Bioniczne oko widzi lepiej niż naturalne

Data: 18.06.2020 12:35

Autor: ziemianin

nature.com

#aktualnosci #codziennaprasowka #informacje #wiadomosci #LeileiGu #medycyna #nanotechnologia #oko #robotyka #siatkowka #ZhiyongFan #ciekawostki

Jest okrągłe, ma tęczówkę i soczewkę oraz półkulistą siatkówkę wykonaną z nanodrutów o dużej gęstości – tak wygląda sztuczne oko, które w niektórych parametrach przewyższa ludzki narząd wzroku

wymagany angielski

Bioniczne oko widzi lepiej niż naturalne

Pomysł wziął się z filmowych megahitów. „Oglądając seriale science fiction, takie jak ‚Star Trek’ i ‚Ja, Robot’, zastanawiałem się nad stworzeniem oka do zastosowania zarówno w robotach humanoidalnych, jak i dla osób z problemami wzroku” – mówi prof. Zhiyong Fan, profesor elektroniki i inżynierii komputerowej Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hongkongu (HKUST), który współpracował w tym zadaniu z Amerykanami.

Prof. Fan od dziecka ogląda filmy science fiction, aby dać się zaskoczyć, odświeżyć myśli, znaleźć inspirację. I tak się stało.

Jego szalony pomysł, realizowany od 2012 roku właśnie się zmaterializował. Powstało sztuczne oko, w niektórych parametrach lepsze, niż ludzkie. Na przykład szybciej, niż ludzkie oko, reaguje na zmiany natężenia światła. Biomimetyczny [naśladujący przyrodę – przyp. red] prototyp ma 30 razy więcej czujników na sztucznej siatkówce niż ludzkie oko.

Przełom w siatkówce

„To elektrochemiczne oko z siatkówką wykonaną z szeregu nanodrutów o dużej gęstości, naśladujących fotoreceptory na ludzkiej siatkówce. Konstrukcja urządzenia jest podobna strukturalnie do ludzkiego oka i może osiągnąć wysoką rozdzielczość obrazowania” – piszą naukowcy z HKUST oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i Narodowego Laboratorium Lawrence w Berkeley.

To właśnie siatkówka może być przełomowa w rozwoju sztucznych odpowiedników ludzkich oczu. Ma podstawę wykonaną z tlenku glinu usianą porami, z których każdy zawiera fotoczujnik. Z tyłu siatkówki osadzono cienkie elastyczne, łatwo topliwe druty zwane eutektycznymi, wykonane ze stopu galu i indu, który został uszczelniony za pomocą miękkich gumowych rurek.

Siatkówka jest utrzymywana na miejscu przez polimerowe gniazdo, które pozwala na kontakt elektryczny między nanodrutami, pogrupowanymi w wiązkach po trzy lub cztery, a drutami z ciekłego metalu z tyłu. Nanodruty są ze sobą połączone i łączą się z komputerem, który przetwarza sygnały świetlne pochodzące z siatkówki. Dzięki temu tak skonstruowane oko „widzi” zakres natężeń światła zbliżonych do ludzkiego i ma podobną wrażliwość na światło.

Zmniejszyć nanowłókna

„Prawie rok zajęło nam dopracowanie naszych badań, powtórzenie eksperymentów i ponowne przesłanie nowego artykułu naukowego z dużo wzbogaconą treścią. Największym wyzwaniem było zmniejszenie nanowłókien. Zajęło nam to 10 miesięcy pracy dwadzieścia cztery godziny na dobę. Po licznych awariach i ogromnej presji, nasze wysiłki się opłaciły” – mówi jeden z członków zespołu, dr hab. Leilei Gu cytowany w komunikacie prasowym Uniwersytetu w Hongkongu.

Możliwości bionicznego oka naukowcy zaprezentowali w artykule opublikowanym przez czasopismo „Nature”.

Zespół uważa, że technologię superoka o wysokiej rozdzielczości obrazowania można użyć do integracji z robotami medycznymi w celu opieki nad pacjentami.

Polacy opracowali rewolucyjną maseczkę, która zabija wirusy i można ją dotykać

Data: 05.05.2020 22:20

Autor: ziemianin

youtube.com

#nanotechnologia #powlokiantywirusowe #powlokiantyalergiczne #aktualnosci #codziennaprasowka #informacje #wiadomosci #technologia #maseczki #ciekawostkitechnologiczne

Maseczka Halloy Nano ma dać nam upragnioną wolność i chronić nas przed zagrożeniem. Specjalna powłoka ma zabijać wirusy, bakterie, a także grzyby, pleśnie i dezaktywować pyły oraz zanieczyszczenia.

Polacy opracowali rewolucyjną maseczkę, która zabija wirusy i można ją dotykać

Strona projektu Halloy Nano

Strona wsparcia – Antywirusowe NanoMaski – Halloy Nano

„Możemy ją nosić nie martwiąc się jaką liczbę drobnoustrojów zgromadzimy na swojej twarzy. Dlatego, że ta powierzchnia jest zawsze biologicznie czysta. To za sprawą nanotechnologii, która tworzy jej powłokę” – powiedział Włodzimierz Bogucki, współtwórca maseczki Halloy Nano.

Istota jej bardzo praktycznych zalet tkwi w nanotechnologii. Inżynierowie połączyli ze sobą cząsteczki nanosrebra, tlenków cynku i tytanu. Efekty są zaskakujące i zapewniają maksymalnie aktywną ochronę. Wirusy trafiające na powłokę stają się nieaktywne, nie mogą też się namnażać. Maseczkę można dotykać bez ryzyka zakażenia, a prać wystarczy raz w tygodniu. Powłoka ma działać do 15 tygodni.

Maseczka właśnie uzyskała certyfikat potwierdzający jej skuteczność. Wynika z niego, że „badania wykorzystujące reakcję enzymatyczną pozwalające na ocenę zdolności powierzchni do niszczenia drobnoustrojów potwierdziły, że powłoka skutecznie inaktywuje drobnoustroje w świetle sztucznym i słonecznym”.

Teraz Norbert Duczmal i Włodzimierz Bogucki zbierają fundusze na masową produkcję rewolucyjnych maseczek ochronnych. Jeśli te staną się popularne na rynku, to ruszą prace nad rękawiczkami ochronnymi, chustami, kominami, kocykami dla dzieci, fartuchami lekarskimi i wieloma innymi produktami, które będą chronić ich użytkowników przed wirusami, bakteriami i grzybami.

Alternatywa dla antybiotyku - Nanowarstwy ochronią przed zakażeniami szpitalnymi

Data: 10.01.2020 19:22

Autor: ziemianin

media.sggw.pl

#codziennaprasowka #aktualnosci #informacje #wiadomosci #nauka #zdrowie #nanotechnologia #zakazeniaszpitalne #szpitale

Cienkie antybakteryjne warstwy metali, którymi można pokryć klamki w szpitalach, łóżka, elementy chirurgiczne, a nawet tkaniny, mogą stać się kamieniem milowym w walce z rozprzestrzenianiem się chorób w placówkach medycznych – twierdzą naukowcy z Instytutu Fizyki PAN oraz Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.

Alternatywa dla antybiotyku – Nanowarstwy ochronią przed zakażeniami szpitalnymi

Fizycy stworzyli nanowarstwy i opracowali metody nanoszenia ich na trójwymiarowe powierzchnie. Pracownicy Instytutu Medycyny Weterynaryjnej SGGW wybrali te o najlepszych właściwościach antybakteryjnych. Utworzone nanowarstwy mogłyby znaleźć zastosowanie w szpitalach, gdzie do zakażeń lekoopornymi bakteriami dochodzi bardzo często, ale także mogłyby być stosowane e na klamkach w publicznych toaletach, na poręczach w autobusach i wszędzie tam, gdzie mogą znajdować się bakterie.

"To innowacyjne rozwiązanie tworzenia powłok antybakteryjnych, które zabijają albo zatrzymują rozmnażanie i wzrost mikroorganizmów, może z sukcesem być zastosowane do pokrywania produktów przemysłowych, medycznych, filtrów do uzdatniania wody, a także w przetwórstwie żywności, przy przygotowywaniu i pakowaniu" – wylicza dr A. Słońska-Zielonka z SGGW, tegoroczna laureatka nagrody Lider Innowacji w kategorii kobieta wynalazca.

Badaczka uściśla, że w szpitalach będzie można pokrywać nanowarstwami nie tylko klamki, ale również elementy chirurgiczne, jak cewniki i implanty ortopedyczne, czy nawet chronić nimi opatrunki, fartuchy laboratoryjne i maseczki chirurgiczne.

Podkreśla, że na większość szczepów bakterii odpowiedzialnych za tzw. zakażenia szpitalne nie działają leki służące do ich zwalczania. Antybiotykooporność bakterii to poważny problem medyczny. Pomimo coraz większej liczby skutecznych leków i terapii, rośnie liczba szczepów bakterii opornych na działanie powszechnie stosowanych antybiotyków.

Póki bakterie świetnie radzą sobie z lekami, naukowcy próbują innych sposobów ochrony przed zakażeniami. Jednym z nich jest wykorzystanie nanowarstw, czyli warstw tlenków metali o grubości kilkudziesięciu nanometrów. Dotąd wykorzystywano je w elektronice i do produkcji ogniw fotowoltaicznych. Okazało się jednak, że wykazują także właściwości antybakteryjne. Cała idea polega na tym, by stworzyć takie nanowarstwy, które będą pokrywać różne gotowe już produkty i dzięki temu eliminować lub znacznie ograniczać namnażanie się na nich i rozprzestrzenianie bakterii chorobotwórczych.

Stworzenie nanowarstw leżało w gestii pracowników Instytutu Fizyki PAN, z którymi współpracuje zespół dra hab. Michała Godlewskiego z SGGW. Aby nanosić je na trójwymiarowe powierzchnie fizycy stosowali metodę ALD (atomic layer deposition), czyli osadzania nanowarstw w niskiej temperaturze. Dzięki jej zastosowaniu można pokrywać nanowarstwami trójwymiarowe powierzchnie, także termowrażliwe i wykonane z papieru czy tkaniny. Powstaje wówczas jednolita i wytrzymała warstwa, która nie ściera się nawet naniesiona na plastik czy folię. Dowiodły tego próby wytrzymałościowe i doświadczenia polegające na wyginaniu surowca.

Rola pracowników Instytutu Weterynarii SGGW rozpoczęła się wraz z wyborem powłok o najlepszych właściwościach antybakteryjnych. Dr Anna Słońska-Zielonka przeprowadzała badania biologiczne. "Dostawałam bibułki pokryte nanowarstwą i określałam, czy w kontakcie z daną bakterią dochodzi do zahamowania jej wzrostu. Okazało się, że właściwości bakteriobójcze i bakteriostatyczne wobec powszechnie występujących bakterii patogennych wykazują tlenki metali ziem rzadkich" – tłumaczy.

Dodaje, że nanowarstwami będzie można pokrywać opakowania produktów spożywczych, po to, by nie dostały się do nich mikroorganizmy. Naukowcy dowiedli, że napylenie nanowarstwy na wnętrze opakowania powoduje, że nie ulega ono reakcji z żywnością. Nanowarstwa zapewnia natomiast stabilne warunki produktowi. Jedzenie, które ma ograniczony dostęp tlenu, dłużej nadaje się do spożycia.