Yazar -Nigar

Geçtiğimiz yıl, Alphabet’in DeepMind’ı, insan vücudundaki bilinen 20.000 proteinin tümü de dahil olmak üzere yüz binlerce proteinin 3D yapılarının açık kaynaklı bir veri tabanını yayınlamıştı. Şimdi ise AlphaFold Protein Yapısı Veri Tabanı büyük bir güncelleme yayınladı ve 200 milyondan fazla proteine kadar genişletildi. Uzmanlara göre halka açık olan bu veri tabanı, neredeyse sonsuz çeşitlilikteki araştırmalara büyük bir destek sağlayabilecek. 

Sayısız biyolojik işlemi gerçekleştiren canlı hücrelerin yapı taşları olan proteinlerin haritasını çıkarmak, onların nasıl çalıştıklarını ve işlerin hangi durumlarda ters gidebileceğini anlamak açısından oldukça önemlidir. Çünkü bunu anlayabilmek aynı zamanda yeni ilaçlar ve tedavilerden mahsullerin iyileştirilmesine ve hayvanların korunmasına kadar her şeyi araştırmanın da anahtarıdır. Bununla beraber amino asitlere dayalı olarak bir proteinin tüm yapısını hesaplayabilmek oldukça zorludur. Zira bunu çözmek çok büyük miktarda bilgi işlem gücü ve çalışma saati gerektirir. Bu nedenle proteinleri anlama yolundaki çalışmalar on yıllar boyunca oldukça yavaştı. Ta ki Alphabet’in DeepMind’ı bu soruna odaklanana kadar… 

Protein yapısı veri tabanı

Başlangıçta bilinen 100 bin protein yapısı üzerinde eğitilen sistem, her birinin tespit edilmesi aylar hatta yıllar süren protein yapılarını tahmin etme yeteneğini sadece dakikalar veya saniyelerle ifade edilecek sürelere indirdi. Bu başarılı sonuçların ardından geçtiğimiz yılın temmuz ayında ilk “AlphaFold Protein Yapısı Veri Tabanı” halka sunuldu. Başlangıçta veri tabanında insan proteinlerinin yaklaşık yüzde 98,5’inin yanı sıra meyve sinekleri, fareler, maya ve koli basilindekiler dahil olmak üzere 350 binden fazla protein yapısı bulunuyordu. Daha sonra bu veri tabanı 10 bin hayvan, bitki, bakteri, mantar ve diğer organizma türünden yaklaşık bir milyon protein yapısına genişletildi. O zamandan beri, 190 ülkeden 500 binden fazla bilim insanı araştırmalarına yardımcı olmak için veri tabanına erişti ve 2 milyondan fazla yapıyı görüntüledi. 

Biyolojik gizemler çözülecek

Şimdilerde ise DeepMind, bir milyon türden yaklaşık 214 milyon yapıyı içeren veri tabanına ilişkin büyük bir güncelleme yayınladı. Söz konusu güncelleme şu anda bilimde bilinen hemen hemen her proteini kapsıyor ve hastalık tedavileri, aşılar, antibiyotik direnci ve hatta plastik kirliliği hakkında araştırma yapan bilim insanlarına büyük bir fayda sağlıyor. 

DeepMind yetkilileri yaptıkları açıklamada AlphaFold’un bir proteinin şeklini dakikalar içinde atomik doğruluğa kadar kusursuz bir şekilde tahmin edebileceğini gösterdiğini ve bunun yalnızca 50 yıllık büyük bir zorluğa çözüm sağlamakla kalmayıp; aynı zamanda yapay zekanın bilimsel keşfi önemli ölçüde hızlandırabileceğini ve bunun sonucunda insanlığı ilerletebileceği yönündeki tezlerini de kanıtlamış olduğunu söylüyor. Scripps Araştırma Çeviri Enstitüsü Müdürü Eric Topol ise AlphaFold’un doğa bilimlerinde yapay zekanın gücünü gösteren benzersiz ve çok önemli bir ilerleme olduğunu kaydederek “Eskiden aylar veya yıllar sürebilen bir proteinin 3 boyutlu yapısını belirlemek artık saniyeler alıyor. AlphaFold şimdiden büyük keşiflere olanak sağladı ve neredeyse tüm protein evrenini aydınlatan bu yeni yapıların eklenmesiyle, her gün daha fazla biyolojik gizemin çözülmesini bekleyebiliriz” dedi. 

https://www.deepmind.com/blog/alphafold-reveals-the-structure-of-the-protein-universe

Ohio Eyalet Üniversitesi’nden bir ekip, insanların egzersiz yaparken derilerinden salgıladıkları kan şekerini veya glikozu algılayan, pilsiz, kablosuz bir biyokimyasal sensör geliştirdi. Araştırma sonuçlarına göre sensör glikoz seviyelerini başarılı bir şekilde takip edebiliyor.

Ohio Eyalet Üniversitesi’nde çalışan bilim insanları, bir kişinin sağlığında gün içerisinde meydana gelen değişiklikleri tespit edebilmek için terdeki kimyasal biyobelirteçleri kullanan bir cihazı başarıyla test etti. Egzersiz yapan katılımcıların boyunlarına yerleştirilen ve glikoz seviyelerini izlemek için kullanılan “akıllı kolye”, pil yerine harici bir okuyucu sistemin gönderdiği radyo frekansı sinyallerini yansıtan bir rezonans devresi kullanarak çalışıyor. Üstelik algılama arayüzünün minyatür yapısı sayesinde yalnızca minimum miktarda ter gerektiriyor. 

Vücudun en derin sırlarını açığa vurabilen maddeler

Katılımcılar, yeni cihazın test aşamasında kapalı alanda 30 dakika bisiklet sürdükten sonra mola verdiler ve bu süre zarfında şekerle tatlandırılmış içecekler içtiler. Ardında da bisiklet sürmeye devam ettiler. Bu test sonunda araştırmacılar deneye katılanların terlerindeki glikoz seviyelerinin yükseleceğini biliyordu. Sensörün bu artışı belirleyip belirleyemeyeceğini gözlemleyen araştırmacılar, sensörün glikoz seviyelerini başarılı bir şekilde takip ettiğini belirlediler. 

Araştırmacılara göre, bu başarı sensörün aynı zamanda terdeki diğer önemli kimyasalları izlemek için de çalışacağına işaret ediyor. Nitekim uzmanlar, biyobelirteçlerin vücudun en derin sırlarını açığa vurabilen maddeler olduğuna ve bir kişinin ter, gözyaşı, tükürük ve idrar gibi vücut sıvılarında hastalık, enfeksiyon ve hatta duygusal travmanın kanıtları gibi pek çok belirteç bulunabileceğine dikkat çekiyor. 

Kişisel eşyalar da entegre edilebilecek

Çalışma ekibinden Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Yardımcı Doçenti Jinghua Li, terin sağlık durumumuz hakkında çok önemli bilgiler ortaya çıkarabilecek yüzlerce biyobelirteç içerdiğine değinerek “Gelecek nesil biyosensörler, bir kişinin vücut sıvılarında bulunan önemli bilgileri tespit edebileceğimiz kadar yüksek düzeyde biyo-sezgisel olacak” diyor. 

Araştırmacılar, bu sensörün terin bileşimini analiz etmenin yanı sıra, bir gün nörotransmiterleri ve hormonları tespit etmek için de kullanılabileceğini söylüyor. Yakın bir gelecekte ise bu sensörlerin kişisel eşyalara sorunsuz bir şekilde entegre edilebileceğini umduklarını söyleyen Li, “Bazılarımız kolye takabilir, bazılarımız küpe veya yüzük takabilir. Öte yandan bu sensörlerin hepimizin taktığı bir şeye yerleştirilebileceğine ve sağlığımızı daha iyi takip etmemize yardımcı olabileceğine inanıyoruz” diyor. 

Kaynak: https://techxplore.com/news/2022-07-smart-necklace-biosensor-track-health.html

Almanya Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi ve Saarlan Üniversitesi’nden bilim insanları fiber optikle birbirinden 33 km ayrılmış iki atomun kuantum dolaşıklığını göstermeyi başardı. Uzmanlara göre bu, bir telekomünikasyon kablosu kullanılarak şimdiye kadar elde edilen en uzun mesafe aynı zamanda da hızlı ve güvenli bir kuantum internete yönelik ciddi bir atılım.

“Kuantum dolaşıklığı”, bilim insanları tarafından “esrarengiz bir fenomen” olarak değerlendiriliyor. Bu teoriye göre aynı koşullarda doğmuş bir foton ya da elektron çifti, çok uzak mesafelerle birbirlerinden ayrılmış olsalar dahi bir şekilde bağlı kalmaya devam ediyorlar. Böylece gelişigüzel bir uzaklıkta da olsa bir foton ya da elektron çiftinin birinde meydana gelen bir değişiklik anında diğer ikizini de etkileyebiliyor. 

“Kuantum dolaşıklığı” ilk olarak 20’nci yüzyılın başlarında kuantum mekaniğinin bir sonucu olarak önerilse de bu durum, aralarında Einstein’ın da bulunduğu birçok bilim insanı tarafından mümkün olmadığı gerekçesiyle reddedildi. Öte yandan zaman içerisinde bilim insanları, parçacıkların “konum”, “momentum”, “dönüş” ve “polarizasyon” gibi özelliklerini aralarında paylaşılabileceği şekilde “dolanık” olmasının mümkün olabileceğini kanıtladı. 

Uzun mesafelerde hızlı veri iletimi

Bilim insanları, uzun yıllardır kuantum dolaşıklığının bu tuhaf doğasından yararlanarak uzun mesafelerde hızlı bir şekilde veri iletebilmek için deneyler yapıyor. Şimdilerde ise Ludwig-Maximilians-University Münih (LMU) ve Saarland Üniversitesi’nden araştırmacılar kritik bir adım atarak fiber optik üzerinden iki atom arasındaki kuantum dolaşıklığı için yeni bir mesafe rekoru kırmayı başardılar. Deneylerinde ekip, LMU kampüsündeki iki farklı binada optik tuzaklarda tutulan iki rubidyum atomunu lazer darbesiyle uyardılar. Bu darbe sonucunda aralarında 33 kilometre bulunan atomlar bir foton yayarken; iki atomdan çıkan fotonlar, kablo ortasında bulunan alıcı istasyonda bir araya geldi. Halihazırda kendi atomlarıyla dolaşık olan fotonlar, bu merkezde birbirleriyle de dolaşık hale geldi ve böylece iki atom arasında “kuantum dolaşıklığı” yaratılmış oldu. 

Mevcut fiber altyapıyı kullanabilecek

Ekip, bu gelişmenin pratik bir kuantum interneti gerçekleştirme yolunda önemli bir adım olduğunu söylüyor. Buna göre önümüzdeki yıllarda kullanacağımız bu tür iletişim ağları, günümüzde kullanılanlardan çok daha hızlı ve daha güvenli olacak. Aynı zamanda bu çalışma, yeni teknolojinin mevcut fiber optik altyapıyı kullanarak çalışabileceklerini de gösteriyor. 

https://newatlas.com/telecommunications/quantum-entanglement-atoms-distance-record/

İnşaat sektörünün vazgeçilmez oyuncusu çimento, üretimi sırasında oldukça yoğun bir karbon salınımı gerçekleştiriyor ve dünyaya salınan toplam karbondioksitin %7’sinin çimento kaynaklı olduğu belirtiliyor. Bu oranı azaltmak isteyen Colorado Boulder Üniversitesi’ndeki bilim insanları, fotosentez yoluyla kireçtaşı parçacıkları üreten bir bulutlu mikroalg türünden yararlanarak daha yeşil bir çimento üretimi yöntemi geliştirdiklerini açıkladılar.

Küresel çimento üretimi, büyük ölçüde taş ocağından çıkarılan kireçtaşının yakılması yoluyla yıllık sera gazı emisyonlarının %7’sini oluşturuyor. Colorado Boulder Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, mikroalglerin yardımıyla karbondioksiti havadan çekerek çimento üretimini karbon nötr ve hatta karbon negatif hale getirmenin bir yolunu bulduğunu açıkladı. 

Küresel inşaatta vazgeçilmez bir rol oynayan çimentoda “kireçtaşı” önemli bir bileşen bununla beraber karışıma eklenmesi inanılmaz derecede enerji gerektiriyor. Önce topraktan çıkarılması, ezilmesi, aşırı yüksek sıcaklıklarda fırınlanması ve tüm bunların sonunda da depolanmış karbonu serbest bırakan bir işleme tabi tutulması gerekiyor. Bilim insanları bu sürecin daha sürdürülebilir yöntemlerle gerçekleşebilmesi adına umut verici ilerlemeler kaydetmiş olsalar da bu konuda en son ilerleme, 2017 yılında Tayland’a yapılan bir şnorkelle dalış gezisi ile gerçekleşti.

Colorado Boulder Üniversitesi’nden Malzeme Bilimcisi Wil Srubar, bölgedeki mercan resiflerini ziyareti sırasında doğanın, kireçtaşının ana bileşeni olan kalsiyum karbonattan kendine ait dayanıklı, uzun ömürlü yapılarını nasıl büyüttüğüne bizzat şahit oldu ve “Doğa kalker yetiştirebiliyorsa biz neden yapamıyoruz?” diye düşündü. Bu doğal sürecin, malzemeyi daha çevre dostu bir şekilde üretmek için kullanılıp kullanılamayacağını merak etti ve bu da onu ve ekibini fotosentez yoluyla karbondioksiti mineral formunda tutan ve depolayan bulutlu beyaz mikroalgler olan “kokolitofor”e yönlendirdi.

Uzaydan dahi görülebiliyor

Yalnızca güneş ışığı, deniz suyu ve çözünmüş karbondioksit ile bu küçük organizmalar, gezegendeki büyük miktarda kalsiyum karbonatı mercan resiflerinden daha hızlı üretiyor. Dünya okyanuslarındaki kokolitofor çiçekleri o kadar büyük ki uzaydan dahi görülebiliyorlar. Ayrıca ılık suda, soğuk suda, tuzlu suda ve tatlı suda yaşayabiliyor ve bu da onları dünya çapında yetiştirme potansiyeline işaret ediyor. 

Srubar ve ekibi, çok daha düşük ayak izine sahip beton oluşturmak için maden ocağından çıkarılan kireçtaşının yerine biyolojik olarak yetiştirilmiş kireçtaşı üretmek için bu kokolitoforları kullandı. Srubar, kokolitoforların tam olarak beton gibi göründüğünü belirtiyor.Öte yandan bunu oluşturmak için kullanılan çimento net karbon nötr veya hatta karbon negatif, bu da atmosfere salınan karbondioksitin mikroalglerin halihazırda yakaladığı miktardan az olmasından kaynaklanıyor. 

Sadece 1-2 milyon dönüm gölet yeterli

Ekibin tahminlerine göre, ABD’nin ihtiyaç duyduğu tüm çimento talebini karşılayabilecek miktarda mikroalg yetiştirebilmek için 1-2 milyon dönümlük açık göletler yeterli olacak. Bu rakam ise ABD’deki mısır yetiştirmek için kullanılan arazinin yalnızca %1’ine denk geliyor. Uzmanlar küresel olarak uygulandığında taktirde bu tekniğin her yıl iki milyar gigaton karbondioksit emisyonunu azaltabileceğini söylüyor. Bununla birlikte Srubar, taş ocağından çıkarılan kireçtaşının yerel bir versiyonla değiştirilmesinin aynı zamanda hava kalitesini iyileştirebileceğini, çevresel zararı azaltabileceğini ve dünya çapında yapı malzemelerine adil erişimi arttırabileceğini umut ediyor ve “Gezegendeki diğer tüm malzemelerden daha fazla beton üretiyoruz ve bu, herkesin hayatına dokunduğu anlamına geliyor. Bu malzemenin uygun fiyatlı ve kolay üretiliyor olması gerektiğini ve faydaların küresel ölçekte paylaşılması gerektiğini unutmamamız gerçekten çok önemli” diyor. 

Kaynak: https://newatlas.com/materials/cement-biogenic-limeston-eneutral-carbon-footprint/

Seyahatlerin vazgeçilmezleri arasına giren Google Haritalar, yeni bir özelliğini daha hayata geçiriyor. Buna göre,  hava kalitesinin izlenmesinde kullanılabilecek yeni bir “Hava Kalitesi” katmanı kullanıcılara sunulacak.

Google Haritalar, kullanıcıların hava kalitesi seviyelerini istedikleri zaman kontrol etmelerini sağlayan yeni bir Hava Kalitesi Endeksi (AQI) özelliğini kullanıma sundu. Bu özellik,  kullanıcıların aynı zamanda polen gibi alerjenlerin seviyesini kontrol etmelerini de sağlıyor. Bu yeni özelliğin alerjisi olanlar veya bu parçacıkların havadaki varlığına karşı hassasiyet duyanlar için oldukça kullanışlı olacağı düşünülüyor. 

Uygulama içindeki temiz hava seçeneği çalışma sistemi şu şekilde: Öncelikle Android veya iOS cihazından Google Haritalar’ın açılması gerekiyor. Ardından ekranın üst sağ köşesindeki “Katmanlar” simgesine dokunuluyor. Hava kalitesi bilgisi seçildiği zaman ise haritada sayılar çıkıyor. İşte bu sayılar, o bölgede okunan değerlerden elde edilen Hava Kalitesi Endeksi’ni (AQI) ortaya koyuyor. Özellik, şimdilik sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanılabiliyor olsa da yakın bir zamanda tüm dünyada kullanıma sunulacak.

EPA ve PurpleAir verileri kullanılıyor

Google’ın açıklamasına göre Hava Kalitesi Endeksi, ABD’deki Çevre Koruma Ajansı (EPA) da dahil olmak üzere devlet kurumlarından alınan güvenilir verileri gösteriyor. Ayrıca, hava kalitesini hiper yerel düzeyde ileten düşük maliyetli bir sensör ağı olan PurpleAir’den alınan hava kalitesi bilgileri de kullanılıyor. Google yetkilileri hava kalitesi bilgilerinin Nest ekranlarında ve hoparlörlerinde de görüntülenebildiğine dikkat çekiyor. 

Hava Kalitesi Endeksi, tüm bunların yanında okunan bu değerlerin ne zaman toplandığı ve tam olarak ne anlama geldiğini de gösteriyor. Buna göre Hava Kalitesi Endeksi, havayı 0- 500 arasında puanlıyor ve hava kalitesi azaldıkça puan yükseliyor. Uzmanlara göre 50’nin altındaki her değer iyi, 300’ün üzerindeki her değer ise tehlikeli olarak kabul ediliyor.

Google aramadan da ulaşılıyor

AQI özelliği aynı zamanda Google aramada da mevcut ve kullanıcıların, hava kalitesi bilgilerini Google Haritalar’ı kullanmadan dahi bulmasını sağlıyor. Buna göre kullanıcılar, bu verileri telefonlarından veya bilgisayarlarından yakınlarındaki hava kalitesi veya bulundukları konum  içindeki hava kalitesi araması yaparak kolayca bulabiliyor.

Google Haritalar, Ulusal Kurumlar Arası Yangın Merkezi (NIFC) ile olan bağlantısı sayesinde ABD’deki aktif orman yangınları hakkında daha fazla ayrıntı yayınlıyor. Bu yüzden orman yangınlarıyla ilgili birçok bilgi artık Google aramada bulunabiliyor ve kullanıcılar hem hava kalitesini hem de yangınla ilgili diğer ayrıntıları görmek için yakınlarındaki orman yangınlarını arayabiliyor. Google tüm bunların yanında önümüzdeki aylarda hava kalitesi bilgilerine ABD genelinde Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi’nden (NOAA) duman verilerini de eklemeyi planlıyor. 

Kaynak: https://blog.google/products/search/get-some-fresh-air-outdoors-with-google/

Denizaltılar, su altında kalma kabiliyetleri ile büyük bir stratejik avantaja sahip olsa da dalgaların üzerinde neler olup bittiğini görememek gibi ciddi bir dezavantaja sahip. Bu sorunu çözüm sunmak isteyen savunma ve ulusal güvenlik şirketi bir denizaltıdan ve diğer batık platformlardan fırlatılabilen ilk gezici drone’u piyasaya sundu.

Denizaltılar, su altında kalma özellikleriyle büyük bir stratejik ve taktiksel avantaja sahip. Öte yandan, periskop ufkunun ötesinde dalgaların üzerinde neler olup bittiğini görememenin dezavantajı da bu araçlar için kritik bir noktada. Bu nedenle bir süredir denizaltılar, görüşlerini genişletmek için çeşitli yollar deniyorlar. Buna yönelik olarak uçurtmalar, jirokopterler ve hatta uçaklar, denizaltılardan fırlatıldı ancak yapılan çalışmaların sonuca varabilmesi için geminin yüzeye çıkması gerekiyordu. 

Denizaltının yerini belli etmiyor

Son yıllarda, donanmalar su altında fırlatılabilen drone’lar üzerine yoğunlaştı. Bu drone’lar,  genellikle sabit kanatlı uçaklar olma eğilimindeyken;, bir savunma ulusal güvenlik şirketi olan SpearUAV tarafından piyasaya sürülen Ninox 103, havada asılı kalan bir quadcopter tasarımına dayanıyor.

SpearUAV şirketinin verdiği bilgilere göre Ninox 103, denizaltıdan açılabilen bir kapsül içinde saklanıyor. Bu kapsül yüzeye çıkıyor ve drone fırlatılmadan önce 24 saate kadar hareketsiz kalabiliyor. Ninox 103 UW, denizaltıların yerinin tespit edilmesine neden olmayacak şekilde tasarlandı.  Bir torpido gibi denizaltı tarafından yüzeye fırlatılan Ninox 103 UW, su altında sessizce yol alıyor ve yüzeye çıktıktan sonra da kapsülünden sessizce ayrılıyor. Havalandıktan sonra 10 km menzile ve 45 dakikalık bir dayanıklılığa sahip olan drone, ayrıca 1 kg yük taşıma kapasitesine sahip.

Keşif özelliğine yeni bir boyut kazandırıyor

Düşük akustik, termal ve görsel imzalara sahip olan Ninox 103, keşif ve otomatik hedef tespiti için Elektro-Optik/Kızılötesi sensörlerini kullanıyor. Anında kalkış yapabilen sistem, gemi ekibinin kıyı şeridinin ötesinde, uzun mesafelerde, tespit edilmeden ve karadan uzaktayken gerçek zamanlı görüntüleme almasını sağlıyor ve tüm bunları yaparken de “otonom” yapay zekâ tabanlı bir sistem kullanıyor.

SpearUAV şirketinin CEO’su Gadi Kuperman, denizaltı periskoplarının görebildikleri şeyle sınırlı olduğunu söyleyerek “Ninox 103, gözetleme ve keşif (ISR) işlevselliğine tamamen yeni bir boyut getiriyor. Kritik olarak, bu ürünümüz, bir denizaltının su altındayken ISR aralığını genişletiyor ve geliştiriyor. Bu teknoloji, bir sualtı platformunun varlığını belli etmeden bir ISR kabiliyetini ilk kez yansıtabildiğini gösteriyor.” dedi. Kuperman aynı zamanda Ninox 103 Sub-to-Air’ın donanmaların su altı fırlatma yeteneğine sahip bir drone konusundaki ihtiyaçlarına yanıt olarak geliştirildiğini söyleyerek sistemin başarıyla test edildiğinin altını çizdi.

Kaynak: https://newatlas.com/military/spearuav-drone-submarine-underwater-launch/

Birmingham Üniversitesi Mühendislik Okulu’ndan bilim insanları,  veri iletiminin verimliliğini artıran mobil iletişim için ışın yönlendirmeli bir anten geliştirdi. Bu teknoloji; araçtan araca, araçtan altyapıya şeklinde ve uydu iletişiminde kullanım için uyarlanabiliyor. Böylece otomotiv, radar, uzay ve savunma uygulamalarında kullanılabiliyor.

Beşinci nesil bağlantı, diğer adıyla “5G” ağ protokollerinde ileriye doğru önemli bir sıçrama olarak görülüyor. Tamamen kablosuz bir geleceğe doğru adımların atıldığı bu yolda karşımıza çıkan 5G, mobil cihazlar için yüksek veri hızı, düşük gecikmeli iletişim ve daha yüksek veri sınırı getiriyor. Aynı zamanda bu teknoloji, bağlantı hızı için saniyede en az bir gigabit ve büyük kapasite gerektiren uygulamaları desteklemek için milimetre dalga (mmW) bantları sunuyor. 

Üretimi basit, performansı artırıcı

Birmingham Üniversitesi Mühendislik Okulu’ndan araştırmacılar, 5G’nin ötesinde veri iletiminin verimliliğini artıran yeni bir ışın yönlendirmeli anten geliştirdi. Bu teknoloji, mobil iletişim için halihazırda kullanılan teknolojiler tarafından erişilemeyen çok çeşitli frekanslar açıyor. Araştırmacılar tarafından hazırlanan bulgular, cihazın sürekli geniş açılı ışın yönlendirmesi sağlayabildiğini ortaya koyuyor. Bu durumsa, hareket eden bir cep telefonu kullanıcısını, bir uydu çanağının dönüş yaptığı gibi izlemesine izin veriyor. Aynı zamanda teknoloji, özellikle 5G (mmWave) ve 6G için tanımlananlar da dahil olmak üzere, milimetre dalga spektrumu boyunca değişen frekanslarda veri aktarım verimliliğinde büyük oranda artırıyor.

Dr. James Churm, Dr. Muhammad Rabbani ve Profesör Alexandros Feresidis tarafından, mevcut teknolojinin daha yüksek hızlarda düşük verimlilik gösterdiği sabit bir baz istasyon anteni için çözüm olarak geliştirilen ışın yönlendirmeli anten, halihazırda mobil iletişim ağları tarafından kullanılan 5G spesifikasyonlarıyla tamamen uyumlu. Ayrıca, yaygın olarak kullanılan anten sistemleri için gereken karmaşık ve verimsiz besleme ağlarını da gerektirmiyor, bunun yerine performansı artıran ve üretimi basit olan bir sistem kullanıyor.

Endüstri tarafından erken benimsenebilir

Ekip, şu anda,  daha yüksek frekanslarda ve 5G mobil iletişimin ötesine geçen uygulamalarda prototipler geliştiriyor ve test ediyor.

Dr. James Churm, konuya ilişkin yaptığı açıklamada tasarımın basitliğinin ve düşük maliyet imkanının endüstri tarafından erken benimsenmesi için bir avantaj olduğunu belirtti.  

Kaynak: https://interestingengineering.com/beam-steering-technology-mobile-5g

Dünya nüfusunun üçte birinden fazlası, su kıtlığı yaşayan kurak alanlarda yaşıyor.TexasÜniversitesi’ndeki mühendisler, bu bölgelerdeki insanların temiz içme suyuna erişmelerine yardımcı olabilecek bir çözüm üzerinde çalıştı. Bu doğrultuda ekip, en kurak iklimlerde bile havadan su çekebilen düşük maliyetli jel film geliştirdi.

Dünya giderek daha sıcak hale gelirken, buna bağlı olarak tatlı ve temiz suya ulaşmak da giderek zorlaşıyor. Tarımsal talep, iklim değişikliği, kirlilik ve diğer faktörler, su kıtlığının en önemli sebepleri arasında bulunuyor ve bu durumun, gelecekte daha kötü bir noktaya ulaşacağı öngörülüyor. Bu soruna çözüm üretmek için Texas Üniversitesi bilim insanlarının basit ama etkili bir önerisi var: Suyu havadan çekmek. Yapılan çalışmalar sonucunda; bağıl nemin %15’ten az olduğu bölgelerde günde 6 litreden fazla, bağıl nemin %30’a kadar olduğu alanlarda ise 13 litreden fazla su üretebilecek.

Geliştirilen yöntem, ekibin suyu atmosferden çekme yeteneği ve bu teknolojinin kendi kendine sulanan toprak oluşturmak için uygulanması da dahil olmak üzere önceki atılımlarına ve çalışmalarına dayanıyor. 

Su miktarı belli şartlarda önemli ölçüde artırılabilir

Araştırmacılar, suyu çeken bir iskelet olarak yenilenebilir selüloz ve bir mutfak bileşeni olan konjac sakızı kullandılar. Sakızın açık gözenekli yapısı, nem yakalama sürecini hızlandırıyor. Tasarlanan başka bir bileşen olan, ısıtıldığında suya dirençli hale gelen  termo-duyarlı selüloz ise toplanan suyun derhal salınmasına yardımcı oluyor. Böylece, su üretmek için toplam enerji girişi en aza indiriliyor.

Çalışmayla ilgili ekip, öncelikle sıvı malzemelerin karıştırılıp bir kalıba döküldüğünü, 2 dakika beklemeye bırakıldığını ve ardından ince bir tabaka halinde dondurularak kurutulduğunu belirtti. Sertleştikten ve kurutulduktan sonra, ince jel tabakaları yaklaşık 20 dakika içinde neme doymuş hale geliyor. Suyu içilebilir olarak çıkarmak için jel, kapalı bir haznede ısıtılıyor ve yoğunlaşmayı topluyor. Ardından yakalanan suyun yaklaşık %70’i 60 derecede ısıtılıyor ve 10 dakika içinde serbest kalıyor. 

Suya zararlı kimyasallar eklenmiyor

Çöl havasından su çekmeye yönelik diğer girişimler yoğun bir enerji gerektiriyor ve fazla su üretmiyor. Araştırmacılar; daha kalın filmler, emici yataklar veya optimizasyonlu diziler oluşturmanın ürettikleri su miktarını önemli ölçüde artırabileceğini düşünüyor.  Öte yandan bilim insanları, reaksiyonun kendisinin oldukça basit olduğunu ve bunun da geliştirilen teknolojiyi büyütme ve toplu kullanıma ulaşma zorluklarını da azalttığını ifade etti. 

Aynı zamanda bu yeni malzeme,  birkaç temel yönden oldukça farklı. Birincisi , hem suyu çok verimli bir şekilde emiyor hem de nispeten kolay bir şekilde bırakmasını sağlıyor. Ayrıca toksik değil ve toplanan suya zararlı kimyasallar eklenmiyor. Son olarak, bilim insanları diğer bazı materyallerin aksine, jelin tekrarlanan kullanımla bozulmadığını da bildirdi. 

Evlerde kolayca çalıştırabilecek

Cockrell Mühendislik Okulu’ndan Profesör Guihua Yu, konuya ilişkin yaptığı açıklamada bu yeni çalışmanın insanların dünyanın en sıcak ve en kuru yerlerinde su elde etmek için kullanabilecekleri pratik bir çözüm olduğunu belirterek; “Bu yöntem, içme suyuna sürekli erişimi olmayan milyonlarca insanın, evde kolayca çalıştırabileceği basit, su üreten cihazlara sahip olmasına imkan tanıyabilir.” şeklinde konuştu.

Araştırma, ABD Savunma Bakanlığı’nın İleri Savunma Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) tarafından finanse edildi ve kurak iklimlerdeki askerler için içme suyu elde etmek,  projenin büyük bir bölümünü oluşturuyor. 

Kaynak: https://news.utexas.edu/2022/05/23/low-cost-gel-film-can-pluck-drinking-water-from-desert-air/