Yazar -Hilal Dereli

Uzaktaki Sevdiklerinize Sarılmanızı Sağlayacak Teknoloji Geliştirildi

Stanford Üniversitesi araştırmacıları, insan dokunuşunu simüle edebilen ve elektronik olarak gönderilen soyut sosyal mesajları algılayıp iletebilen giyilebilir bir kol düzeneği tasarladı. Bu teknoloji sayesinde, hislerin, uzakta yaşayan kişilere ulaştırılması artık kısmen de olsa mümkün olacak.

 Covid-19 pandemi süreci, insan ilişkilerinin yeniden şekillenmesine yol açtı. Sosyal mesafe kavramının yaşamımıza girdiği ve sarılmanın uzun bir süre gerçekleştirilemediği  bu dönemde, duyguların karşı tarafa iletilmesi de  zorlaştı. Öte yandan geçtiğimiz aylarda teknoloji dünyasına hızlı bir giriş yapan metaverse kavramının arkasındaki fikir de iki veya daha fazla insan arasında fiziksel olarak bir arada olmaksızın sanal bir dünyada etkileşimlerine izin vermekti. Stanford Üniversitesi’nden bir yüksek lisans öğrencisinin geliştirmiş olduğu teknoloji, duyguların uzaktaki kişilere ulaştırılmasını sağlayacak.

Sosyal etkileşimler sırasında insanlar, düşüncelerini ve duygularını iletmek için işitsel, görsel ve dokunsal ipuçlarını kullanırlar. Bu ipuçlarının; ağırlık, enerji ve diğer donanım kısıtlamaları nedeniyle, insan dokunuşunun karmaşıklığını tamamen yakalayan cihazlara taşınması oldukça zor. Bu doğrultuda çalışmalar yapan Stanford Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Millie Salvato, meslektaşlarıyla birlikte dokunuşu yaratabilmek için makine öğrenimini kullandı. Buna göre Salvato ve ekibi, insan dokunuşunu simüle edebilen ve elektronik olarak gönderilen soyut sosyal mesajları iletebilen giyilebilir bir kılıf geliştirdi.

Gerçek bir insan eli gibi değil ama güzel hissettiriyor

Çalışma kapsamında ekip, 37 katılımcının farklı durumlarda sosyal bilgileri nasıl ifade ettiğini ölçtü. Her testte bir kişi koluna basınç algılayan bir cihaz taktı ve bir diğeri, anlamlar içeren senaryolara yanıt vermek için ona dokundu. Ekip; dikkat arama, şükran, mutluluk, sakinleşme, sevgi ve üzüntü gibi duyguları ifade eden yaklaşık 700 dokunma hareketi topladıktan sonra her birinin konumunu ve basıncını haritaladı. Ardından, her yanıtın en güvenilir parçası olan hareketleri seçmek için bir makine öğrenimi algoritması kullandı. Son olarak, elektronik sinyal verildiğinde titreşen sekiz gömülü disk kullandı ve bu hareketleri simüle etmek için giyilebilir bir kılıf programladı.

Çalışmaları hakkında, “Gerçek bir insan eli gibi hissetmiyor ama dürüst olmak gerekirse güzel hissettiriyor.” diyen Salvato’ya göre çevrimiçi iletişim daha yaygın hale geldikçe, dokunsal sinyalleri ileten bu tür sistemler, uzaktan sosyalleşmeye ve uzaktan insan etkileşimine izin verebilecek. Hatta gelecekte, sevdiklerimize telefon veya bilgisayar aracılığıyla bir dokunma emojisi eklemek kendimizi biraz daha yakın hissetmemize yardımcı olabilecek. 

Kaynak: https://www.gizmodo.com.au/2022/05/vibrating-sleeve-emotional-touch/

Michigan Üniversitesi’nden Umut Verici Gelişme: Sesle Yok Edilen Tümörler Geri Gelmiyor

Michigan Üniversitesi’nde geliştirilen noninvaziv ses teknolojisi, yapılan deneylerde karaciğer tümörlerini parçaladı, kanser hücrelerini öldürdü ve bağışıklık sistemini daha fazla yayılmayı önlemek için harekete geçirdi. Uzmanlara göre bu çalışma, insanlarda karaciğer kanseri tedavisinde daha başarılı sonuçlar  alınmasını sağlayacak nitelikte bir gelişme.

Karaciğer kanseri, dünya genelinde ve ABD’de kansere bağlı ölümlerin ilk 10 nedeni arasında bulunuyor. Üstelik tedavi seçeneklerine rağmen, ABD’de kanseri yenme oranlarının yüzde 18’den az olduğu belirtiliyor. Dolayısıyla dünya çapındaki kanser araştırmalarının çoğu karaciğer kanserinin tedavisine odaklanıyor. Buna yönelik olarak ABD’deki Michigan Üniversitesi’nden bilim insanları, karaciğer kanseri hastaları için umut vadeden bir tedavi yöntemi geliştirdi.

Tedavi, karaciğer tümör hacminin yüzde 50 ila yüzde 75’ini yok ederek deneylerde yüzde 80’den fazla oranda başarı elde etti. Michigan Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Profesörü Zhen Xu, konuya ilişkin olarak “Tüm tümörü hedef almasak bile tümörün gerilemesini sağlayabileceğiz, aynı zamanda gelecekteki metastaz riskini de azaltabileceğiz.” şeklinde konuştu.

Kanserin daha fazla yayılmasını önlüyor

Yeni tedaviye yönelik sonuçların ayrıca, bağışıklık tepkilerini uyardığı tümörün hedeflenmemiş bölümünün gerilemesine katkıda bulunduğu ve kanserin daha fazla yayılmasını önlediği belirtiliyor. Aynı zamanda tedavinin radyasyon ve kemoterapi gibi yaklaşımlarla aynı olumsuz yan etkilere sahip olmadığının da altı çiziliyor.

Histotripsi adı verilen tedavi, hedef dokuyu milimetre hassasiyetinde mekanik olarak yok etmek için ultrason dalgalarını “noninvaziv” olarak odaklıyor. Bu yönteme göre, ultrason dalgalarını yayan dönüştürücü, istenmeyen dokuların içinde mikro kabarcıklar oluşturuyor ve bu kabarcıklar hızla genişleyerek çöküyor. Bu şiddetli fakat aşırı derecede lokalize mekanik stresler kanser hücrelerini öldürüyor ve tümörün yapısını bozuyor. Xu, “Üniversitemiz tarafından tasarlanan ve üretilen dönüştürücümüz, özellikle tümörü parçalamak için tümöre odaklanmak için geleneksel ultrason cihazlarından farklı olarak yüksek genlikli mikrosaniye uzunluğunda ultrason darbeleri sağlıyor.” dedi.

Tedavi, insanlar üzerinde de deneniyor

Michigan Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisliği alanında doktora öğrencisi olan Tejaswi Worlikar; çalışmadan öğrendiklerinin karaciğer kanseri hastalarına yönelik histotripsi tedavisinin, gelecekte bu yöntem üzerinde yapılacak klinik ve klinik öncesi denemeleri motive etmesini beklediğini ifade etti. 

Kaynak: https://news.umich.edu/tumors-partially-destroyed-with-sound-dont-come-back/

NASA Bir İnsanı Hologram Yoluyla Uzaya Işınlamayı Başardı

NASA, yeni bir teknoloji türü deneyerek uçuş cerrahı Dr. Josef Schmid ve ekibini füzeye gerek duymaksızın ışınlamayı başardı. Holoporte adı verilen bu teknoloji insan varlığının gezegenin dışına seyahat edebildiği yepyeni bir keşif olarak tanımlanıyor. 

Bilim ve uzay dünyasındaki gelişmeler kelime dağarcığımıza yeni bir kavram ekledi: Holoporte. Her ne kadar hologram ve ışınlanmanın bir karışımı gibi görünse de bu kavram sadece Isaac Asimov’un romanlarında ve Uzay Yolu’nun bölümlerinde karşımıza çıkacak nitelikte niş bir bilimkurgu terimi değil. NASA, uçuş cerrahı Dr. Josef Schmid’i ve ekibini dünyadan uzaya ışınlamak için bu fütüristik mekanizmayı kullandı. 

Ekipler sohbet etmekle kalmadı el de sıkıştı 

Tam bir ışınlama yaşanmamış olsa da Schmid ve ekibi gerçek zamanlı 3D olarak Uluslararası Uzay İstasyonu’nda göründü ve astronotlarla sohbet etti. Schmid’e bu boyutlar ötesi yolculuğunda holoportasyon ekipmanının geliştirilmesine yardımcı olan bir kuruluş olan AEXA Aerospace’in CEO’su Fernando De La Pena Llaca ve birkaç ekip üyesi katıldı. Bu görüşmenin gerçekleşmesi için Microsoft’un Hololens Kinect kamerası ve AEXA tarafından geliştirilen özel yazılım ile donatılmış bir bilgisayar kullanıldı. Tüm bu teknolojiler hem holoporterların hem de astronotların aynı fiziksel alandaymış gibi birbirlerini görmelerine, duymalarına ve etkileşime girmelerine izin verdi. Hatta bununla da kalınmadı ve ekiplerin el sıkıştığı da belirtildi.

Josef Schmid, bu yeni teknolojinin insan varlığının gezegenin dışına seyahat edebildiği yepyeni bir insan keşfi yolu olduğunu söyleyerek “Fiziksel olarak bedenimiz orada değil ama insan varlığımız kesinlikle orada.” şeklinde  konuştu. NASA ise yaptığı açıklamada, “Bu teknolojiyi özel tıbbi konferanslarımız, özel psikiyatrik konferanslarımız, özel aile konferanslarımız için kullanacağız.” dedi. 

Derin uzay çalışmalarına katkı sağlayacak

Uzmanlara göre bu girişim, astronotlar için dünya dışı teletıpta, uzay istasyonuna yönelik inşaat projelerinde yardımcı olabilecek ve hatta gelecekteki derin uzay araştırmalarına büyük fayda sağlayabilecek. Yakın zamanda bilim insanlarının yeryüzünde otururken bu teknoloji sayesinde Mars’ta keşif yürüyüşüne çıkabileceği ifade edildi.

NASA’nın kullandığı bu sanal taşıma aslında yeni bir teknoloji değil. Microsoft bu fikri birkaç yıl önce ortaya attı ve o zamandan beri bu konsepti istikrarlı bir şekilde geliştiriyor. Bununla birlikte NASA’nın bu girişimi, söz konusu teknolojiyi bir sonraki seviyeye taşımayı başardı. NASA da bunun uzay gibi aşırı ve uzak bir ortamda ilk kullanım olduğunun altını çiziyor. 

Kaynak: https://www.cnet.com/science/space/nasa-holoported-a-doctor-onto-the-international-space-station

MIT’nin Cerrahi Robotu Felçli Hastaların Uzaktan Tedavi Edilmesini Sağlayacak

Felç veya anevrizma vakalarında, hastaya endovasküler müdahale olarak bilinen cerrahi bir prosedür uygulanması gerekiyor. MIT tarafından tasarlanan yeni robotik sistem ise doktorların, hastalarına uzaktan müdahale edebilmesini sağlayacak.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) mühendisleri, cerrahların felç veya anevrizma yaşayan hastaları hızlı ve uzaktan tedavi etmelerine yardımcı olabilmek adına telerobotik bir sistem geliştirdi. Felç veya anevrizma geçiren bir hastaya uygulanması gereken endovasküler cerrahi; damar duvarlarına zarar vermeyecek şekilde ince bir tıbbi telin vücudun atardamarları ve damarları boyunca hedef bir konuma dikkatlice döndürülmesini ve yönlendirilmesini içeren özel bir prosedürden oluşuyor ve cerrahların bu alanda uzmanlaşması için yıllarca eğitim alması gerekiyor. 

Prosedürde ilk adım aralıklı olarak yapılan X-ray görüntüleme sonrasında ya fiziksel olarak pıhtı parçası kırılıyor ya da pıhtıyı çözmek için ilaçlar veriliyor. Bu işlemin hastada geri dönüşü olmayan hasara neden olmaması için mümkün olduğunca çabuk gerçekleştirilmesi büyük önem taşıyor. Ayrıca hasta, beyin cerrahının görev yaptığı hastaneden çok uzaktaysa hastayı o hastaneye zamanında nakletmek mkânsız olabiliyor. MIT araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni sistem tam da burada devreye giriyor.

Cerrahlar 1 saatlik eğitimde sistemi öğrendi

Telerobotik sistem, hastanın bir ameliyat masasında yatarken başının yanında duran ve ucunda mıknatıs bulunan eklemli bir robot kol içeriyor. Ayrıca geleneksel bir endovasküler müdahalede kullanılan aynı tipte teli iten veya çeken motorlu bir lineer tahrik ünitesi de bulunuyor. Uzakta ve daha büyük bir hastanede bulunan cerrah, kan damarı içindeki teli ilerletmek ve geri çekmek için bir fare; , kolu hareket ettirmek ve mıknatısı döndürmek için de bir joystick kullanıyor. Mıknatısın teli çekme yönü ve kuvveti tele göre döndükçe değiştiği için joystick kullanmak teli uzaktan yönlendirmeye olanak tanıyor. Beyindeki kan damarlarının şeffaf ölçekli modeli üzerinde yapılan testlerde, beyin cerrahlarının sadece bir saatlik eğitimden sonra sistemi kullanmayı öğrendiği açıklandı. 

Gelecekteki hayalimiz

MIT, Makine Mühendisliği ve İnşaat ve Çevre Mühendisliği bölümünde n Prof. Xuanhe Zhao, konuya ilişkin yaptığı açıklamada hastaları kırsal bir bölgeden büyük bir şehre taşımak yerine hemşirelerin bu sistemi kurabileceği yerel bir hastaneye gidebileceklerini belirtti. “Büyük bir tıp merkezindeki bir beyin cerrahı, hastanın canlı görüntüsünü izleyebiliyor ve robotu o altın saatte ameliyat etmek için kullanabiliyor. Bu bizim gelecekteki hayalimiz.” şeklinde konuşan Zhao, aynı zamanda beyin cerrahlarının robotu başka bir odada hatta başka bir şehirde, tekrar tekrar X ışınlarına maruz kalmadan çalıştırabileceğini ifade etti. Zhao ayrıca, “İnmenin önde gelen ölüm ve uzun süreli sakatlık nedenlerinden biri olduğu göz önüne alındığında, bu teknolojinin küresel sağlık üzerindeki potansiyel etkisi konusunda gerçekten heyecanlıyız.” derken; robotik sisteminin daha küçük hastanelere kurulabileceğini ve daha büyük tıp merkezlerinde eğitimli cerrahlar tarafından uzaktan yönlendirilebileceğini de öngörüyor.

Kaynak: https://newatlas.com/medical/mit-surgical-robot-stroke-treatment/

Cambridge Üniversitesi Bilim İnsanları Cilt Hücrelerini 30 Yaş Gençleştirmeyi Başardı

Cambridge Üniversitesi’nden bilim insanları 53 yaşındaki birine ait cilt hücrelerini 30 yaş gençleştirdi. Aynı işlemi vücuttaki diğer dokularla da yapabileceklerine inandıklarını belirten ekibin amacı; bu çalışmayla birlikte diyabet, kalp hastalığı ve nörolojik bozukluklar gibi yaşa bağlı hastalıklar için tedaviler geliştirmek.

Cambridge’deki Babraham Enstitüsü araştırmacıları, üzerinde çalıştıkları yöntem sayesinde  cilt hücrelerini başarıyla gençleştirdiğini duyurdu. Buna göre bilim insanları, yetişkin cilt hücrelerini normalde 30 yaş daha genç görünecek ve davranacak şekilde yeniden programladı.

Tekniğin kökenleri, Roslin Enstitüsü araştırmacılarının bir koyundan alınan yetişkin bir meme bezi hücresini embriyoya dönüştürmek için bir yöntem geliştirdiği 1990’lı yıllara dayanıyor. Roslin ekibinin amacı koyun veya insan klonları oluşturmak değil, bu teknikle “embriyonik kök hücre ” oluşturmaktı. Bu kök hücreleri ise hasta organların yerini almak üzere kas, kıkırdak ve sinir hücreleri gibi belirli dokulara dönüştürülebilmeyi umut ediyorlardı.

Bu teknik, 2006 yılında Kyoto Üniversitesi’nde Prof. Shinya Yamanaka tarafından basitleştirildi. “IPS” adı verilen yeni yöntem, yaklaşık 50 gün boyunca yetişkin hücrelere kimyasal eklemeyi içeriyordu. Bu, yetişkin hücreleri kök hücrelere dönüştüren genetik değişikliklerle sonuçlandı.

Yaşa bağlı değişiklikler yok oldu

Prof. Wolf Reik’in başkanlığını yaptığı araştırma ekibi, 53 yaşındaki cilt hücrelerinde IPS tekniğini kullandı. Ancak kimyasal banyoyu 50 günden 12 güne indirerek bu süre zarfında hücreleri dört moleküle maruz bıraktı ve doğal koşullar altında büyümelerini sağladı. Araştırmacılar, hücrelerdeki kolajen üretimini inceleyerek cilt hücrelerinde yaşa bağlı değişikliklerin ortadan kalktığını ve geçici olarak kimliklerini kaybettiklerini buldu. Ardında, normal koşullar altında bir süre büyüdükten sonra hücrelerin yeniden deri hücreleri gibi davranmaya başladığını keşfetti.

Hücrelerin embriyonik kök hücrelere dönüşmediğini ifade eden, araştırma ekibinden Dr. Dilgeet Gill, “Bu hücrelerde gençleşme olduğunu ve sanki 23 yaşında birinden alınmış gibi görünen ve davranan cilt hücreleri elde ettiğimizi görünce çok şaşırdım. Sonuçları incelediğim gün, bazı hücrelerin olması gerekenden 30 yaş daha genç olduğunu görünce inanamadım. Çok heyecan verici bir gündü!” şeklinde konuştu.

İleriye dönük kritik bir adım

IPS yöntemi, hücrelerde kalıcı genetik değişiklikler yaratması nedeniyle kanser riskini artırıyor ve bu da şimdilik klinik olarak uygulanmasını engelliyor. Prof. Reik, artık hücreleri gençleştirmenin mümkün olduğu bilindiğinden, daha güvenli bir yöntem bulabileceğini ve uzun vadeli amacının insanların daha sağlıklı bir şekilde yaşlanmasını sağlamak ve yaşam süresinden ziyade sağlıklı geçen süreyi uzatmak olduğunu belirtti.

“Bu tür şeyleri hayal ediyorduk. Birçok yaygın hastalık, yaşla birlikte daha da kötüleşiyor ve insanlara bu şekilde yardım etmeyi düşünmek çok heyecan verici.” diyen Prof. Reik, çalışmanın henüz çok erken bir aşamada olduğunu da vurguladı. Çalışmayı laboratuvardan çıkarıp kliniğe taşımadan önce üstesinden gelinmesi gereken birkaç bilimsel sorun olduğunu vurgulayan Prof. Reik’e göre hücre gençleştirmenin mümkün olduğunu ilk kez gösteriyor olmak ileriye dönük kritik bir adım.

Prof. Reik, ayrıca, bu tekniğin ilk uygulamalarının, yaşlı insanların vücudun kesilmiş veya yanmış bölgelerindeki iyileşmeyi hızlandırmanın bir yolu olarak deriyi gençleştirecek ilaçlar geliştirmek olabileceğini de belirtti. Araştırmacılar, bir yarayı simüle eden deneylerde, gençleşmiş cilt hücrelerinin daha hızlı hareket ettiğini göstererek, prensipte bunun mümkün olduğunu gösterdi. Ekibin bir sonraki adımı ise teknolojinin kas, karaciğer ve kan hücreleri gibi diğer dokular üzerinde çalışıp çalışmayacağını görmek.

Kaynak: https://www.bbc.com/news/science-environment-60991675

 

Airbus, A380 Yolcu Uçağını İlk Kez %100 Biyoyakıtla Uçurdu

Havacılık endüstrisi, karbon ayak izini azaltmak için geniş çaplı çalışmalara devam ederken; Airbus dev bir A380 jumbo jetinin uçuşunu ilk kez %100 biyoyakıt kullanarak gerçekleştirdi. Söz konusu uçuşla birlikte A380, sürdürülebilir havacılık yakıtı kullanılarak uçan üçüncü Airbus uçağı oldu. 

Airbus, geçtiğimiz günlerde %100 Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı (SAF) ile çalışan ilk A380 uçuşunu gerçekleştirdi. Airbus’ın A380 test uçağı MSN 1, 25 Mart Cuma günü saat 08:43’te Fransa’nın Toulouse kentindeki Blagnac Havalimanı’ndan havalandı. Yaklaşık üç saat boyunca havada kalan uçağın Rolls-Royce Trent 900 motoru %100 SAF ile çalıştırıldı ve bu özel gezi için uçağa, çoğunlukla yemeklik yağ ve atık yağlardan oluşan 27 ton SAF yüklendi. 

Dünyanın en büyük yolcu jetine güç sağlayabiliyor

SAF kullanımının artırılması, havacılık endüstrinin 2050 yılına kadar net sıfır karbon emisyonu hedefine ulaşması için kilit bir rol oynuyor. Havacılık uzmanlarının iş birliğiyle bir araya getirilen Waypoint’in 2050 raporunda özetlenen temel istatistikler, SAF’ın, karbon azaltımının %53 ila %71’ine katkıda bulunabileceğini gösteriyor. Airbus ise 2035 yılına kadar dünyanın ilk sıfır emisyonlu uçağını piyasaya sürmeyi hedefliyor. Dünyanın en büyük yolcu jetine güç sağlamak için biyoyakıtı kullanabiliyor olması, şirketin bu amacına yönelik olarak son derece önemli bir adım.

Airbus, yemeklik yağdan oluşan sürdürülebilir havacılık yakıtı kullanarak daha önce Mart 2021’de bir Airbus A350’ü, ardından Ekim 2021’de bir A319neo tek koridorlu uçağı uçurmayı başarmıştı. Mevcut durumda, Airbus’ın tüm uçakları %50 SAF-kerosen karışımıyla uçmak üzere sertifikalandırılmış durumdayken şirket, on yıl içinde %100 SAF kullanımı için sertifika almayı hedefliyor.

Dev markalar temiz havacılık endüstrisi için çalışıyor

Airbus, sürdürülebilir havacılık yakıtı kullanarak daha temiz bir havacılık endüstrisi yaratma hedefinde yalnız değil.  Nitekim 2012 yılında bir başka havacılık şirketi Boeing, normal jet yakıtı ve esas olarak yemeklik yağdan elde edilen yakıtın bir karışımının kullanıldığı 787 Dreamliner ile ilk Pasifik geçişini gerçekleştirdi. Şirket ayrıca, 2014 yılında tutarlı bir tedarik sağlamak için Çin’de bir biyoyakıt üretim tesisi açtı. Havacılık alanındaki bu tarz gelişmelerin giderek artacağı ve gelecek dönemde sektörün en önemli konuları arasında gireceği öngörülüyor.

 

İTÜ ARI Teknokent olarak sivil havacılık hizmetleri alanındaki çalışmaları yakından takip ediyoruz ve geliştirilen teknolojileri odağımıza alıyoruz. Bu kapsamda İstanbul Havalimanı (İGA) iş birliğiyle hayata geçirdiğimiz İGA Hub Programı’nda “Sivil Havacılık ve Havalimanı İşletmeciliği” alanındaki inovatif fikirleri ve teknolojik girişimleri destekleyeceğiz. Detaylı bilgi için: https://itucekirdek.com/sivil-havacilik/ 

 

Kaynak: https://newatlas.com/aircraft/airbus-a380-biofuel-first-flight/

Bilim İnsanları Elektrikli Arabaların Şarj Edilmesini Hızlandıracak

İnsanlığın sürekli artan enerji talebi ve fosil yakıtların tükenmeye mahkûm doğası göz önüne alındığında ister fotovoltaik ister füzyon olsun er ya da geç toplum, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelecek. Özellikle bu kapsamda elektrikli otomobil pazarı en hızlı büyüyen sektörlerden biri iken; bu tür araçların pil şarj hızının düşük olması araç sahiplerinin karşı karşıya kaldığı ciddi bir sorun olarak karşımıza çıkıyor. Geliştirilen yeni bir teknoloji, elektrikli arabaları gaz pompalama hızında şarj ederek  elektrikli araçların şarj süresini on saatten üç dakikaya indirebilecek.

Dünya çapında yenilenebilir kaynaklar üzerine kapsamlı Ar-Ge çalışmaları yürütülüyor. Dünya,  bu gelişmeler sonucu ortaya çıkan yenilenebilir enerji kaynaklarıyla çalışan yeni ürünleri ve cihazları hızla benimserken, kademeli toplumsal değişimler de bu sürece eşlik ediyor. Son dönemdeki en çarpıcı değişiklik ise elektrikli araçlar. Nitekim 10 yıl önce yollarda elektrikli otomobiller pek görülmezken, son dönemde elektrikli otomobil satışları giderek artıyor.

Elektrikli araçlar, hidrokarbon yakıtların yanmasından enerji elde eden geleneksel otomobillerin aksine, enerjilerini depolama ortamı olarak pillere bağımlı durumda. Uzun yıllar boyunca piller hidrokarbonların sunduğundan çok daha düşük enerji yoğunluğuna sahipti ve bu da ilk elektrikli araçların çok düşük menzillere ulaşabilmesine neden oldu. Öte yandan pil teknolojilerinde kademeli olarak meydana gelen gelişmeler, elektrikli otomobillerin sürüş aralıklarının benzinli otomobillere kıyasla kabul edilebilir seviyelere ulaşmasına izin verdi. Sonuç itibariyle pil depolama teknolojisi elektrikli araç devrimini başlatmak için çözülmesi gereken darboğazlardan biri olarak kabul görüyor. 

Aranan cevap kuantum fiziğinde bulundu

Pil teknolojisinde atılan hızlı adımlara rağmen günümüzde elektrikli araç sahipleri başka bir zorlukla karşı karşıya: Yavaş şarj hızı. Günümüzde arabaların evde tamamen şarj olması yaklaşık 10 saat, şarj istasyonlarındaki en hızlı şarj cihazlarında şarj olması ise ortalama 30 dakika sürüyor.Bu sorunu çözmek isteyen bilim insanları cevabı kuantum fiziğinin gizemli alanında aradı. Söz konusu araştırmalar ise kuantum teknolojilerinin pilleri daha hızlı şarj etmek için yeni mekanizmalar vadedebileceğini ortaya çıkardı. Kuantum pilleri üzerine çalışan,  Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) bünyesindeki Karmaşık Sistemlerin Teorik Fiziği Merkezi’nden bilim insanları , kuantum şarj avantajının arkasında olacağı düşünülen iki olası kaynağı yeniden ele alarak kuantum avantajının tek bileşeninin küresel operasyonlar olduğunu gösterdi. Bununla beraber, bu tür pilleri tasarlamanın açık bir yolunu da sağlamış oldu.

Kuantum şarjının etkileri elektrikli arabaların çok ötesinde

Klasik pillerde maksimum şarj hızı hücre sayısı ile doğrusal olarak artarken çalışma, kuantum pillerin şarj hızında ikinci dereceden ölçekleme sağlayabildiğini gösterdi. Bunun için yaklaşık 200 hücre içeren bir bataryaya sahip tipik bir elektrikli aracı kullanan araştırmacılar, kuantum şarjı sayesinde klasik pillere göre 200 kat hızlanma sağladılar. Bu durum, evde şarj süresinin 10 saatten yaklaşık 3 dakikaya ineceği anlamına geliyor. Yüksek hızlı şarj istasyonlarında da şarj süresi 30 dakikadan saniyelere düşürülecek.

Araştırmacılar, sonuçların çok geniş kapsamlı olabileceğini ve kuantum şarjının etkilerinin elektrikli arabaların çok ötesine geçebileceğini  de belirtti. Örneğin; bu şarjlar gelecekte kurulması muhtemel olan ve büyük miktarda enerjinin anında doldurulup boşaltılmasını gerektiren füzyon santrallerinde kritik kullanım alanları bulabilir. 

Öte yandan bu gibi araştırma bulguları oldukça umut verici ve elde edilen sonuçlar fon sağlayan kurumları ve işletmeleri, teknolojilere daha fazla yatırım yapmaya teşvik ediyor. Nitekim araştırmacılar pratikte kullanılabilmesi halinde kuantum pillerin enerjiyi kullanma şeklimizde bir devrim yaratacağına ve insanlığı sürdürülebilir geleceğe bir adım daha yaklaştıracağına inanıyor.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220321091916.htm

Akustik Kumaş Gömlek ile Telefonlara Cevap Vermek Artık Mümkün

Giyilebilir teknoloji, akıllı saatlerin veya kablosuz kulaklıkların çok daha ötesine geçiyor. Pantolonları, tişörtleri ve ceketleri birden çok amaca uygun olarak yeniden tasarlayan bilim insanları, sesi algılayabilen ve üretebilen bir “akustik kumaş” üretti.

MIT mühendisleri ve Rhode Island Tasarım Okulu iş birliğiyle yeni akustik kumaş geliştirildi. Ekip, tıpkı kulaklarımızın duymasına benzer şekilde sesi önce mekanik titreşimlere ardından elektrik sinyallerine dönüştüren ve mikrofon gibi çalışan bir kumaş tasarladı.

Aslında tüm kumaşlar duyulabilir seslere tepki olarak titreşiyor ve bu titreşimler nanometre ölçeğinde yani normalde algılanamayacak kadar küçük. Bu algılanamayan sinyalleri yakalamak için araştırmacılar, bir kumaşa dokunduğunda kumaşla birlikte bükülebilen esnek bir lif geliştirdi. Söz konusu fiber, büküldüğünde veya deforme olduğunda elektrik sinyali üreten ve kumaşın ses titreşimlerini elektrik sinyallerine dönüştürmesi için bir araç sağlayan piezoelektrik bir malzemeden tasarlandı. Araştırma ekibi, tasarımlarının insan kulağının çalışma biçiminden ilham aldığını ancak basınçla ilgili ekstra bir adım gerektirdiğini belirtti.

Kalp atışlarınızı izleyebiliyor

Kumaş, sessiz bir kitaplıktan yoğun bir karayolu trafiğine kadar desibel olarak değişen sesleri yakalayabiliyor ve alkış gibi ani seslerin kesin yönünü belirleyebiliyor. Kumaş, bir gömleğin astarına dokunduğunda kullanıcının ince kalp atışı özelliklerini algılayabiliyor. Lifler aynı zamanda, konuşulan kelimelerin kaydı gibi ses üretmek için de kullanılabiliyor.  

Çalışmalar sırasında ekip, pek çok başarılı sonuca ulaştı. Buna göre ekip ilk olarak kumaşı bir gömleğin arkasına dikerek deneğin çeşitli pozisyonlarda ayakta durmasını ve alkışlamasını istedi. Fikir, kumaşın sesin hangi yönden geldiğini anlayıp anlayamayacağını görmeyi içeriyordu. Sonunda da kumaşın sesin açısını 3 metre mesafeden 1 derecelik bir açıyla algılayabildiği görüldü. Bir diğer çalışmada da ekip, gömleğin iç astarına göğüs bölgesi üzerinden tek bir lif dikti ve giysiyi sağlıklı bir gönüllüye giydirdi. Beklendiği gibi, kumaş gönüllünün kalp atışlarını doğru bir şekilde izlemeyi başardı. 

Neredeyse hafif bir ceket gibi

Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nden yardımcı doçent ve araştırmanın baş yazarı Wei Yan, söz konusu kumaşların birçok kullanımının olabileceğini belirterek “Akustik bir giysi giyerek telefon aramalarını yanıtlayabilir ve kıyafetiniz aracılığıyla iletişim kurabilirsiniz. Ayrıca, bu kumaş insan derisiyle fark edilmeden arayüz oluşturabiliyor ve kullanıcıların kalplerini ve solunum durumlarını rahat, sürekli, gerçek zamanlı ve uzun süreli bir şekilde izlemelerini sağlıyor” şeklinde konuştu.

Kumaşı standart bir dokuma tezgâhı kullanarak dokuyan, Rhode Island Tasarım Okulu’ndan yüksek lisans öğrencisi Elizabeth Meiklejohn ise kumaşın neredeyse hafif bir ceket gibi hissettirdiğini söyleyerek,: “Çalışmamız kottan daha hafif ama bir gömlekten daha ağır.” dedi. 

Kaynak: https://www.cnet.com/science/acoustic-fabric-could-let-you-answer-the-phone-with-your-shirt/

Google’ın DeepMind Yapay Zekâsı Eski Metinlerdeki Boşlukları Dolduruyor

DeepMind’in yapay zekâsı, nükleer füzyon için plazmayı sınırlandırmaktan 50 yıllık protein katlama problemlerini çözmeye kadar modern bilimin sınırlarında kendini kanıtlamaya başlıyor. İnsan yazılarının tarihine ilişkin araştırmalara yardımcı olmak için çalışan şirket, teknolojisini, zarar görmüş antik metinleri restore etme görevine dönüştürdü. Üstelik bunu etkileyici bir doğruluk derecesiyle gerçekleştirdi. 

DeepMind’ın yapay zekâ teknolojisi, geçtiğimiz beş yıl içinde bilimdeki en karmaşık problemlerden bazılarını çözme yeteneğini gösteren bir takım etkileyici sıçramalar gerçekleştirdi. Yapay zekanın çalışmaları arasında; yağmur tahmininin doğruluğunu iyileştirme, dünyanın en iyi Go oyuncularını yenme ve ana şirket Google’ın veri merkezlerinde maliyetleri düşürme gibi yenilikler bulunuyor. DeepMind’ın son çalışması ise yönünü antik tarihe çevirerek, hasar görmüş, orijinal konumundan taşınmış veya doğru bir şekilde tarihlendirilemeyen antik yazıtlara yeni bir açıklık getirmeyi hedefliyor. Buna yönelik, DeepMind’da çalışan yapay zekâ araştırmacıları, Venedik Üniversitesi, Oxford Üniversitesi ve Atina Ekonomi ve İşletme Üniversitesi’nden meslektaşlarıyla birlikte, taşlara yazılan antik metinlerdeki boşlukları tarihçilerin doldurmalarına yardımcı olmak için bir yapay zekâ uygulaması geliştirdi.  

Diğer antik metinlerden öğreniyor

Tarihin belirli dönemlerinde insanlar, yazılı metinleri hesap tutmak gibi amaçlarla kullanmaya başladı. Bu tür kalıntılar, günümüzde bilim insanlarına eski toplumlardaki insanların günlerini nasıl geçirdiklerine dair ipuçları veriyor. Bunun gerçekleşebilmesi ise ancak bu eserlerin doğru bir şekilde deşifre edilmesiyle mümkün. Ancak bu eserlerin birçoğu, hava koşulları nedeniyle aşınmış veya kırılmış oluyor. Modern tarihçiler, antik metinlerin içeriğini belirlemek için çeşitli araçlar kullansa da bu yöntem oldukça uzun zaman alıyor.  DeepMind ekibi bu tür problemlere yardımcı olacak bir araç geliştirmek için yola çıktı. Bunun sonucunda ise ortaya eksik metni tahmin etmeyi diğer antik metinlerden öğrenen bir makine öğrenimi uygulaması olan “Ithaca” (Homeros’un Odyssey’de anlattığı bir Yunan adası) çıktı. 

En iyi sonuçlar iş birliğinden doğdu

Araştırmacılar, uygulamayı MÖ. 700’den MS. 500’e kadar 60 bin Yunanca metin kullanarak eğitti. Bu metinlerden her biri tarihçiler tarafından halihazırda kapsamlı bir şekilde incelenmiş ve gerektiği noktalarda yeniden inşa edilmişti. Ekip, uygulamayı yeniden yapılandırmadan önce aynı metinler üzerinde çalıştırdı. Daha sonra da uygulamayı, uzmanların yaptığı çalışmalara karşı test etmek için 8 bin metin üzerinde daha eğitti. Araştırmacılar, sistemin yüzde 62 oranında doğru çalıştığını ortaya koydu ki bu, tarihçilerin performansından daha iyi bir sonuç alındığını gösteriyor. Öte yandan en iyi sonuçlar, yapay zekâ sistemi ve tarihçiler arasındaki iş birliklerinden geldi ve bu çalışmanın sonunda yüzde 72 oranında doğruluk elde edildi. 

Araştırma ekibi, uygulamaya ayrıca metinde ve diğer kaynaklarda bulunan ipuçlarını kullanarak bir metni bir zamana ve yere atfetme yeteneği de ekledi. Buna göre sistem, metinlerin orijinal konumlarını yüzde 71 doğrulukla belirlerken; 30 yıl içinde de doğru bir şekilde tarihlendirdi. 

Kaynak: https://newatlas.com/computers/googles-deepmind-ai-gaps-ancient-texts/

Araştırmacılar Dijital Verileri İnsan DNA’sında Depolayacak

DNA, veri depolama alanını büyük boyutlara taşıyabilme potansiyeline sahip ve son yıllarda araştırmacılar; dosyaları, fotoğrafları ve belgeleri doğanın kendine has veri tabanında depolamaya yönelik çalışmalar yürütüyor. Bilim insanları, bu alanda somut bir adım atarak mevcut nükleotid alfabesine yedi yeni harf ekledi.

Özellikle son birkaç yılda insanlık, tüm tarihin toplamından daha fazla veri yarattı ve bu artış giderek da devam ediyor. Peki, sürekli artan bu verileri gelecekte nerede depolayacağız? 

Bilim insanları, her geçen gün insanlığın bilgilerini saklayabilmek için sabit disk boyutlarını sürekli olarak artırırken  birçoğu bunun süresiz olarak yapılabileceğine inanıyor. Ancak yine de bunun, kesin çözüm olmaktan oldukça uzak olduğunu düşünenlerin de sayısı fazla. Bazı araştırmacılar, bu çabaların sonunda veri üretme hızının üstel hızı tarafından aşılacağını öne sürüyor. Bu tür endişelere yanıt olarak, bilim insanları oldukça benzersiz bir çözüm ortaya koydu. Bu yöntem; dosyaları, fotoğrafları ve belgeleri doğanın kendi bilgi veri tabanında yani DNA’da depolamayı içeriyor.

Birkaç petabayt bilgiyi depolamak içinyalnızca 1 gr DNA yeterli olacak

 

Hiper küçük alanlarda, oldukça büyük miktarda veri içerecek kadar geniş ve yoğun olan DNA, yalnızca 10 mikrometre genişliğindeki hücre çekirdeğinin içine sıkışmışken vücudumuzun tüm planlarını koruyabiliyor. Aynı zamanda doğal olarak bol miktarda bulunan DNA, zorlu koşullara da dayanabiliyor. Bu konuya dair açıklama yapan, çalışmanın ortak yazarlarından Beckman İleri Bilimler Enstitüsü Araştırmacılarından Kasra Tabatabaei, internette her gün birkaç petabayt veri üretildiğine dikkat çekerek bu verileri depolamak için yalnızca bir gram DNA’nın yeterli olacağını belirtiyor.  Tabatabaei’nin çalışma ekibi, aynı zamanda devasa depolama kapasitelerine izin verebilecek ve oldukça büyük dijital verileri barındırabilecek DNA alfabesini yapay olarak genişleten ilk ekip.

Peki, veri depolama ve DNA alfabesi arasında nasıl bir ilişki bulunuyor? 

Öncelikle DNA, genetik bilgiyi “nükleotid” adı verilen dört molekülle kodluyor: Adenin, guanin, sitozin ve timin (A, G, C ve T). Bir bakıma DNA’nın dört harfli bir alfabesi bulunuyor ve farklı harf kombinasyonları farklı veri bitlerini temsil ediyor. Sadece bu dört harfle doğa, her canlı organizmanın genetik bilgisini kodlayabiliyor. Bu da mevcut alfabeyle bir ton dijital veri depolayabilmemizin mümkün olduğu anlamına geliyor. Peki ya daha uzun bir alfabemiz olsaydı? Muhtemelen bu bizlere çok daha derin bir kapasite sağlayabilirdi. 

Yedi yeni harf eklendi

Bu fikri takip eden çalışma ekibi, DNA repertuarına yapay olarak yedi yeni harf ekledi. Konuya ilişkin açıklama yapan Tabatabei, “İngiliz alfabesini hayal edin. Kullanacak dört harfiniz olsaydı, ancak bu kadar çok kelime oluşturabilirdiniz. Alfabenin tamamı olsaydı, sınırsız kelime kombinasyonu üretebilirdiniz. DNA’da da aynı şey söz konusu.  Sıfırları ve birleri A, G, C ve T’ye dönüştürmek yerine, sıfırları ve birleri A, G, C, T’ye ve depolama alfabesindeki yedi yeni harfe dönüştürebiliriz.” şeklinde konuştu.

Aynı zamanda araştırmacılar, bu 11 harfle kodlanan bilgilerin talep üzerine geri aktarılmasını sağlayan sentetik DNA’nın verilerini tam geri okuyan yeni bir mekanizma da geliştirdi. DNA’nın harf kombinasyonlarının son derece net bir şekilde okunmasını sağlayan sistem, insan yapımı DNA harfleri ile doğal olanları ayırt etmek ve her şeyi birbirinden ayırmak için derin öğrenme algoritmalarını ve yapay zekayı kullanıyor. Sonuç olarak, DNA’nın harf kombinasyonlarının son derece net bir şekilde okunmasını sağlıyor ve böylece içeride saklanan tüm bilgileri açığa çıkarıyor.

 

Kaynak: https://www.cnet.com/news/dna-gets-artificial-upgrade-to-store-humanitys-boundless-digital-data/