تازه‌های علم و فناوری ایران و جهان در هفته‌ای که گذشت

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا، کمک به صنایع با دستگاه اتوماتیک جوش پلاستیک، تولید کیت‌های نانوفناورانه DNA و RNA، سامانه‌ بومی و هوشمند مدیریت مصرف آب در کشاورزی، تولید فیلم و پوکه‌های شیاف مورد استفاده در بسته‌بندی دارو ، اختراع پودر ضد سرفه عناب، بومی‌سازی دستگاه‌ کلیدی چاه‌های نفت و گاز در ایران، دروازه‌بان رباتیک، نحوه برخورد سلول‌ها با استرس، پیش‌بینی خطر مرگ با ردیاب تناسب اندام گوشی هوشمند، کمک به سانحه دیدگاه با استفاده از لباس پرنده و کشف راز جذابیت برخی افراد برای پشه‌ها از جمله دستاوردهای هفته گذشته علم و فناوری ایران و جهان است.

کمک به صنایع با دستگاه اتوماتیک جوش پلاستیک

دستگاه اتوماتیک جوش پلاستیک، به عنوان ربات هایی کوچک برگرفته از دانش مکاترونیک جهت انجام فرآیند جوشکاری به‌صورت اتوماتیک، پیوسته و یکنواخت با توان کاری بالا هستند در این دستگاه معیارهای مختلفی از جمله فشار، سرعت و درجه حرارت به صورت آنالوگ و دیجیتالی قابل کنترل است.

قابلیت کنترل دقیق الکترونیکی هوای گرم از ۴۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد، سبک، کم حجم و قابل حمل بودن، قابلیت نصب بر روی ماشین آلات و دائم کار بودن از جمله مزیت های دستگاه اتوماتیک جوش است.

تولید کیت‌های نانوفناورانه DNA و RNA در کشور

با استفاده از این کیت‌های نانویی مغناطیسی، زمان انجام آزمون از گرفتن نمونه تا ارائه نتایج به کمتر از سه ساعت کاهش یافته است. این فناوری برای جداسازی انواع اسیدهای نوکلئیک ویروس‌های بیماری‌زا نظیر ایدز و آنفولانزا قابل استفاده است. کیت‌های استخراج DNA و RNA  تولیدی ۷۰ درصد نسبت به کیت‌های خارجی ارزان‌تر بوده و با سرعت بالایی می‌تواند فرآیند استخراج را انجام دهد. هیچ وابستگی به خارج از کشور برای تولید این محصولات ندارد.

سامانه‌ بومی و هوشمند مدیریت مصرف آب در کشاورزی

شرکت دانش بنیان ایرانی سامانه ای را طراحی کرده است که از چهار بخش «اپتیکال برای ثبت و ارسال داده‌های تصویری»، «میکرو کنترلر برای پردازش تصویر دریافتی و تصمیم گیری»، «بخش مکانیکی برای کنترل جریان ورودی بر اساس فرمان میکروکنترلر» و «پنل مدیریتی با قابلیت کنترل از راه دور» تشکیل شده است.

تولید فیلم و پوکه‌های شیاف مورد استفاده در بسته‌بندی دارو 

تولید فیلم و پوکه‌های شیاف مرتبط با نوعی بسته‌بندی دارو است که پیشتر از کشورهای اروپایی و چین تهیه می‌شد که با کار تحقیقاتی چند ساله شرکت دانش بنیان فارمد پوشش موفق به تولید این نوع بسته‌بندی برای شیاف‌های دارویی شد.  در حال حاضر ۱۰ شرکت داخلی تولیدکننده شیاف این محصولات را از این شرکت خریداری می‌کنند. محصولات این شرکت اخیرا به ارمنستان و عراق صادر شد.

اختراع پودر ضد سرفه عناب

تولید پودر ضد سرفه محصولی غذایی - دارویی مفید و موثر در درمان سرفه، گلودرد و سرماخوردگی با قابلیت حمل آسان، زمان ماندگاری بالا، فاقد شکر و مصرف راحت آن به‌صورت نوشیدنی با طعم مطلوب به‌ویژه خوراندن راحت آن به کودکان است. علاوه بر خاصیت درمانی، این محصول می‌تواند به عنوان یک نوشیدنی فراسودمند و فاقد شکر به‌ویژه در افراد دیابتی مورد استفاده قرار گیرد. تولید پودر عناب بر پایه ترکیبات طبیعی و به عنوان نوشیدنی با خواص دارویی مزیت ویژه‌ای نسبت به سایر پودرهای فوری موجود در بازار دارد که در حال حاضر در بازار ایران نیست.

توصیف تراوش گرما والکتریسیته درقالب یک نظریه واحد جهانشمول

گروهی از پژوهشگران ایرانی برای نخستین بار در دنیا، موفق به فرمول‌بندی و ساخت مواد مرکّب پیشرفته‌ای شدند که در آنها آستانه تراوش الکتریکی و گرمایی به طور همزمان و در بارگذاری‌های بسیار کم از ماده رسانا (کمتر از ۲ درصد وزنی) مشاهده می‌شود. برای ساخت این مواد مرکّب از افزونه‌های نانوساختار (نانولوله‌های کربنی چنددیواره، گرافن و بورون نایتراید) در زمینه پلیمری (پلی‌پروپیلن) استفاده شده است.

حل نظری و تجربی این مساله چالشی چند ده ساله در مورد تراوش گرما و الکتریسیته در مواد مرکّب (کامپوزیت)، توسط پژوهشگران دانشگاه تهران و دانشگاه صنعتی شریف، اکنون نوید نسل جدیدی از مواد پیشرفته سبک‌وزن با رسانندگی الکتریکی و گرمایی بالا را می‌دهد.

طراحی نرم‌افزار مدیریت فایل‌های صوتی توسط یک شرکت دانش بنیان

این محصول ایران‌ساخت صرفه جویی در هزینه و زمان در عین حال مدیریت بهتر و بهینه تر از فضای دستگاه رو برای ما فراهم می کند. امکان فعالیت برای مدت طولانی‌تر و فراهم بودن امکانات مختلف در یک پلتفرم جهت تعامل بهتر بین سخت افزار و نرم افزار را از ویژگی دیگر این نرم افزار است. همه این مزایا به افراد در انجام امور روزانه کمک کرده تا با فعالیت در دنیای مجازی با استفاده از این محصول صرفه جویی در وقت خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهند.

بومی‌سازی دستگاه‌ کلیدی چاه‌های نفت و گاز در ایران

محققان یک شرکت دانش‌بنیان مستقر در مرکز رشد دانشگاه صنعتی شریف هم موفق به طراحی و تولید محصول فناورانه در حوزه بالادست نفت و گاز به نام "دستگاه دیسک گردان" شدند که نقش زیادی در افزایش بهره‌دهی چاه‌های نفت و گاز دارد.

هدف این دستگاه، اندازه‌گیری نرخ واکنش سنگ و سیال در دما و فشار بالا است که از اهمیت بالایی در مطالعات عملیات تزریق اسید - به عنوان یکی از اصلی‌ترین روش‌های التیام آسیب سازندهای نفت‌خیز - برخوردار است. این دستگاه در سال‌های اخیر از نیازهای فناورانه صنعت نفت بوده که به علت تحریم‌ها امکان واردات آن میسر نبوده است.

تولد «یاقوت» نخستین گاومیش‌ نژاد ممتاز به روش آی‌وی‌اف

پژوهشگاه ابن سینا جهاد دانشگاهی پیش از این از روش استحصال سونوگرافیک تخمک و تولید جنین به روش لقاح آزمایشگاهی در تکثیر نژادهای ممتاز گاومیش استفاده کرده است. درحال حاضر پژوهشگاه ابن سینا توانسته است با استفاده از روش (ovum pick up) و لقاح آزمایشگاهی (IVF) برای نخستین بار، جنین‌های گاومیش از نژادهای ژنتیکی ممتاز را تولید نماید. انتقال این جنین‌ها تاکنون با چندین آبستنی و تولد دو گاومیش همراه بوده است.

فناوری های جهان

دروازه‌بان رباتیک وارد بازی می‌شود

محققان گروه رباتیک هیبریدی دانشگاه کالیفرنیا برکلی، دانشگاه سیمون فرِیزِر و مؤسسه فناوری جورجیا در آمریکا به‌تازگی یک مدل یادگیری تقویتی ایجاد کردند که ربات چهارپا را قادر می‌سازد نقش دروازه‌بان فوتبال را ایفا کند. این مدل، مهارت‌های ربات را در طول زمان، از طریق یک فرایند آزمون و خطا ارتقا می‌دهد.

دروازه‌بانی یک کار جالب اما مشکل است و یک ربات باید به توپی که به‌سرعت حرکت می‌کند واکنش نشان دهد؛ گاهی اوقات در هوا به پرواز درآید، واکنش نشان دهد و با استفاده از حرکات پویا در مدت زمان بسیار کوتاه (معمولاً در یک ثانیه) جلوی توپ را بگیرد.

یافته‌های جدید نحوه برخورد سلول‌ها با استرس

یک تیم از محققان دانشگاه ماساچوست امهرست (Massachusetts Amherst) درباره رمز و راز مربوط به اینکه سلول‌ها چگونه استرس را مدیریت می‌کنند به مطالعه پرداختند و دریافتند که یک آنزیم ترمیم کننده صدمه موسوم به ClpX  ممکن است نه تنها برای تعمیرکردن مشکلات سلولی جهش یابد، بلکه همچنین می‌تواند به تغییر سطح انرژی سلولی واکنش نشان دهد تا سلامتی سلول را حفظ کند.

حل مشکلات واقعی جهان با استفاده از هوش مصنوعی

هر چند گذشته مقطعی ثابت و غیرقابل تغییر است اما یادگیری ماشینی گاهی اوقات می‌تواند پیش‌بینی آینده را آسان‌تر کند.  محققان دانشگاه ایالتی اوهایو به تازگی راهی جدید برای پیش‌بینی رفتار سیستم‌های بی‌نظم فضایی-زمانی (spatiotemporal ) با استفاده از یک روش جدید یادگیری ماشینی موسوم به «محاسبات مخزنی نسل بعدی» کشف کرده‌اند که شامل مواردی مانند تغییرات در آب و هوای زمین می‌شود که پیش‌بینی آنها برای دانشمندان به طور خاص دشوار است.

پیش‌بینی خطر مرگ با ردیاب تناسب اندام گوشی هوشمند

محققان می‌گویند حسگرهای شتاب‌سنج گوشی هوشمند که داده‌های مربوط به بدن‌سازی و تناسب‌اندام را دریافت می‌کنند، می‌تواند خطر مرگ در مدت پنج سال آینده را مشخص کند.

محققان دریافتند که سرعت گام برداشتن هر فرد – زمانی که برای طی کردن یک مسافت مشخص مورد نیاز است – یکی از عوامل تعیین کننده مرگ و میر در مدت زمانی پنج ساله است. کسانی که مرگ و میر کمتری دارند، حرکت‌های پیاده‌روی متوسط تا قوی داشته و کمتر به فعالیت‌های نشسته اقدام می‌کنند.

این تیم تحقیقاتی در گزارش منتشر شده در نشریه PLOS خاطرنشان کرد که پیش‌بینی این مدل بر اساس شدت پیاده روی در طول روز است  و مشابه همان فرضیات مورد استفاده از تست پیاده روی (تست ورزش) است.  شتاب‌سنج‌ها در دستگاه‌های موبایل، جهت گوشی هوشمند را ردیابی می‌کند و از این طریق همچنین می‌تواند تحرکات فرد را نیز دنبال نماید.

کمک به سانحه دیدگاه با استفاده از لباس پرنده

 امدادگران پزشکی در انگلیس برای اولین بار موفق شدند با استفاده از یک لباس پرنده سریعا خود را به افراد سانحه دیده در یک منطقه کوهستانی در این کشور برسانند. لباس پرنده می‌تواند به سرعت خیره‌کننده تا حد ۸۵ مایل در ساعت در ارتفاع بیش از ۱۲ هزار فوت (حدود ۳.۵ کیلومتر) در هوا برسد. این لباس به پنج موتور کوچک جت متکی است که به هر آستین دو موتور و یکی هم در پشتی لباس جاسازی شده است

سنجش دما و تازگی غذا با فناوری جدید سازگار با محیط زیست

بیشتر مواد غذایی اگر در دمای مناسب نگهداری نشوند، با رشد عوامل بیماریزا، گاز آزاد می کنند. به عبارت دیگر، کنترل مداوم دمای غذا مسئله مهمی است، زیرا دمای ذخیره سازی، وضعیت آینده غذا را تعیین می کند. علاوه بر این، از آنجا که بیشتر غذاها هنگام تجزیه شدن گاز تولید می کنند، با تشخیص گاز منتشر شده، می توان تازگی غذاها را مشخص کرد. یعنی با پی بردن به تازگی و دمای غذا می توان از وضعیت حال و آینده غذا اطلاعاتی کسب کرد.  

انتظار می‌رود پلتفرم سنجش دما و تازگی مواد غذایی در این مطالعه، مسائل زیست محیطی و ایمنی مواد غذایی را با ارایه اطلاعاتی از وضعیت غذا حل و فصل کند.  

 کشف راز جذابیت برخی افراد برای پشه‌ها

به گفته لسلی ووشال رییس لابراتوار ژنتیک عصبی (Neurogenetics) دانشگاه راکفلر، تئوری‌های زیادی در توضیح این مساله از جمله سطح قند خون، نوع خون، مصرف سیر یا موز، زن بودن یا بچه بودن مطرح شده است اما داده‌های معتبر زیادی برای اثبات این تئوری‌ها وجود ندارد.

ووشال و همکارانش به همین علت درباره تئوری اصلی علت جذابیت افراد برای پشه‌ها: گوناگویی بوی افراد مرتبط با میکروباکتری‌های پوست، به تحقیق پرداختند.

آنها در این تحقیقات به تازگی ثابت کردند که اسیدهای چرب خارج شده از پوست ممکن است یک عطر قوی ایجاد کند که پشه‌ها در برابر آن از خود بی خود می‌شوند.  این محققان می‌گویند: یک ارتباط بسیار قوی بین مقدار زیاد این اسیدهای چرب بر روی پوست و جذب کردن پشه‌ها وجود دارد.