Yazar -Nigar

Günümüzde hava tahminleri, uzun vadeli hava olaylarını tahmin etme noktasında son derece başarılı ancak kısa süreçli tahminlerde aynı başarı  gösterilemiyor. Google’ın DeepMind araştırmacıları, bu soruna “Deep Generative Model of Rainfal” adlı bir derin öğrenme ağı ile çözüm bulmaya çalıştılar. Sonuçlar ise yeni modelin iki saat öncesinden yağmurun yağacağını tahmin etmekte daha güvenilir olduğunu gösteriyor.

Son yıllardaki gelişmelerle birlikte hava tahminleri, yağmur yağıp yağmayacağına yönelik sonuçlarda başarı gösterse de tam anlamıyla etkili sonuçlar alınamıyor. Mevcut tahmin yönteminde, büyük miktarda atmosferik veriyi analiz etmek için süper bilgisayarlar kullanılıyor ve çoğu hava durumu tahmincisi, bu tür sistemlerin uzun vadeli hava olaylarını tahmin etmede başarılı olduğu konusunda hemfikir. Bununla birlikte kısa vadeli tahminler ise hâlâ istenen doğruluk seviyesine erişmiş değil. Özellikle iki saatlik bir dilim içerisinde belirli bir bölgede yağmur yağıp yağmayacağının ve miktarının tahmin edilmesi oldukça düşük başarı yüzdelerine sahip.

Yüzde 89 daha güvenilir!

Bu soruna odaklanan Google’ın DeepMind araştırmacıları, UKs Met Office’te bir ekiple birlikte çalışarak, derin öğrenme yöntemleriyle ilgili bilgilerini “anlık tahmin” bilimine uyguladı ve iki saat içinde belirli bir yerde yağmur yağıp yağmayacağını tahmin etti. Bu yeni adımda, araştırmacılar Deep Generative Model of Rainfal (DGMR) adlı derin öğrenme ağı uyguladı. Söz konusu uygulama, diğer derin öğrenme sistemleri gibi zaman içinde geliştirilen hava kalıplarını açıklayan verileri analiz ederek çalışıyor ve bu bilgileri 90 dakika içinde tahminler yapmak için kullanıyor. Projeye ilişkin veriler ise İngiltere’nin ulusal hava durumu hizmeti olan Met Office tarafından sağlandı.

Araştırmacılar, 56 hava durumu tahmincisinden tahminlerini geleneksel tahmin araçlarıyla yapılan tahminlerle karşılaştırmasını isteyerek DGMR’ın doğruluğunu test etti. Buna göre uzmanların yüzde 89’u daha güvenilir buldukları için DGMR’ı tercih etti. Araştırmacılar, yapay zekanın hava durumu tahminlerini iyileştirmek için güçlü ve yeni bir araç olabileceğini söylüyor.

Kaynak:

https://techxplore.com/news/2021-09-deep-radar-rainfall-minutes.html

Dijital bir şefe sahip olduğunuzu hayal edin; siz neyi hangi şekilde isterseniz pişirmeye hazır! Bu hayali artık, sadece tek  düğmeye basarak gerçeğe dönüştürebilirsiniz. Columbia Üniversitesi bilim insanlarından oluşan bir ekip, tavuk göğsü pirzolalarını 3D olarak basan ve aynı zamanda güçlü lazerlerle pişirebilen bir tür “robot şef” yaptı.

Kim uzun ve yoğun bir çalışma gününün ardından eve gelip tek tıkla sıcak ve ev yapımı bir yemek hazırlamak istemez ki? Mikrodalga fırınları ve geleneksel donmuş yemekleri tarihe gömecek bu hayali Columbia Üniversitesi’ndeki mühendisler gerçeğe dönüştürmeye çalışıyorlar. Buna göre araştırma ekibi, 3D baskı yapan ve lazer ışınlarıyla yemek pişirebilen bir robot tasarladı. Bu kapsamda sadece mağazadan tavuk alındı, püre haline getirildi ve ardından 3D yazıcıya yüklendi. Sonuçta; lazerle pişirilen tavuk, geleneksel olarak pişirilen tavuğa göre iki kat daha fazla nemini korudu ve lezzetini korurken yarı yarıya küçüldü. Bununla beraber, mavi ışınlar ve kızılötesi ışınlar olmak üzere farklı lazer türleri farklı pişirme yöntemleri kullanıldı. Mavi lazer, pişirmek için ideal olduğunu kanıtlarken; kızılötesi lazerlerin ise ambalajla kaplı ürünü pişirmede daha iyi olduğu anlaşıldı. Robot şef ürünün 3D yazıcı ile üretilmesine ve farklı pişirme seçeneklerine imkan sağlıyor.

Raf ömrünü artırıyor

Ekibe göre bu adım; milimetre ölçeğinde hassasiyet içererek, az pişmişten çok pişmişe kadar farklı pişirme düzeylerine sahip bir burgerin basılmasına ve pişirilmesine olanak tanıyor. Bir lazerden gelen ısı, ayrıca gıdaları kapalı bir paket içinde pişirebiliyor. Bu ise mikrobiyal kontaminasyonlarını azaltarak raf ömürlerini önemli ölçüde artırabiliyor.

Gelecekteki araştırmalar için ekip, aynı anda hem iç hem de dış pişirme elde etmek için birden fazla lazer dalga boyunu kullanmanın yollarını araştırmayı hedefliyor. Ayrıca, pişmiş ve ham baskılı katmanlar arasındaki çapraz kontaminasyonun nasıl azaltılacağının ve kullanıcıların gelecekte kendi 3D baskılı yemeklerini uyarlamalarını sağlayacak yazılımların nasıl geliştirileceğinin üzerine de çalışılacak.

Kaynak:

https://futurism.com/the-byte/tech-cooks-3d-prints-chicken-simultaneously

ABD ve Fransalı bilim insanları; tüberküloz, kistik fibrozis ve cüzzam gibi ciddi hastalıklara neden olan  “Mycobacterium Abscessus” adlı bakteriyi yok edebilmek için antibiyotik ve bakteriyofaj ile birlikte yeni bir yöntem geliştirdi. Araştırma ekibi, geliştirdikleri yeni yöntemin mycobacterium abscessus bakterisine karşı hayatta kalma şansını yüzde 70 artırdığı tespit etti.

“Mycobacterium Abscessus” adı verilen ve tüberküloz ile cüzzam gibi ciddi hastalıklara neden olan bir bakteri, akciğerlere ciddi hasarlar verebiliyor ve birçok antibiyotiğe dirençli olabiliyor. Bu durumsa, enfeksiyonları tedavi etmeyi son derece zor bir hale getiriyor. Ancak artık bir umut var! Bilim insanları şimdilerde antibiyotiğe dirençli enfeksiyonları tedavi etmek için bakteriyofajları şu anda kullanılan antibiyotiklerle birleştiren yeni tedavileri test ediyor.

Yapılan incelemelerde geliştirilen yeni yöntemin mycobacterium abscessus bakterisine karşı hayatta kalma şansını yüzde 70 artırdığı tespit edildi.

Kaynak:

https://scitechdaily.com/groundbreaking-bacteria-killing-viruses-unite-with-antibiotics-to-fight-devastating-bacteria-infections/

Boston College’tan bilim insanları, elektronların akışkan gibi hareket ettiği yeni bir tür metal keşfettiklerini açıkladı. Yapılan çalışmada ekip, elektronların fonon yarı parçacıklarla etkileşime girerek sıvı gibi davrandığını buldu.

Metallerde, elektronların normal olarak hareketlerinde dağınık olmaları ve bireysel parçacıklar şeklinde işlev görmeleri beklenir. Boston College’tan bir grup deneysel fizikçi tarafından yürütülen çalışmada ise elektronların kristal bir yapıdaki titreşimlerden ortaya çıkan “fononlar” adı verilen yarı parçacıklarla etkileşime girerek sıvı gibi aktığı bir metal türü keşfedildi. Araştırmacılara göre, bu davranışa neden olan metal süper iletken, ditetrelide (NbGe2) adı verilen niyobyum ve germanyumun bir sentezinden oluşuyor.

Suyun borudan akması gibi

Çalışmalarda kullanılan üç deneysel yöntem, araştırmacılar tarafından bir araya getirilen elektron-foton sıvısı hipotezini doğruladı. Bunlardan ilki, elektronlarının normalde beklenenden daha yüksek bir kütleye sahip olduğunu gösteren metaldeki elektrik direncinin ölçümüydü. İkincisinde Raman saçılması lazer analizi, olağandışı elektron akışı nedeniyle NbGe2’nin titreşiminin değiştiğini gösterdi ve son olarak da X-ışını kırınım teknikleri metalin kristal yapısını ortaya çıkardı.

Araştırma ekibinden deneysel fizikçi Fazel Tafti, elektron-fonon sıvısı ile ilgili yakın zamanda yapılan bir öngörüyü test etmek istediklerini belirterek, “Yeni bir teori, elektronların fononlarla güçlü bir şekilde etkileşime girdiğinde, birleşik bir elektron-fonon sıvısı oluşturacaklarını gösteriyor. Bu yeni sıvı,  tıpkı suyun bir borudan akması gibi metalin içinde akıyor.” dedi.

Sıvı akışını kontrol etmek istiyorlar

Araştırmacılar, malzemedeki elektronların kütlesini değerlendirmek için “kuantum salınımları” olarak bilinen özel bir teknik kullanarak, tüm yörüngelerdeki elektronların kütlesinin beklenen değerden üç kat daha büyük olduğunu buldular. Fazel Tafti, bu durumla ilgili, “Şaşırtıcı bulgular elde ettik,  çünkü görünüşte basit bir metalde bu kadar ‘ağır elektronlar’ beklemiyorduk. Elektronlar örgü titreşimleriyle veya fononlarla güçlü bir şekilde etkileşime girdiklerinden, örgüler tarafından sürükleniyor ve sanki kütle kazanmış gibi görünüyor” dedi.

Bu yeni çalışma, gelecekteki araştırmalar için de birçok ilginç seçenek sunuyor. Gelecek yıllarda araştırmacılar NbGe2 ile aynı şekilde davranan diğer malzemeleri bularak bu tür malzemelerdeki elektronların hidrodinamik sıvısını kontrol etmeye ve yeni elektronik cihazlar tasarlamaya odaklanmak istiyor.

Kaynak:

https://scitechdaily.com/novel-metal-discovered-where-electrons-flow-in-the-same-way-water-flows-in-a-pipe/

Eğer bir cilt sorunundan şikayetçiyseniz; bunun hangi hastalık olduğunu ve nasıl ilerlediğini belirlemek için sağlık alanındaki bazı teşhis cihazları kullanılıyor. Kanada’nın McGill Üniversitesi’ndeki bilim insanları teşhis için dalış böceğinden ilham alarak yeni bir yapışkan cilt yaması geliştirdi. Söz konusu teknoloji, hastalıkların teşhisini her zamankinden daha hızlı ve daha kolay hale getirebilecek.

Araştırma ekibi, cilt hastalıklarının tedavisinde erkek dalış böceğinden ilham alarak modellenen kişiselleştirilmiş cilt bakımı için akıllı bir cihaz icat etti. Bu araç, cilt yüzeyine yapışırken vücut sıvılarını topluyor ve izliyor; aynı zamanda cilt hastalıkları ve akne gibi durumlar için doğru teşhis ve tedavinin yolunu açıyor.

Kanada’nın McGill Üniversitesi’ndeki bilim insanları geliştirdikleri deneysel yamada, erkek Hydaticus pacificus böceklerinin ön ayaklarındaki kıl olarak bilinen ve su altında ürerken dişilere tutunmak için kullandıkları vantuz benzeri tüyleri kopyaladı. Bu araç, cildin hatlarına ağrısız bir şekilde yapışan ve ter veya diğer vücut sıvılarının varlığında bile bağlı kalmaya devam eden bir dizi küçük elastomer “mikro-dalga” içeriyor.

Erkek dalış böceği

Hem kullanımı kolay hem de daha ucuz

Her mikro pistonun tabanında bulunan bir hidrojel, bu tür sıvıları yakalıyor ve pH seviyelerine göre renk değiştiriyor. Böylece cihaz, makine öğrenimine dayalı algoritmaları kullanıyor ve jelin mevcut rengine bağlı olarak bu sıvılar içinde pH değiştiren hastalık biyobelirteçlerinin varlığını tespit etmeyi mümkün kılıyor. Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, yeni yamanın şu anda kullanılan teşhis cihazlarına göre çok daha efektif, kolay kullanımlı ve ucuz olduğunu gösteriyor. Ayrıca geliştirilen yama, ciltte herhangi bir tahrişe veya hasara da neden olmuyor.

Araştırma ekibinin lideri Bo-yong Park, bu cihazın kişiselleştirilmiş cilt tedavi yamalarına, tıbbi yapışkan malzemelere ve teşhis teknolojilerine uygulanmasını beklediklerini belirterek:  “Araştırmamızın sonuçlarına dayanarak, cilt hastalığına yönelik biyobelirteçlerin yerinde teşhisi için kullanılabileceğini umuyoruz” şeklinde konuştu.

Havacılık sektöründeki önemli adımların ardından denizcilik sektöründe de karbon emisyonunu azaltmaya yönelik büyük bir gelişme yaşanıyor. Buna göre dünyanın ilk tam otonom ve elektrikli kargo gemisi yakın bir zamanda ilk yolculuğuna çıkacak.

Yapımı dört yıl süren ve dünyanın tamamen otonom ve sıfır emisyonlu ilk yük gemisi olan Yara Birkeland, bu yıl yelken açmayı planlıyor. Pillerle çalışan ve sensörler tarafından yönlendirilen Yaragemi, yolculuğu denetleyen bir kara mürettebatıyla birlikte konteynerleri teslim etmek için Norveç’in etrafında bir rota izleyecek.

Teknolojik ve sürdürülebilir ilerlemeyi yansıtıyor

Gemiyi inşa eden şirket Yara International, 2017’de bu yöndeki hedefini açıklamış ve bu amaç doğrultusunda deniz teknolojisi şirketi Kongsberg ile bir ortaklık kurmuştu. Şirketin CEO’su Svein Tore Holsether, bu teknolojiyi Yara International’in fabrika ve nakliye limanları arasında yaptırdığı 100’den fazla dizel kamyon seferini azaltmak için bir fırsat olarak gördüğünü açıkladı. Holsether, basın açıklamasında, “Bu yeni otonom pille çalışan konteyner gemisi ile nakliyeyi karadan denize taşıyor ve böylece gürültü ve toz emisyonlarını azaltıyor, yerel yolların güvenliğini artırıyor ve NOx (azot oksit) ile CO² emisyonlarını azaltıyoruz.” diye konuştu. Buna göre şirket, geminin yılda 40 bin kamyon yolculuğunun yerini alabileceğini öngörüyor.  Öte yandan geminin otonom operasyonlarından sorumlu teknoloji firması Kongsberg’ün CEO’su Geir Håøy ise “Yara Birkeland, tüm denizcilik endüstrisi için büyük bir teknolojik ve sürdürülebilir ilerlemeyi yansıtan bir sonraki önemli adımı temsil ediyor” dedi.

60 konteyner taşıyabiliyor

Yara Birkeland’ın sonbaharda karadaki operasyonlara yardımcı olmak için daha az mürettebatla operasyonlara başlaması bekleniyor. Bununla beraber kargo gemisi, Herøya ve Brevik isimli iki Norveç kasabasının limanları arasında yolculuk yaparken otonom olacak. Gemide bulunan 7 MWh’lik devasa bir batarya, azami 13 deniz mili hız sağlayabilen iticilere güç verirken geminin kargo ambarı da 60 nakliye konteyneri taşıyabilme özelliğine sahip!

Şu anda deniz taşımacılığının küresel sera gazı emisyonlarının yüzde 2,5 ile yüzde 3’ünü oluşturduğu biliniyor. Bu sektöre olan ilgi de Uluslararası Denizcilik Örgütü’nün (IMO) denizcilik emisyonlarını azaltma yönündeki baskısı ile örtüşüyor. IMO, 2008’den 2050’ye kadar taşımacılık işlerindeki CO² emisyonlarını yüzde 70 oranında azaltmak ve aynı zaman diliminde sera gazı emisyonlarını en az yüzde 50 oranında azaltmak için bir strateji benimsemişti.

https://www.popsci.com/technology/yara-birkeland-cargo-ship-sail-date-scheduled/

Güney Koreli bilim insanları, dünyada yaşanabilecek olası su kıtlıklarını önleyebilecek yeni bir sistem geliştirdiklerini açıkladı. Buna göre geliştirilen yöntem, deniz suyunu dakikalar içinde yüzde 99,9 oranında filtreleyebiliyor.

Dünya’nın yüzde 71’inin sudan oluşmasına rağmen, bu oranın büyük bir kısmını  tuzlu su olan okyanus oluştururken tatlı su oranı sadece yüzde 2,5. Bununla beraber Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, yaklaşık 785 milyon insan güvenilir içme suyuna erişemiyor.

Deniz suyunun tuzdan arındırılması, uzun bir zamandır güvenilir içme suyu sağlamanın bir yöntemi olarak kabul ediliyor. Bu durumdan yola çıkan Kore İnşaat Mühendisliği ve Yapı Teknolojisi Enstitüsü’ndeki (KICT) bilim insanları, deniz suyundaki tuzun neredeyse tamamını çıkarabilen ve gelecekte dünyanın karşı karşıya kalabileceği en ciddi sorunlardan biri olan su kıtlığını engelleyebilecek yeni bir cihaz geliştirdiklerini açıkladılar. Buna göre araştırmacılar “koaksiyel elektrospun nanofiber membran” yöntemi kullanarak yeni bir su yalıtım malzemesi oluşturdu. Standart su arıtma cihazlarına takılabilen filtre, suyu yüzde 99,9 oranında tuzdan arındırırken aynı zamanda daha öncesinde sadece 50 saat kullanılabilen filtrelerden farklı olarak aralıksız kullanımda bir ay dayanabiliyor.

Membran ıslatma, membran distilasyonunda en zorlu konulardan biri ve membran distilasyon işlemi sırasında bir membran ıslanırsa, membranın mutlaka değiştirilmesi gerekiyor. Geliştirilen teknoloji ise ıslanma sorunlarını önleyebilme ve membran damıtma işleminde uzun vadeli stabiliteyi iyileştirebilme potansiyeline sahip. Çalışmanın ekip lideri Dr. Yunchul Woo, filtrenin üretimi için “elektro-döndürme” adı verilen alternatif bir nano-teknoloji kullandıklarını açıklayarak, “Aynı zamanda filtrede kullanılan özel materyaller ve filtrenin yapısı itibariyla içine özel bir 3 boyutlu zar yerleştirdik ve bu sayede tuzun filtrelenmesini kolaylaştırdık. Eş eksenli elektrospun nanofiber membran, deniz suyu çözeltilerinin uzun süre boyunca arıtılması için güçlü bir potansiyele sahip” dedi.

Uzmanlara göre bu yenilikçi tuzdan arındırma teknolojisinin ortaya koyduğu sonuçlar, filtrenin küresel tatlı su sorununa yardımcı olma potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor.

Kaynak: https://scitechdaily.com/making-seawater-drinkable-in-minutes-a-new-alternative-desalination-membrane/