фотолітографії, при якій електропровідний малюнок наноситься на підкладку за допомогою світла. Можливості фотолітографії обмежені такою фізичною параметром, як довжина хвилі видимого світла. Розміри виготовляються сьогодні чіпів вже менше даного параметра, тому інженерам доводиться придумувати різні способи того, як продовжити процес мініатюризації надалі.

  Винайдена вченими MIT технологія виготовлення нанопроводів не вимагає методу фотолітографії - полімерні нитки упорядковуються в необхідні структури автоматично. Однак полімерні нанопроводи самі по собі не підходять для використання в електроніці - для цього їх необхідно з'єднати з частинками, які забезпечили б хорошу електропровідність цього матеріалу. Роботи в цьому напрямі ведуться вченими зараз.

Острів Мадейра сьогодні! Хмара виглядає як вогненна куля.

Madeira - great views

У мозку людини поміщається близько петабайта інформації

    Об'єм пам'яті в людському мозку виявився неймовірно великим. Цю тему досліджували американські неврологи: автори наукової роботи Террі Сейновскі (Terry Sejnowski) з інституту біологічних досліджень Солка і Крістен Харріс (Kristen Harris) з університету Техасу в Остіні, з колегами. Їх стаття опублікована в журналі eLife.

    Вчені вивчили, як функціонують нейрони гіпокампу, при низькому енергоспоживанні вони показують високу продуктивність. Виявилося, що місткість мозку може бути в десять разів більше, ніж вважалося раніше.

    «Це справжня бомба в неврології, - говорить Сейновскі. - Наші вимірювання об'єму пам'яті в мозку збільшують консервативну оцінку в 10 разів, як мінімум до петабайта, приблизно до об'єму всієї інформації в інтернеті ».

    Сейновскі, очевидно, має на увазі тільки текстову інформацію. Але навіть у цьому випадку така оцінка дуже вражає.

    У своїй роботі дослідники побудували 3D-модель тканини гіпокампу щура, на основі фактичних даних. І в цій моделі виявилося дещо дивне. Синапси - з'єднання між нейронами - виявилися продубльовані в 10% випадків. Тобто там були не поодинокі, а парні синапси.

Щоб заміряти різницю між цими продубльованими синапсами, група Сейновскі провела реконструкцію зв'язності, форм і обсягів речовини мозку щура на Наномолекулярна рівні, використовуючи сучасні мікроскопи та обчислювальні алгоритми.

    «Ми були вражені, коли виявили, що різниця в розмірі синапсів з пар виявилася дуже маленькою, всього лише близько 8%, - говорить Том Бартол (Tom Bartol), один з учених. - Ніхто не думав, що різниця виявиться настільки маленькою. Це такий трюк від природи ».

Відкриття, що різниця в розмірі синапсів може становити всього 8%, означає можливість існування 26 категорій розмірів синапсів (за силою синаптичного зв'язку), а не всього декількох, як вважалося раніше. Це значно підвищує «розрядність» системи, що означає суттєве збільшення потенційного обсягу збереженої інформації. Результати дослідження демонструються у відеоролику.

    «Грубо кажучи, тут на порядок більш висока точність, ніж хто-небудь міг уявити, - пояснює Сейновскі. - Наслідки цього відкриття можуть бути серйозними. Під видимим хаосом і безладдям речовини мозку знаходиться висока точність і акуратний порядок, який раніше був прихований від нас ».

    Розрахунки вчених показують, що синапси змінюють свій розмір і властивості, залежно від переданого сигналу. Приблизно 1500 передач нейроімпульсів викликають зміни в маленьких синапсах (займає близько 20 хвилин), у той час як пару сотень передач (1-2 хвилини) змінюють великі синапси.

    Іншими словами, кожні 2-20 хвилин синапси в мозку змінюють розмір, налаштовуючись на переданий сигнал.

    Зроблені відкриття в роботі синапсів можуть знайти застосування і в інформатиці, у розробці надточних та енергоефективних систем, що використовують техніки глибинного навчання (deep learning) і нейромереж.

    «Цей трюк мозку виразно допоможе проектувати найкращі комп'ютери, - сказав Сейновскі. Використання ймовірнісної передачі виявилося не менш точним і набагато більш енергоефективним як в комп'ютерах, так і в мозку ».

Багаторазова ракета New Shepard успішно приземлилася вдруге

    Аерокосмічна приватна компанія Blue Origin закріпила перший успішний політ багаторазової ракети New Shepard з подальшим приземленням новим польотом і посадкою того ж самого апарату. Повторне випробування відбулося 22 січня. New Shepard піднялася на висоту 101.7 кілометрів, після чого від ракети відокремилась капсула, розрахована на 6 чоловік. Як і минулого разу, модуль приземлився за допомогою парашутів, а перша ступінь корабля виконала успішну вертикальну посадку.

    У цьому польоті тестувалося покращене програмне забезпечення, яке допускає невелике відхилення від центру майданчика при приземленні, що забезпечує при цьому правильне вертикальне положення космічного корабля. Протягом 2016 Blue Origin обіцяє організувати ще декілька польотів апарату, а також провести "польові" випробування нового двигуна BE-4.

    New Shepard стала першою комерційною ракетою, яку вдалося двічі запустити в космос і успішно посадити на Землі. І хоча Blue Origin випередила SpaceX у повторній посадці першого ступеня, порівнювати їх апарати не зовсім коректно. New Shepard - це суборбітальний корабель, метою якого є доставка космічних туристів на висоту 100 км для забезпечення незабутніх 4 хвилин невагомості. Ракета Falcon 9, яку хочуть навчити вертикально приземлятися на плавучу платформу, використовується для доставки вантажів на МКС і запуску супутників на навколоземну орбіту.