A hét legérdekesebb hazai és küföldi tudományos hírei

Kutatás+fejlesztés
Figyelő
2012-02-21 10:53
Aszteroida-védelem, Szupergyors lift, Űrkuka terve Svájcból, Intelligens puskagolyó, Könnyített májvizsgálat, Nyomtatott testrészek, Matrjoska baba atomokkal, Digitális véső
Aszteroida-védelem
Hollywoodi filmek sokasága foglalkozott azzal, mit is lehetne tenni, ha egy kisbolygó pályája keresztezné Földünkét. Ennek valószínűsége rendkívül kicsi, viszont hatása nagyban változtatná meg életfeltételeinket. Egy csupán 50 méter átmérőjű aszteroida becsapódása hozta létre például az 1200 méter átmérőjű arizonai Barringer krátert, egy 1908-ban Szibériában felrobbant aszteroida fák millióit csavarta ki.
A NEOShield nevű projektben a német űrkutatási központ, a DLR vezetésével 13 kutatóhely fogott össze annak érdekében, hogy hatékony védelmi rendszert dolgozzanak ki, ami azért is fontos, mert néhány száz évente előfordulhat egy-egy veszélyesebb ütközés. A kutatók a 8 ezer ismert Föld körüli objektumot tüzetesen meg fogják vizsgálni, és adataikat egységes rendszerben kezelik majd. Megvizsgálják azt is, hogyan lenne lehetséges egy űrszonda becsapódása révén megváltoztatni az aszteroidák pályáját. Ennél kifinomultabb módszerekhez is fordulnának: kidolgozzák egy olyan űrszonda részletes terveit, amely a veszélyes objektum mellett repülve saját tömegének vonzásával tudja azt eltéríteni. A projekt végére működőképes forgatókönyvekkel fognak előállni, s azokat a kisebb méretű meteoritokon tervezik tesztelni.<#zaras_figyelo#>


Szupergyors lift
A hatalmas felhőkarcolók átalagmagassága akár meg is duplázódhat a következő évtizedekben. Nemrég Azerbajdzsán jelentette be, hogy az 1000 méteres álomhatárnál is magasabb toronyház építését készíti elő. Így biztosan szükség lesz gyorsabb liftekre.
A Mitsubishi korábban már megoldotta a kapacitásproblémákat, és 80 fő szállítására képes felvonót is készítetett. Most 60 kilométer/órás maximális sebességű liftet fejleszt, ez a legnagyobb, most tervezett felhőkarcolók tetejére is felérne 1-2 perc alatt. A megrendelés az építés alatt álló, 2014-ben átadandó, 632 méter magas Shanghai Tower fejlesztőitől érkezett. A tetemes energiafogyasztást 30 százalékkal tudják majd csökkenteni a fékezéskor keletkező energiák felhasználásával. Az új liftnél speciális kerámia- elemeket kell használni, ami a nagy gyorsulás mellett fellépő hőt el tudja vezetni, és nagy kihívás a liftaknában a levegő gyors mozgása, valamint a kabinban fellépő nyomáskülönbségek kiegyenlítése is.


Űrkuka terve Svájcból
Svájci szakemberek 2009-ben az űrszemét begyűjtésére alkalmas olcsó eszköz fejlesztését a magyar Masat–1 műholdhoz hasonló pikoszatellittel kezdték. Már 16 ezernél is több 10 centiméternél nagyobb űrszemetet kell megfigyelnie a NASA-nak, és a szeméttengerben akár irányíthatatlanná vált teljes műholdak is vannak, amelyek végzetes károkat okozhatnak más eszközökben. A CleanSpaceOne névre keresztelt űrtakarító akár 28 ezer kilométer/órás sebességgel száguldva is a nagyobb darabok befogására tud majd indulni. Kamerák segítségével fogja majd be a szerkezet karja a kinézett tárgyat, és a föld légkörébe érve együtt elégnek. A szükséges vezérléssel 2015 és 2017 között készülhetnek el, és egy bevetés költsége várhatóan 11 millió dollár lesz.


Intelligens puskagolyó
Míg egy hagyományos puskagolyó 1000 méter távolságban már átlagosan 9 méterrel véti el célját, addig a legújabb, számítógépes irányítású kis kaliberű lövedékek átlagosan 20 centiméterre csapódnak be a célponttól. A hagyományos golyónál a távolság növekedésével egyre romlik a pontosság, az automata vezérlésű lövedéknél ezzel szemben egyre javul. A célzást sok körülmény nehezíti – így a Föld mozgása, a szél változása vagy akár a hőmérséklet –, s ezek némelyike ráadásul a kilövés után is változhat. A feltételeket a lövedékbe integrált fedélzeti miniszámítógép ellenőrzi, és a precíziós lézerrel beállított cél felé irányítja azt. Másodpercenkénti 730 méteres sebességet sikerült elérni a tesztek során a hagyományos lőporokkal, ám ez nem elégíti ki a hadseregek követelményeit. A kutatók most egy speciális keverék kifejlesztésén dolgoznak, hogy a jövőben a mostani 2470 méteres rekordnál is messzebb és pontosabban tudjanak ellőni a mesterlövészek.


Könnyített májvizsgálat
Biopsziás mintavételezésre, azaz a szerv vagy szövet egy részének kivágására van szükség a nem teljesen megérett betegségek egy részének vizsgálatához. Ez a fájdalmas eljárás helyettesíthető azonban jelölő vegyületekkel, amelyek kimutatják a véráramban jelen lévő, csak az adott betegségre jellemző vegyületeket.
A májfibrózis – amelynek megismerését a magyar Szelényi Ferenc orvos kutatásai is segítették – olyan krónikus májbetegségek indikátora, mint a tíz leggyakoribb halálozási ok közé tartozó cirrózis és májrák. A fibrózis diagnosztizálásához eddig alkalmazott biopszia amellett, hogy fájdalmas beavatkozás, kockázattal is jár a páciens számára, ráadásul a szúrópróba-szerűen vett szövetminta a nagy szerv tömegének csak parányi részét teszi ki, így a diagnózis pontossága sem igazán jó. A Siemens ELF nevű fejlesztésének köszönhetően már szabványosított és automatizált vérvizsgálati módszerrel is kimutatható az elváltozás. Ez az eljárás nem terheli a pácienst, rutinvizsgálatként alkalmazható.


Nyomtatott testrészek
Protéziseket immár rutinszerűen ültetnek be csontok, ízületek pótlására. Ám ezeket eddig sok kézi munkával, drágán állították elő sokszor költséges és különleges fémötvözetekből. Az utóbbi időkben kifejlesztett 3D-s nyomtatókkal viszont személyre szabottan lehet elkészíteni a protézist, egy csontról például egy korábbi CT-felvétel alapján rögtön rendelkezésre is állhat a tökéletes tervrajz. A világ első ilyen műtétjét 2011 júniusában már végre is hajtották egy holland 83 éves páciensen, akinek alsó állkapcsát pótolták, mivel azt krónikus csontgyulladása miatt el kellett távolítani. A kutatások a belgiumi Hasselt Egyetemen folytak, együttműködésben a fém alkatrészek gyártásával foglalkozó, szintén belga LayerWise céggel. A protézis előállításához titániumport használtak.


Matrjoska baba atomokkal
A müncheni műszaki egyetem laborjában újfajta bronzot hoztak létre: az ónt és a rezet nem a hagyományos módon ötvözik, hanem lég- és páramentesen elzárva, argongázos közegben. Ezt aztán 3000 Celsius-fokon összeolvasztják káliummal vagy tantállal, és máris egy igen stabil vegyületet kapnak. A különleges bronzot 600–800 fokra hevítve, az alkáli fémek – mint a nátrium és a kálium – felvagdossák az ötvözet rácsszerkezetét, és 20 ónatomból némi rásegítéssel létrejön egy kristályos szerkezet. Fel lehet az ilyen atomokat használni például hidrogén előállításához, ami egyelőre igencsak energiaigényes eljárás. Már ezzel is elégedettek lehettek volna a bajor kutatók, ám újabb meglepetés várt rájuk. Kiderült, hogy a kristályos szerkezeten belül ónatomokból felépülő csövecskék vannak, s azokban egy másik rézatomokból, majd még egy, ónatomokból álló csövecske. Az orosz Matrjoska babákhoz hasonlóan becsomagolt fémszerkezetek a szén nanocsövecskékhez hasonló fontosságúak lehetnek a nanotechnológia számára, hiszen a parányi rendszerek áramszállítását tudnák biztosítani.


Digitális véső
Bárkiből lehet szobrász a Massachusetts Institute of Technology legújabb fejlesztésének köszönhetően. A FreeD nevű eszköz ugyanazt tudja, mint bármelyik vésőkalapács, csak éppen nem engedi, hogy elrontsuk a tervezett szobrot vagy egyéb alkotást. Az előre programozott, háromdimenziós CAD terv alapján pontosan érzékeli, hogy az adott tömbből mit faragtunk ki, és mi van még hátra. Ehhez a digitális vésőn kívül a számítógéphez egy 6D-s érzékelőt is csatlakoztatni kell, ez a szerszám pontos térbeli helyzetét követi, és leállítja, ha tiltott területre téved. A fejlesztők szerint így nem lehet elrontani az alkotást, de mégis minden egyes tárgy teljesen egyedi lesz, hiszen kicsit másképp pattognak le a márvány- vagy kődarabok.