10 avancées scientifiques récentes qui annoncent l'avenir

Tous les jours, des découvertes scientifiques transforment le monde dans lequel nous vivons. Cette liste contient des innovations scientifiques insensées - et elles ont toutes été faites en juin 2013. De la physique à la médecine en passant par la biologie, les histoires suivantes esprit. Les progrès technologiques et médicaux que la plupart des gens pensaient ne se produiraient jamais de leur vivant, et encore moins en ce moment même, sont réels et continuent de se développer. Ces découvertes apportent une myriade de nouvelles technologies et techniques qui ne feront que croître et s'améliorer avec le temps pour faire du monde un meilleur endroit où vivre.

10 Télékinésie

Pouvoir contrôler le mouvement des objets peut sembler l'intrigue d'un roman de science-fiction, mais grâce aux chercheurs du Collège de science et d'ingénierie du Minnesota, c'est maintenant une réalité. À l'aide d'une technique non invasive, l'électroencéphalographie, qui exploite les ondes cérébrales, cinq étudiants ont pu contrôler le mouvement d'un hélicoptère.

Face à l'hélicoptère, les élèves ont pu déplacer le véhicule dans différentes directions en imaginant qu'ils bougeaient leur main gauche, leur main droite et leurs deux mains. Après un certain temps et une formation, les participants ont rapidement pu faire exécuter à l'hélicoptère plusieurs manœuvres, notamment passer des anneaux avec une image du vol qui leur était montrée sur un écran. Les chercheurs espèrent étendre cette nouvelle technologie non invasive des ondes cérébrales afin de rétablir le mouvement, l'audition et la vue des patients atteints de paralysie ou de neurodégénérescence.

9 IRM cardiaque

L'anthracycline est une forme efficace de chimiothérapie, mais il a été démontré qu'elle endommage gravement le cœur de nombreux enfants traités. Jusqu’à présent, la plupart des enfants souffrant de cette lésion cardiaque voient leurs parois s’amincir et au moment où ils sont diagnostiqués, il est en général beaucoup trop tard pour agir. Les échographies rateraient souvent la malformation cardiaque jusqu'à plusieurs années après le traitement, une fois que les dommages irréversibles auraient déjà fait des victimes.

Mais une nouvelle technique a été dévoilée le 10 juin. Grâce à des tests approfondis, l'IRM T1 s'est avérée plus précise, plus efficace et plus sûre que les techniques existantes utilisées pour détecter une maladie cardiaque chez les enfants. Les médecins ont pu détecter les anomalies cardiaques chez les enfants plus tôt et plus efficacement qu'avec les ultrasons (qui montrent à tort que les cœurs sont parfaitement bien). C'est un grand progrès médical pour la détection des maladies cardiaques chez les jeunes enfants.

8 électrolyse efficace (fractionnement en eau salée)

Dans la course aux carburants alternatifs efficaces et abondants, les chercheurs se sont toujours heurtés à un obstacle lorsqu'ils ont essayé de trouver une méthode efficace de fractionnement de l'eau de mer pour produire de l'hydrogène. Le 10 juin, une équipe du centre d’excellence scientifique du Conseil australien de la recherche a dévoilé un catalyseur capable de diviser l’eau de mer avec très peu d’énergie nécessaire.

Le catalyseur a été façonné en un film plastique souple qui absorbe et utilise l’énergie obtenue de la lumière pour oxyder l’eau de mer. Contrairement aux méthodes actuelles qui nécessitent une grande quantité d'énergie pour oxyder l'eau, cette méthode produirait suffisamment d'énergie pour alimenter une maison et une voiture moyennes pendant une journée complète avec seulement 5 litres (1,3 gallon) d'eau de mer. Le film contient des molécules synthétiques de chlorophylle qui exploitent l'énergie du soleil de la même manière que les feuilles de nombreuses plantes. Il n’ya pas non plus d’inconvénients chimiques à utiliser cette méthode, contrairement à la méthode actuelle de séparation de l’eau qui émet des nuages ​​de chlore toxique.

Cette méthode efficace et efficiente pourrait réduire considérablement le coût de l’hydrogène, ce qui lui permettrait d’être un carburant de remplacement concurrentiel par rapport à l’essence.

7 minuscule batterie

Avec l'invention récente des imprimantes 3D, le ciel est la limite pour les types d'objets complexes et complexes qu'il peut créer. Le 18 juin, il a été annoncé qu'une équipe de chercheurs de Harvard et de l'Université de l'Illinois était en mesure de synthétiser une batterie lithium-ion plus petite qu'un grain de sable et inférieure à la largeur d'un cheveu humain.

Les chercheurs ont pu réaliser cet incroyable exploit grâce à la superposition délicate d’un réseau d’électrodes entrelacées. Une fois que la conception 3D est terminée sur l’ordinateur, l’imprimante utilise des encres liquides spécialement conçues à cet effet, contenant des électrodes conçues pour durcir immédiatement dès qu’elles atteignent l’air. En raison de sa taille, l’appareil peut servir à de nombreuses utilisations.

Avant cette batterie, l’existence d’objets extrêmement petits et alimentés par batterie était rare. Cela est dû au fait que les appareils conçus pour être incroyablement petits nécessitent des piles de la même taille que celles destinées à donner de l'énergie par la suite ou qu'ils ont été dotés de piles incroyablement petites, dépourvues de toute puissance substantielle. L'imprimante 3D utilise les encres et une conception détaillée d'un programme informatique pour pouvoir créer les microbatteries.

6 parties du corps bioingénierie

Le 6 juin, un groupe de médecins de l’Université de Duke a réussi à implanter le premier vaisseau sanguin fabriqué par génie génétique sur un patient vivant. Bien que la bio-ingénierie ait progressé rapidement, cette procédure a été le premier implant réussi de toute partie du corps synthétiquement bio-modifiée.

Implantée chez un patient souffrant d'une maladie du rein en phase terminale, la veine avait été synthétisée à partir de cellules humaines provenant d'un donneur, qui avaient ensuite été développées sur un échafaudage. Afin d'éviter que des anticorps du patient n'attaquent le vaisseau étranger, les qualités pouvant déclencher l'attaque ont été supprimées. La veine s'est révélée plus efficace dans les tests que les implants synthétiques ou à base animale, car ils ne sont pas prédisposés à la coagulation et ne présentent aucun risque d'infection pendant la chirurgie.

Incroyablement, les veines sont faites des mêmes matériaux flexibles auxquels elles sont connectées et prennent même les propriétés de leur environnement cellulaire et d’autres veines.Avec le succès de cette procédure, ce domaine émergent a des implications énormes pour de futures utilisations dans le monde médical. Bientôt, les médecins espèrent devenir des veines de la bio-ingénierie pour les maladies cardiaques et peut-être même passer à la bio-ingénierie d'organes entiers ou de parties du corps.

5 La particule à quatre quark

La recherche de l'explication de la naissance de notre univers se réchauffe après l'annonce du 18 juin de la confirmation d'une particule à quatre quarks. Bien que cela puisse sembler peu important aux yeux des physiciens, cette découverte a donné lieu à de nouvelles explications et théories sur la création initiale de la matière. Avant cette observation, l'explication de la création de matière était limitée dans la mesure où des particules contenant seulement deux ou trois quarks avaient déjà été trouvées.

Les scientifiques ont appelé cette nouvelle particule Zc (3900), et ils ont émis l’hypothèse qu’elle avait été fabriquée dans les premières secondes incroyablement chaudes après le Big Bang. Après plusieurs années d'équations mathématiques complexes issues de la collaboration BaBar au SLAC National Accelerator Laboratory (affilié à l'Université de Stanford), des scientifiques travaillant au collisionneur électron-positon de Beijing (BEPCll) ont remarqué cette particule à plusieurs reprises. Les scientifiques étant généreux, les résultats ont été partagés avec les responsables du CERN et de l’Organisation de recherche sur les accélérateurs de haute énergie de Tsukuba, au Japon. Ce sont les scientifiques japonais qui ont récemment pu observer et isoler 159 des particules. Comme avec la plupart des percées scientifiques, la particule manquait de fondement jusqu'à ce que les scientifiques du détecteur Belle à Beijing aient confirmé l'isolement de 307 particules supplémentaires.

Les scientifiques affirment qu'il a subi plus de 10 billions de milliards de collisions subatomiques dans leur détecteur, ce qui est deux fois plus grand que le célèbre Large Hadron Collider en Suisse. Certains physiciens ont critiqué l'observation, affirmant que la particule n'était rien de plus que deux mésons (deux particules quarked) liées ensemble. Quoi qu’il en soit, la connaissance de l’existence de la particule est énorme pour le monde de la physique et donne lieu à une multitude de façons dont les premières pièces de matière auraient pu se former.

4 microbes combustibles alternatifs

Imaginez un monde où les carburants de remplacement à haute efficacité et à faible coût étaient aussi faciles à obtenir que l'oxygène de l'air qui nous entoure. Grâce à la collaboration du département américain de l’énergie et à une équipe de chercheurs de la Duke University, nous pourrions avoir un micro-organisme capable de faire de ce rêve une réalité. Les dernières années ont été marquées par de grandes avancées dans le domaine des carburants de substitution (comme l’éthanol à partir de maïs et de la canne à sucre). Malheureusement, ces méthodes se sont révélées inefficaces et ont suscité de nombreuses critiques, telles que la réduction de l'offre alimentaire et foncière. Récemment, des scientifiques ont pu proposer des carburants électriques conçus pour exploiter l’énergie solaire sans réduire les ressources en nourriture, en eau ou en terres, contrairement à la plupart des carburants de substitution existants.

En plus de leur faible besoin en énergie, de minuscules microbes peuvent synthétiser efficacement ces carburants en laboratoire. Ces microbes à combustible électrique ont été isolés et trouvés vivants dans des bactéries non photosynthétiques. En utilisant les électrons du sol comme nourriture, les microbes absorbent l'énergie nécessaire à la production de butanol lorsqu'ils sont exposés à l'électricité et au dioxyde de carbone. En utilisant ces connaissances, les scientifiques extraient les gènes pour compléter ce substitut de la photosynthèse et les injectent à des bactéries développées en laboratoire, leur permettant de produire du butanol en grande quantité. Le butanol est maintenant considéré comme la meilleure alternative à la fois à l'éthanol et à l'essence pour diverses raisons. En tant que molécule beaucoup plus grosse, le butanol a une plus grande capacité de transport d'énergie que l'éthanol et n'absorbe pas l'eau. Il peut donc être placé directement dans les réservoirs d'essence de n'importe quelle voiture et transporté via les pipelines d'essence existants. Ces microbes de butanol sont très prometteurs pour l’avenir des carburants de substitution.

3 avantages médicaux de l'argent

Une étude a été publiée le 19 juin par une équipe de chercheurs de l'Université de Boston concernant les avantages de l'utilisation de l'argent dans les antibiotiques. Bien que l'on sache depuis longtemps que l'argent contient de fortes propriétés antimicrobiennes, les scientifiques n'ont découvert que récemment qu'il était capable de transformer des antibiotiques normaux en antibiotiques sous forme de stéroïdes.

On sait maintenant que l'argent utilise de nombreux processus chimiques pour empêcher les bactéries de se lier, ralentir leur métabolisme et perturber l'homéostasie. Ces processus affaiblissent les bactéries et les rendent plus sensibles au pouvoir des antibiotiques. Au fil de multiples études, le mélange d’argent et d’antibiotiques a été jusqu’à 1000 fois plus efficace pour tuer les bactéries que les antibiotiques seuls. Certains critiques préviennent que l'utilisation de l'argent peut avoir des effets secondaires potentiellement toxiques sur ses utilisateurs, mais les scientifiques ne sont pas d'accord, affirmant que de petites quantités non toxiques augmentent l'efficacité de l'antibiotique. C'est une découverte très excitante pour le monde médical, avec les utilisations possibles et les applications de ce métal précieux qui ne cesse de croître.

2 vue pour les aveugles

Le premier prototype d'œil bionique a été présenté début juin par une équipe de designers australiens. L'œil bionique fonctionne en ayant une puce implantée dans le crâne de l'utilisateur, puis connectée à une caméra numérique dans les lunettes. Bien que les lunettes ne permettent actuellement qu’à l’utilisateur de voir les contours, le prototype devrait être amélioré dans l’avenir. Une fois que la caméra a capturé une image, le signal est modifié et envoyé sans fil à la micropuce. À partir de là, le signal active des points sur la micropuce implantée dans le cortex visuel du cerveau. L'équipe de chercheurs espère améliorer les capacités des lunettes tout en les maintenant légères, ajustables et confortables pour le porteur. Il devrait être utilisable par 85% des aveugles au sens de la loi.

1 Immunité Au Cancer

L’Université de Rochester a publié le 19 juin une étude suggérant un mécanisme permettant à des rats-taupes nus d’être immunisés contre le cancer. Ces rongeurs souterrains effrayants peuvent avoir beaucoup de chaleur pour leur apparence, mais ils semblent avoir le dernier mot pour rire en ce qui concerne leur immunité contre le cancer.

Un sucre gluant appelé hyaluronane (HA) a été trouvé dans les espaces séparant les cellules de rats-taupes nus, ce qui semble les empêcher de se rapprocher et de former des tumeurs. La substance, agissant en tant que parent chaperon lors d'une danse au lycée, provoque une inhibition précoce du contact, processus qui empêche les cellules de se multiplier une fois qu'elles atteignent une certaine densité. Une double mutation dans les deux enzymes qui favorisent la croissance de l'HA et réduisent sa dégradation est à l'origine de la quantité élevée de la substance. Les scientifiques ont testé cette théorie en infectant des cellules de la peau contenant à la fois de fortes et de faibles quantités d'HA et de cancer.

Il a été constaté que le cancer se multipliait rapidement dans la cellule à faible teneur en HA, mais que dans les cellules à forte teneur en HA, les tumeurs ne se formaient pas. Les scientifiques espèrent modifier les rats de laboratoire afin qu'ils produisent de grandes quantités d'HA afin de rendre les souris immunisées contre le cancer.