فروشگاه کانواس (بوم مدل کسبوکار) آرباکو

چکیده:

نسل جدید و تازه ورود سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک که از پروسکایت‌های هالید فلزی ساخته شده‌اند، و یک خانواده از مواد کریستالی با ساختاری مانند تیتانت کلسیم معدنی طبیعی می‌باشند؛ لذا بر اساس تحقیقات اخیر، طراحی یک استراتژی بازیافت برای این نسل از سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک، سبب می‌شود که این صنعت سبز با محیط اطراف دوستی بیشتری داشته باشد.

موضوع اصلی:

دور ریختن پنل‌های خورشیدی فرسوده به‌عنوان زباله، سرگذشت مواد زائد الکترونیکی

بر اساس تحقیقات منتشر شده در 24 ژوئن توسط دانشگاه کرنل درباره تحمل‌پذیری طبیعت، برای نسل جدید و تازه ورود سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک که از پروسکایت‌های هالید فلزی یعنی خانواده‌ای از مواد کریستالی با ساختاری مانند تیتانت کلسیم معدنی طبیعی، ساخته شده‌اند یک استراتژی بازیافت سبب می‌شود که این صنعت سبز بتواند با محیط دوستی و رابطه بهتر و بیشتری داشته باشد.

به گفته فنگی یو ( Fengqi You)، رکسان ای (Roxanne E. ) و میکائیل جی زاک (Michael J. Zak)، استاد مهندسی سیستم‌های انرژی دانشکده مهندسی، این مقاله، منافع مهمی را که حاصل بازیافت پنل‌های خورشیدی پروسکایت است، به‌خوبی نشان می‌دهد، اگرچه هنوز در مرحله توسعه تجاری هستند.

آقای You عضو مرکز تحمل‌پذیری آتکینسون کرنل ( Cornell Atkinson Center for Sustainability) گفت: " وقتی پنل‌های خورشیدی پروسکایت به پایان عمر مفیدشان می‌رسند، ما با این نوع ماده زائد الکترونیکی چگونه رفتار کنیم؟ آن یک طبقه جدیدی از مواد است؛ لذا با بازیافت کامل و صحیح، می‌توانیم اثر کربن در حال حاضر کم آن را به‌شدت کاهش دهیم".

آقای You گفت: " همان گونه که سلول‌های خورشیدی توسط دانشمندان طراحی می‌شود، کارایی آن نیز مدنظر قرار می‌گیرد. آن ها به دنبال این هستند که از ثبات و بازدهی تبدیل انرژی مطلع شوند و غالباً طراحی جهت بازیافت را نادیده می‌گیرند".

سال گذشته You و همکارانش در آزمایشگاهش دریافتند که مدول‌های فتوولتائیک درون پنل‌های خورشیدی که ساختاری تمام پروسکایت دارند از سلول‌های خورشیدی که از پیشرفته‌ترین و به‌روزترین سیلیکون کریستالی ساخته شده‌اند، بهتر عمل می‌کنند و سلول‌های خورشیدی که از جفت سیلیکون - پروسکایت ( همراه با سلول‌های پشته‌ای شبیه پن کیک برای جذب بهتر نور) ساخته شده‌اند، استثناء خوب‌تر کار می‌کنند.

مدول‌های فتوولتائیک پروسکایت نسبت به پنل‌های خورشیدی پایه سیلیکونی، بازگشت سرمایه اولیه انرژی سریع‌تری را از خود نشان می‌دهند چرا که سلول‌های خورشیدی تمام پروسکایت، در فرایند ساخت و تولید، انرژی کمتری را مصرف می‌کنند.

بر اساس مقاله‌ای تحت عنوان "ارزیابی چرخه عمر استراتژی بازیافت ماژول‌های فتوولتائیک پروسکایت (Life Cycle Assessment of Recycling Strategies for Perovskite Photovoltaic Modules)" که با همکاری ژیو تیان ( Xueyu Tian)، دانشجوی دکترای مهندسی سیستم دانشگاه کرنل و ساموئل دی. استرانک (Samuel D. Stranks) از دانشگاه کمبریج، تألیف شده است، بازیافت ماژول‌های فتوولتائیک پروسکایت، تحمل‌پذیری آن ها را بالا می‌برد به‌طوری‌که سلول‌های خورشیدی پروسکایت بازیافت شده، 72.6% مصرف انرژی اولیه کمتر و 71.2% کاهش در اثر کربنی را نشان می‌دهند.

تیان گفت: "کاهش انرژی لازم برای تولید سلول‌ها حاکی از کاهش چشمگیر برگشت سرمایه انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای است."

بهترین معماری سلول پروسکایت بازیافتی می‌تواند زمان بازگشت انرژی حدوداً یک‌ماهه با اثر کربنی حدود 13.4 گرم خروجی معادل دی‌اکسیدکربن در کیلووات‌ساعت برق تولید شده در نظر گرفته شود. بدون بازیافت، زمان بازگشت سرمایه انرژی و اثر کربنی سلول‌های خورشیدی پروسکایت جدید حدود 70 روز تا 13 ماه و 27.5 گرم تا 158.0 گرم معادل دی‌اکسیدکربن در کل چرخه عمرشان را نشان می‌دهد.

از سلول‌های فتوولتائیک پرفروش بازار امروز، می‌توان یک دوره بازگشت سرمایه انرژی 1.3 تا 1.4 سال را با یک اثر کربنی اولیه بین 22.1 و 38.1 گرم انتشار گازهای گلخانه‌ای معادل دی‌اکسیدکربن در کیلووات خروجی انتظار داشت.

تیان گفت: " بازیافت، پروسکایت‌ها را نسبت به تمام رقبای دیگرش، برتر و پیشرو می‌کند."

سیاست‌های فدرال و دولتی اطلاع‌رسانی شده، در راستای استراتژی‌های توسعه زیرساخت‌های بازیافت، می‌تواند اثرات محیط را در ساخت سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک سبک‌تر نماید.

You گفت: "ارزش واقعی یک صنعت پنل خورشیدی پروسکایت سبز مؤثر ممکن است متکی بر برنامه بازیافت باشد. بنیاد علوم ملی نیز از این تحقیق حمایت نمود.

منبع مواد و موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه کرنل تهیه شدند. موضوع اصلی توسط براین فرایدلندر (Blaine Friedlander)نوشته شده است.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب ویرایش شده باشد.

ژورنال رفرنس:

Xueyu Tian, Samuel D. Stranks, Fengqi You.. ارزیابی چرخه عمر استراتژی‌های بازیافت ماژول‌های فتوولتائیک پروسکایت. تحمل‌پذیری طبیعت. 2021،شابک:10.1038/s41893-021-00737-z

 

چکیده:

وقتی در یک ساختمان بزرگ یا یک مکان صنعتی نشتی گاز ایجاد می‌شود، لازم است که آتش‌نشانان با ابزارآلات و تجهیزات حسگر گاز به آنجا بروند. یافتن نشتی گاز ممکن است میزان قابل‌توجهی زمان ببرد و زندگی آتش‌نشانان را در معرض خطر قرار دهد. محققان اکنون اولین گروه پهپادی کوچک (و بسیار ایمن) را که می‌تواند به طور خودکار، محل منبع گاز را در فضای شلوغ و به‌هم‌ریخته ردیابی و تعیین نماید، ابداع کرده‌اند.

موضوع اصلی:

وقتی در یک ساختمان یا مکانی صنعتی نشتی گاز گزارش می‌شود، آتش‌نشانان معمولاً باید با تجهیزات حسگر گاز به آنجا بروند. پیداکردن محل نشتی گاز زمان زیادی می‌برد و ممکن است زندگی آن ها در معرض خطر قرار رهد. محققان دانشگاه تکنولوژی دلف در هلند، دانشگاه بارسلونا، و دانشگاه هاروارد اولین گروه پهپادی کوچک را ابداع کرده‌اند که می‌تواند به طور خودکار محل نشتی گاز را در فضای به‌هم‌ریخته سربسته پیدا کند.

چالش اصلی که محققان باید به حل آن می‌پرداختند، برای این کار پیچیده، طراحی هوش مصنوعی بود که با محدودیت حافظه و محاسبات دقیق پهپادهای کوچک همراه شده بود. محققان با استراتژی‌های تحقیقاتی و ناوبری زیست - الهام (با الهام از زیست‌شناسی) این چالش را حل نمودند. این مقاله علمی در سرور مقاله ArXiv ، در معرض عموم قرار گرفته و کمی بعد در همین سال در کنفرانس رباتیک IROS ارائه خواهد شد. این اثر، گام مهمی در مسیر هوش ربات‌های کوچک برمی‌دارد و موجب می‌شود تا بدون هیچ‌گونه خطری برای زندگی افراد در شرایط واقعی، نشتی گاز با بازدهی بیشتری یافت شود.

محل یابی خودکار منبع گاز

محل یابی خودکار منبع گاز، کار پیچیده‌ای به نظر می‌رسد. از یک نظر، در ردیابی مقادیر کم گاز و حساس ماندن به تغییرات سریع غلظت و تراکم گاز، حسگرهای گاز مصنوعی معمولاً نسبت به بینی و شامه حیوانات، قابلیت کمتری دارند. بعلاوه، محیطی که در آن گاز پراکنده می‌شود، می‌تواند پیچیده باشد. در نتیجه، بسیاری از تحقیقات دراین‌رابطه روی ربات‌های واحد متمرکز شده‌اند، ربات‌هایی که در محیط‌های نسبتاً کوچک و بدون مانع که یافتن منبع گاز آسان‌تر است، به دنبال منبع گاز می‌باشند.

گروه‌های پهپادی کوچک:

استاد تمام آزمایشگاه وسایل نقلیه ریز هوایی دانشگاه تکنولوژی دلف ( Micro Air Vehicle laboratory of TU Delft)، گویدو د کرون (Guido de Croon)، می‌گوید: "ما مجاب می‌شویم که گروه‌های پهپادی کوچک، مسیر نویدبخشی را در محل یابی خودکار منبع گاز طی می‌کنند. اندازه کوچک این پهپادها موجب می‌شود که برای هر فرد و ملکی که در حال ساخت است، بسیار ایمن عمل کند، در حالیه که قابلیت پرواز پهپادها به آن ها این اجازه را می‌دهد که منبع را در نهایت در سه بعد، جستجو نمایند. بعلاوه، اندازه کوچک پهپادها سبب می‌شود که آن ها به هر ناحیه‌ای بتوانند پرواز نمایند. سرانجام، داشتن گروه‌های پهپادی کوچک، به آن ها این امکان را می‌دهد که با وجود فرار حداکثر گاز از محل نشت در طی یافتن منبع صحیح، منبع گاز را سریع‌تر بیایند.

بهر حال این خصوصیات، واردکردن پهپادها را به دنیای کاری و درک آن ها را با وجود هوش مصنوعی لازم برای محل یابی منبع گاز، سخت می‌کند. به‌استثناء نوعی از الگوریتم‌های هوش مصنوعی که ماشین‌های خودران را خودکفا می‌کند، پردازش و حس کردن کلیه تجهیزات بر روی انواع وسایل نقلیه، بی‌نهایت محدود می‌گردد. بعلاوه، کار و انجام عملیات با این گروه‌های پهپادی، خودش چالش‌برانگیز است، چون پهپادها باید به‌خاطر همکاری با هم و جلوگیری از برخورد از همدیگر مطلع باشند.

هوش مصنوعی زیست - الهام (الهام گرفته از محیط‌زیست)

بارت دیوسترهف (Bart Duisterhof) که روی پایان‌نامه کارشناسی ارشدش در دانشگاه تکنولوژی دلف تحقیق کرده بود، می‌گوید: "واقعاً در طبیعت مثال‌های فراوانی از محل یابی منبع بو و راهبری موفق با وجود محدودیت‌های منبع، وجود دارند. مثلاً فقط به این موضوع فکر کنید که چگونه کرم‌های میوه با مغزهای کوچک 100.000 نرونی خودشان، بدون هیچ‌گونه نقص و خطایی موزها را در آشپزخانه‌تان در تابستان پیدا می‌کنند. آن ها این کار را به طور شاهکارانه با ترکیب رفتارهای ساده‌ای مانند پرواز بر روی باد یا عمود بر باد، بسته به احساس بو و رایحه‌ها، انجام می‌دهند. اگرچه ما به‌خاطر عدم وجود حسگرهای جریان هوای نصب شده بر روی ربات‌هایمان، مستقیماً نمی‌توانیم این رفتارها را تقلید کنیم، ولی ربات‌هایی با رفتارهای ساده و مشابه را کم‌کم وارد کارکرده‌ایم تا از پس این کار برآییم"

به‌ویژه، این پهپادهای کوچک، الگوریتم جدید"باگ bug " را برای راهبری خودشان اجرا می‌کنند که اصطلاحاً "Sniffy Bug(حشره بو کشیده) " نامیده می‌شود. تا زمانی که هیچ پهپادی، بوی گازی را حس نکند، تا حد ممکن بدون برخورد با موانع و با یکدیگر در محیط پراکنده می‌شوند. اما به‌محض اینکه یکی از پهپادها، بوی گازی را در موقعیتش احساس نماید، با بقیه پهپادها ارتباط برقرار می‌کند. از این نقطه به بعد، پهپادها با یکدیگر همکاری می‌کنند تا جایی که ممکن است هر چه زودتر منبع گاز را بیایند. مخصوصاً، گروه پهپادی با الگوریتمی بنام PSO(بهینه‌سازی انبوه ذره) که هر پهپادی که یک "ذره" تلقی می‌شود، به جستجوی تراکم حداکثری گاز می‌پردازد. این الگوریتم اساساً بعد از رفتار اجتماعی و حرکت دسته‌جمعی پرندگان، مدل‌سازی شده است. هر پهپادی بر اساس بالاترین محل تراکم گاز تصور شده خودش، بالاترین محل گروه پهپادی، و اینرسی در جهت حرکت معمولش، در حال حرکت است. به‌عنوان یک استراتژی تحقیقاتی، PSO این مزیت را دارد که فقط به اندازه‌گیری تراکم گاز نیاز دارد و به جهت باد یا شیب تغییرات تراکم گاز هیچ احتیاجی ندارد. مضافاً اینکه، سبب می‌شود تا گروه پهپادی، در محیط‌های پیچیده، حداکثر تراکم گاز موضعی را نادیده بگیرد.

مسیری برای کاربردهای دنیای واقعی

گویدو Guido می‌گوید: "این تحقیق نشان می‌دهد که گروه‌های پهپادی کوچک می‌توانند کارهای خیلی پیچیده‌ای را انجام دهند. ما امیدواریم که این کار در دیگر محققان رباتیک این الهام را به وجود آورد تا دوباره برای نوعی از هوش مصنوعی که برای جنگ خودکار لازم است، به فکری وادار شوند."

توسعه این نوع تکنولوژی برای یک محصول کامل هنوز به کار بیشتری نیاز دارد. برای نمونه، کار فعلی هنوز حرکت در سه بعد را برای یافتن محل منبع گاز در ارتفاعات را در نظر ندارد. بعلاوه، قبل از اینکه پهپادها برای یک موقعیت اورژانسی واقعی آمادگی لازم را پیدا کنند، باید نیرومندی و قدرت راهبری، بهبود داده شود.

به‌هرحال، این کار بسیار نویدبخش است. الگوریتم‌های توسعه‌یافته نه‌تنها برای ردیابی نشتی گاز در ساختمان‌ها سودمند باشد، بلکه برای مأموریت‌های علمی مانند ردیابی متان در سیاره مریخ یا کاربردهای اقتصادی از جمله ردیابی بیماری‌ها یا آفات در گلخانه‌ها، نیز مفید می‌باشد.

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه تکنولوژی دلف ( Delft University of Technology) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع:

بی پی دیوستروف (B.P. Duisterhof)، اس. لی. جی. بورگویز (S. Li, J. Burgués)، وی. جی. ردی (V.J. Reddi)، جی. سی. اچ. ای. د کرون (G.C.H.E. de Croo). حشره بو کشیده: یک گروه کاملاً خودکار کوادکوپترهای نانو گاز یاب در محیط‌های بسته شلوغ و به‌هم‌ریخته.(Sniffy Bug: A Fully Autonomous Swarm of Gas-Seeking Nano Quadcopters in Cluttered Environments) که در کنفرانس بین‌المللی IEEE/RSJ درباره سیستم‌ها و هوش مصنوعی. مورد قبول واقع شده است.2021. (IROS 2021)

 

چکیده

کارشناسان مضرات و مزایای بالقوه مرتبط با استقرار وسایل نقلیه خودران (AVs) در جاده‌های ایالات متحده آمریکا (U.S.) و پیش‌بینی‌هایی که این مزایا اساساً در صورت ساماندهی، بیشتر از مضرات بالقوه‌شان خواهد بود را ارزیابی کرده‌اند.

موضوع اصلی

گروهی از کارشناسان خبره بین‌رشته‌ای، ریسک‌ها و مزایای بالقوه مرتبط با حضور وسایل نقلیه خودران (AVs) در جاده‌های ایالات متحده و پیش‌بینی‌هایی که تنها در صورت ساماندهی، این مزایا بیشتر از ریسک‌های بالقوه آن‌ها خواهد بود را تعیین و بررسی کرده‌اند.

ولجکو دوبلجیوی (Veljko Dubljevi) اولین مؤلف این مقاله و استادیار برنامه STS (علم، فناوری و جامعه) در دانشگاه دولتی کارولینای شمالی می‌گوید: "ما خواستیم ارزیابی کنیم که مزایا و مضرات مرتبط با AVs چه چیزهایی هستند و برای به‌حداقل‌رساندن این مضرات و به حداکثر رساندن این مزایا بهترین استراتژی اجرایی چیست."

حضور و استقرار AVs در جاده‌های عمومی یک موضوع اجتماعی پیچیده است که هر چیزی از اخلاقیات گرفته تا مهندسی حمل‌ونقل جهت برنامه‌ریزی هوش مصنوعی را در برمی‌گیرد.

دوبلجیوی (Dubljevi) می‌گوید: "روش‌های زیادی برای ارزیابی چنین مشکلات اجتماعی پیچیده‌ای وجود ندارد. می‌توان یک رویکردی را ارائه نمود که شامل تجزیه این مشکل بزرگ به مجموعه‌ای از سؤالات خاص‌تر و ارزیابی جداگانه مزایای بالقوه و مضرات متفاوت باشد. این رویکرد تحلیل تصمیم چندمعیاره نامیده می‌شود و همین کاری است که ما در اینجا انجام دادیم."

در این مقاله، محققان چهار سناریوی متفاوت را برای آینده AVs ارائه کردند:

• Avsمجاز به حرکت در جاده‌های عمومی نیستند.
• Avsبدون آیین‌نامه، مجاز به حرکت هستند.
• Avsمجاز هستند ولی ساماندهی می‌شوند.
• Avsساماندهی می‌شوند و تنها می‌توانند تحت تملک اپراتورهای ناوگان تجاری باشند.

محققان گروهی از 19 کارشناس خبره در موضوعاتی مانند علم کامپیوتر، علوم سیاسی، حمل‌ونقل و اخلاقیات را گرد هم جمع کرده و تشکیل جلسه دادند.

محققان فهرستی از 13 ضرر بالقوه و 8 منفعت بالقوه مرتبط با استقرار AVs رانیز تهیه کردند. این فهرست بر اساس مستنداتی از آکادمی‌های ملی و دیگر نمایندگان فدرال و همچنین مطالب ارائه شده از گروه کارشناسان خبره که برای این مقاله جلسه تشکیل داده بودند، فراهم شده است. مضرات بالقوه شامل ارزیابی‌های ریسک بیشتر، مرگ‌ومیرهای تصادفات یا موارد آسیب جرحی می‌باشد. مزایای بالقوه شامل ارزیابی‌های منافع اقتصادی و کم کردن تأثیر محیطی به‌وسیله کاهش راه‌بندان می‌باشد.

سپس این گروه کارشناسان خبره روی چهار سناریوی استقرار AV باهدف تعیین این مطلب تجدیدنظر کردند که کدام سناریو بهترین نسبت منافع به مضرات را دارد.

جورج لیست (George List) مؤلف همکار این مقاله و استاد مهندسی در دانشگاه دولتی کارولینای شمالی می‌گوید: "برای بررسی اثر بالقوه استقرارAVsباید آن‌ها را با نمونه اصلی مقایسه کنید. نمونه اصلی وضع فعلی امور ما بود و وضع فعلی امور ما یعنی اینکه تعداد بیش از اندازه مرگ‌ومیر و آسیب در جاده‌های ایالات متحده وجود دارد."

"ازآنجایی‌که AVsکامل نیستند، تمام پیش‌بینی‌های ما حاکی از این است که آن‌ها در جهت درست یک گام برداشته‌اند. ممانعت از استفاده AVsدر جاده‌های ایالات متحده حداقل سناریوی امیدوارکننده بود."

به‌هرحال این گروه کارشناس خبره تا این حدکه آیین‌نامه‌های دولت می‌تواند به کاهش مضرات کمک کند را نیز مورد تاکید قرار دادند.

دوبلجیوی (Dubljevi) می‌گوید: "برای مثال، آیین‌نامه‌ها می‌توانند استفاده از AVs را در محیط‌های شهری و در نواحی دارای ترافیک عابران پیاده، محدود کنند. یکی از این دو سناریوی تنظیم شده بهتر از AVs ساماندهی نشده مجاز در جاده‌ها می‌باشد."

پس کدام سناریو بیشترین مزایا و کمترین مضرات را دارد؟

دوبلجیوی (Dubljevi) می‌گوید: "ساماندهی استفاده از AVs و محدودکردن مالکیت آن‌ها به اپراتورهای ناوگان تجاری کمی امیدوارکننده‌تر از این است که به عموم افراد اجازه داده شود که AVsخودشان را داشته باشند و اپراتوری آن را نیز بر عهده بگیرند." یعنی چون مالکیت ناوگان احتمالاً بیشتر باعث می‌شود که AVsبه طور مناسب حفظ شوند، ارتقاء نرم‌افزاری به‌موقع انجام می‌شود و الی آخر.

دوبلجیوی (Dubljevi) می‌گوید: "ما امیدواریم که دولت‌های فدرال، ایالتی و محلی از یافته‌های ما استفاده کنند تا به بررسی این مطلب بپردازند که چه آیین‌نامه‌های مناسب و به‌جایی وجود دارد که دررابطه‌با استفاده از وسایل نقلیه خودران باشند یا برای توسعه آیین‌نامه‌ها استفاده گردد در صورتی که هیچ‌کدامشان در کتاب‌ها آورده نشده‌اند."

این مقاله با حمایت مؤسسه علم و تکنولوژی کنان (Kenan Institute of Science and Technology) و تحقیقات و ابداعات دانشگاه دولتی کارولینای شمالی (North Carolina State University Research and Innovation) انجام شد.

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه دولتی کارولینای شمالی (North Carolina State University) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع:

ولجکو دوبلجیوی (Veljko Dubljevi)، جورج لیست (George List)، جوآن میلوجویچ (Jovan Milojevich)، نیراو آجمری (Nirav Ajmeri)، ویلیام آ. بائویر (William A. Baue)، مونیندار پ. سینگ (Munindar P. Singh)، الینی بارداکا (Eleni Bardaka)، توماس آ. بیرکلند (Thomas A. Birkland)، چارلز ه. و. ادواردز (Charles H. W. Edwards)، روگر س. مایر (Roger C. Mayer)، لوآن مونته آن (Ioan Muntean)، توماس م. پاورز (Thomas M. Powers)، هشام آ. راخا (Hesham A. Rakha)، وانسه آ. ریکز (Vance A. Ricks)، م. شعیب سمندر (M. Shoaib Samandar).

یک سیستم اجتماعی فنی اخلاقی و گویا از وسایل نقلیه خودران: یک کاریرد نوین از تحلیل تصمیم چند معیاره

Toward a rational and ethical sociotechnical system of autonomous vehicles: A novel application of multi-criteria decision analysis

ژورنال PLOS ONE، 2021؛ 16 (8): e0256224 DOI: 10.1371/journal.pone.0256224

تکنولوژی اوریگامی سه‌بعدی چاپ شده در قلب دستگاه‌های تهویه قابل‌حمل کم‌هزینه باهدف بهبود درمان پندمی و دگرگونی ارائه مراقبت‌های بهداشتی

 

چکیده

محققان یک‌شکل هنری مشخصی را تکرار می‌کنند (تاکردن زیرکانه اوریگامی) تا تکنولوژی‌های قابل چاپ سه‌بعدی باهدف مبارزه با کووید 19 را به وجود آورند و به دکترها در شناسایی و تشخیص شرایط گوناگون سلامت کمک کنند.

موضوع اصلی

محققان در آزمایشگاه تولید افزودنی‌های دانشگاه سایمون فریسر در حال تکرار یک‌شکل هنری مشخص (تاکردن زیرکانه اوریگامی) هستند تا تکنولوژی‌های قابل چاپ سه‌بعدی را به وجود آورند که هدفشان مبارزه با کووید 19 می‌باشد و با این کار به دکترها در شناسایی و تشخیص شرایط گوناگون سلامت کمک کنند.

این کار توسط وو سو کیم (Woo Soo Kim)، استادیار مدرسه مهندسی سیستم‌های مکاترونیک دانشگاه سایمون فریسر، انجام شد، آن یک دستگاه تهویه سه‌بعدی چاپ شده کم‌هزینه است که توسط یک لوله ثبت اختراع شده اوریگامی سه‌بعدی چاپ شده هوشمند کار می‌کند. بررسی موشکافانه طراحی و توسعه این اختراع که اخیراً توسط یک تیم محلی از درمانگرهای تنفسی ارزیابی شده، در ژورنال الکترونیک چاپ شده و انعطاف‌پذیر (Flexible and Printed Electronics) منتشر شده است.

دستگاه تهویه مکانیکی قابل‌حمل طوری طراحی شده که با انقباض یک لوله اوریگامی سه‌بعدی چاپ شده، به‌جای فشردن یک ماسک دریچه کیسه‌ای معمولی (BVM) به تنفس فرد کمک می‌کند، به‌طوری‌که اندازه کلی ماشین کمک تنفسی باقدرت مکانیکی بالا را کاهش می‌دهد. مواد سبک‌وزن و طراحی چاپ سه‌بعدی هم هزینه‌های تولید را کم می‌کند.

او می‌گوید: "در دستگاه تهویه اوریگامی قابل‌حمل، بیش از 95 درصد اجزاء می‌توانند سه‌بعدی چاپ شوند که دلیل واقعاً مقرون‌به‌صرفه بودن آن نیز همین است. دیگر دستگاه‌های تهویه قابل‌حمل می‌توانند تا بیش از 2000 دلار هزینه داشته باشند ولی این دستگاه ما با حدود 200 دلار تولید و تهیه می‌شود."

کیم (Kim)، می‌گوید که طراحی کوچک و سبک‌وزن، بعلاوه هزینه تولید پایین، سبب می شود که دستگاه تهویه قابل‌حمل آن ها، برای درمان بیماران کرونایی مفید باشد و یا برای بیمارانی سودمند باشد که برای خارج از محیط بیمارستان، مثل مراقبت درازمدت در منزل یا نواحی دوردست روستایی و یا کشورهای درحال‌توسعه به یک دستگاه قابل‌حمل و نقل نیاز داشته باشند.

این تیم با شرکت چاپ سه‌بعدی دلتا و طرح پانتئون Tinkerine (تولیدکننده دستگاه تهویه ونکوور)، با حمایت از برنامه اتحاد و ائتلاف شورای تحقیق مهندسی و علوم طبیعی کانادا (NSERC) شریک شده است. این تیم به دنبال شرکای سرمایه‌گذار و توسعه‌دهنده بیشتر باهدف تولید انبوه نیز می‌باشد.

توسعه الکترودهای خشک اوریگامی سه‌بعدی برای حس ربات‌ها به کمک به متخصصان مراقبت بهداشتی

کیم (Kim)، الکترودهای خشک اوریگامی سه‌بعدی را توسعه و ثبت اختراع می‌کند که می‌توانند برای بازبینی سلامت بیماران استفاده شوند. این تکنولوژی تحت همان استراتژی دارایی‌های معنوی تکنولوژی‌های اوریگامی چاپ سه‌بعدی است. الکترودهای خشک می‌توانند سیگنال‌های فیزیولوژیکی مثل ضربان قلب، تنفس، دما و حرکات عضله را ردیابی و بازبینی کنند که همه آن ها با لمس ساده الکترودهای خشک اوریگامی سه‌بعدی کار می‌کنند.

کیم (Kim)، پیش‌بینی می‌کند که این تکنولوژی در آینده، می‌تواند به کمک دکترها و پرستاران آمده و به آن ها اجازه دهد تا سلامت بیماران را از راه دور و از طریق یک ربات کمک‌کننده ارزیابی کنند.

ربات انسان‌نما نیز قادر خواهد بود تا سطوح اکسیژن را بازبینی کند (در مواردی مفید است که بیمار کرونای شدید دارد). داده‌ها می‌توانند در لحظه روی مانیتور ربات نمایش داده یا مستقیماً به ارائه‌دهنده مراقبت بهداشتی ارسال شوند.

کیم (Kim) می‌گوید: "الکترود خشک نیازی نیست که به سنسور ربات مجهز باشد (الکترود خشک می‌تواند در محیط‌های بیمارستانی استفاده شود و جایگزین الکترود نوع ژل مرطوب شود که برای الکتروفیزیولوژی یعنی الکتروکاردیوگرام (نوار قلب) یا اندازه‌گیری فشارخون استفاده می‌شوند). الکترودهای خشک فقط یکی از تکنولوژی‌های تحت این سیستم تکنولوژی اوریگامی سه‌بعدی است که در دانشگاه سایمون فریسر در حال گسترش می‌باشد.

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه سایمون فریسر (Simon Fraser University) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

تائه - هو کیم (Tae-Ho Kim)، ایکسین مین (Xin Min)، داینا بیکر (Daina Baker)، وونچیول لی (Wonchul Lee)، وو سو کسم (Woo Soo Kim).

 

لوله‌های حسی هوا با معماری سه‌بعدی برای یک دستگاه تهویه مکانیکی قابل‌حمل

3D architectured air sensing tubes for a portable mechanical ventilator

 

ژورنال الکترونیک چاپ شده و انعطاف‌پذیر (Flexible and Printed Electronics)، 2021؛ 6 (3): 035010 DOI: 10.1088/2058-8585/ac1fd6

 

 

 

چکیده

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی در تحقیقی جدید به این نتیجه می‌رسد که یک مأموریت فضایی انسانی در صورتی باارزش است که از چهار سال تجاوز ننماید.

موضوع اصلی

فرستادن مسافران انسانی به مریخ به دانشمندان و مهندسانی نیاز دارد تا به موانع ایمنی و تکنولوژیکی غلبه نمایند. یکی از آن‌ها خطر جدی است که به‌وسیله تابش ذرات از خورشید، ستاره‌های دوردست و کهکشان‌ها به وجود می‌آید.

پاسخ به دو سؤال کلیدی راه طویلی را در غلبه بر آن موانع در پیش دارد: آیا در معرض تابش ذرات بودن یک تهدید جدی زندگی بشر در کل یک دور سفر به سیاره قرمز است؟ وآیا زمان‌بندی مأموریت به مریخ می‌تواند به حفاظت فضانوردان و فضاپیما از تابش کمک ‌کند؟

در مقاله جدیدی که در ژورنال داوری تخصصی شده‌ای بنام Space Weather منتشر شده، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان فضا شناس مانند محققان از UCLA، به آن دو سؤال با "بلی" و "خیر" جواب می‌دهند.

یعنی، انسان‌ها می‌توانند با امنیت به مریخ یا از مریخ سفر کنند، به‌شرط این که فضاپیما حفاظ کافی داشته باشد و دور سفر کوتاه‌تر از تقریباً چهار سال باشد و زمان‌بندی مأموریت انسان به مریخ در حقیقت متفاوت خواهد بود: دانشمندان تعیین کردند که بهترین زمان پرواز برای ترک زمین زمانی خواهد بود که فعالیت خورشیدی در پیک خودش یعنی معروف به ماکزیمم سولار باشد.

محاسبات دانشمندان نشان می‌دهد که حفاظت از یک فضاپیمای مریخ‌نورد در برابر ذرات انرژی‌دار از خورشید امکان‌پذیر است چرا که در طی ماکزیمم سولار، خطرناک‌ترین، پرانرژی‌ترین ذرات از کهکشان‌های فاصله‌دار توسط فعالیت سولار ارتقا یافته منحرف می‌شوند.

بر اساس گفته‌های یوری شپریتس (Yuri Shprits)، یک ژئو فیزیک‌دان محقق از دانشگاه کالیفرنیا – لوس آنجلس و مؤلف این مقاله، سفری با آن طول، قابل‌تصور است. میانگین پرواز به مریخ حدود 9 ماه زمان می‌برد که به زمان‌بندی پرتاب و سوخت موجود بستگی دارد، ظاهراً درست است که یک مأموریت انسان که بتواند به سیاره برسد و به زمین برگردد کمتر از دو سال است.

شپریتس (Shprits) که رئیس بخش فیزیک و هوافضای مرکز تحقیقات علوم زمین‌شناسی GFZدر پستدام آلمان است، گفت: "این مطالعه نشان می‌دهد که چون تابش فضایی، محدودیت‌های سختی را روی سنگینی و زمان پرتاب فضاپیما تحمیل می‌کند و مشکلات تکنولوژیکی برای مأموریت انسان به مریخ ایجاد می‌کند، چنین مأموریتی ارزشمند است."

محققان توصیه کردند که مأموریت از چهار سال بیشتر طول نکشد چراکه سفر طولانی‌تر سبب می‌شود که در طی دوره سفر در معرض مقادیر بسیار خطرناک تابش قرار بگیرند (حتی با فرض اینکه آن‌ها زمانی بروند که نسبتاً امن‌تر از دیگر زمان‌ها باشد). آن‌ها گزارش می‌کنند که خطر اصلی چنین پروازی ذراتی خارج از سیستم خورشیدی ما می‌باشد.

شپریتس (Shprits) و همکارانش از UCLA ، MIT، مؤسسه علوم و تکنولوژِی اسکولکوو (Skolkovo) مسکو و GFZپستدام، مدل‌های ژئوفیزیکی تابش ذرات بر یک سیکل ترکیبی را با مدل‌های تابش مؤثر هم بر مسافران (اثرات متغیر بر اندام‌های مختلف بدن) و هم بر فضاپیما، ترکیب کردند. مدل‌سازی تعیین کرد که داشتن یک فضاپیمایی با پوسته نسبتاً ضخیم می‌تواند فضانوردان را از تابش حفظ نماید، ولی آیا اگر حفاظ ضخیم باشد، می‌تواند میزان تابش ثانویه را برای آن‌هایی که در معرض آن هستند واقعاً افزایش دهد.

شپریتس (Shprits) گفت که دو نوع اصلی تابش خطرناک در فضا، ذرات انرژی‌دار خورشیدی و پرتوهای کیهانی می‌باشند؛ شدت هرکدام به فعالیت خورشیدی بستگی دارد. فعالیت پرتو کیهانی در شش تا دوازده ماه بعد از پیک فعالیت خورشیدی به کمترین حد خود می‌رسد، درحالی‌که شدت ذرات انرژی‌دار خورشیدی در طی ماکزیمم سولار در بیشترین حد قرار دارد.

 

 

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه کالیفرنیا-لس‌آنجلس (University of California - Los Angeles) تهیه شدند. مطلب اصلی توسط استوارت ولپرت (Stuart Wolpert) نوشته شده است.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

م. ی. دوبایندی (M.I. Dobynde)، ی. ی. شپریتس (Y.Y. Shprits)، ا. یو دروزدوو (A.Yu. Drozdov)، ج. هوفمن (J. Hoffman)، ج. لی (J. Li).

 

میزان ضربه 1 سیورت(واحد اندازه گیری در معرض تابش بودن معادل یک ژول انرژی در کیلوگرم توده گیرنده):

حفاظت از فضانوردان در برابر تابش بهینه در ماموریت به مریخ

Beating 1 Sievert: Optimal Radiation Shielding of Astronauts on a Mission to Mars

 

ژورنال Space Weather ، 2021؛ DOI: 10.1029/2021SW002749

چکیده

چون محدوده رنگ‌هایی را که چشم شما ممکن است ببیند، فراتر از کلماتی هستند که زبان ایجاد می‌کند، زبان‌های کل جهان به طور قابل‌ملاحظه‌ای ازاین‌حیث شبیه هم هستند که فضای رنگ‌ها را با دامنه لغات تفکیک می‌کنند. البته هنوز هم تفاوت‌هایی وجود دارد. در یک مطالعه که به بررسی 130 زبان متنوع در جهان می‌پردازد، محققان الگوریتمی را ابداع کردند تا نیازهای ارتباطی که جوامع زبانی مختلف به رنگ اختصاص می‌دهند را بوجود آورند.

موضوع اصلی

هیچ زبانی کلماتی که تمام‌رنگ‌های آبی دریایی با بادهای خروشان یا رنگ‌های سبز یا طلایی چمنی با گل‌های وحشی خودرو در آخر تابستان را تعریف کند، ندارد. به‌طورکلی، زبان‌های گوناگون، دنیای رنگ را با استفاده از مجموعه برچسب‌های خودشان از چند رنگ تا دوجین رنگ تقسیم‌بندی کرده‌اند.

این مسئله که چگونه انسان‌ها این کار را انجام داده‌اند (انتساب یک دامنه لغات محدود به توده‌ای از رنگ‌های قابل‌مشاهده) مدت‌ها مطالعه شده است، و حتی در میان فرهنگ‌ها و زبان‌هایی که به طرز وحشیانه‌ای دگرگون شده‌اند هم الگوهای ثابتی پدیدار شده است. هنوز هم تفاوت‌های ناچیزی بین زبان‌ها باقی‌مانده است و آنچه که کمتر درک می‌شود این است که چگونه فرق بین نیازهای ارتباطی فرهنگ‌های محلی از آن تفاوت‌ها ریشه می‌گیرد. آیا بعضی فرهنگ‌ها به این نیاز دارند که بیشتر از بقیه درباره رنگ‌ها صحبت شود؟و چگونه آن زبانشان را شکل می‌دهد؟

در یک مطالعه جدید، محققان توسط کولین تومی (Colin Twomey)، پست دکترای برنامه MindCORE پنسیلوانیا و جوشیوآ پلوتکین (Joshua Plotkin)، استاد بخش زیست‌شناسی مدرسه علوم و هنر، با ابداع الگوریتمی که قابلیت ایجاد نیازهای ارتباطی یک فرهنگ را دارد (صحبت درباره رنگ‌های معین الزامی است) با استفاده از داده‌های قبلاً جمع‌آوری‌شده از 130 زبان گوناگون، جواب این سؤالات را پیدا می‌کنند.

یافته‌های آن ها مؤید این نکته است که در حقیقت، فرهنگ‌های سرتاسر جهان از نظر نیازشان به ارتباط با رنگ‌های معین فرق دارند. به‌هرحال، پیوند با تقریباً تمامی زبان‌ها، یک تأکیدی بر برقراری ارتباط با رنگ‌های گرم است (قرمزها و زردها) که برای رسم چشم انسان شناخته شده و با رنگ‌های میوه‌های رسیده در رژیم‌های نخستین همخوانی و مطابقت دارد.

این اثر، یک همکاری از گارث روبرتز (Gareth Roberts) زبان‌شناس و دیوید براینارد (David Brainard) روان‌شناس می‌باشد که در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences (اقدامات آکادمی ملی علوم) منتشر شد.

تومی (Twomey) می‌گوید: "این حقیقت که دامنه لغات رنگ‌هامی‌تواند نماد مؤثری از نیازهای ارتباطی رنگ‌ها باشد، ایده‌ای است که حدود 20 سال وجود داشته است. آنچه که مرا تحت تأثیر قرارداد این است که بسیار خب، اگر ایده ما این است که چگونه دامنه لغات رنگ‌ها تشکیل می‌شوند، پس ما می‌توانیم در جهت عکس حرکت کرده و بپرسیم که خب، نیازهای ارتباطی که برای این دامنه لغات لازم بوده است تا به‌صورت کنونی‌اش در بیاید، چیست؟ این مسئله سختی است ولی حسی داشتم که این مسئله قابل حلی است. "

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "مشکل رنگ - کلمه یک مشکل کلاسیک است: چگونه نامحدودی و بیکرانی رنگ‌ها را با تعداد مجزا و ناپیوسته کلمات ترسیم می‌کنید؟ کولین (Colin) به تفسیر تکاملی این مشکل اشاره کرد. گویی عبارات مختلفی بر سر اینکه چه رنگ‌هایی برای نماد استفاده خواهند شد، در حال رقابت می‌باشند. این یک دیدگاه ریاضیاتی مهمی بود که به ما اجازه می‌دهد تا نیازهای ارتباطی رنگ‌ها را در هر یک از این 130 زبان به وجود آوریم."

این مطالعه بر مجموعه‌داده عظیمی معروف به زمینه‌یابی جهانی رنگ (World Color Survey) تکیه دارد که بیش از 50 سال قبل توسط انسان‌شناس برنت برلین (Brent Berlin) و زبان‌شناس پاول کای (Paul Kay) جمع‌آوری‌شده است. با سفر به 130 جمعیت زبانی جهان، برلین (Berlin) و کای (Kay)، گوینده‌های بومی با 330 تراشه رنگ مشابه را ارائه کردند. آن ها دریافتند که حتی زبان‌های کاملاً متفاوت تمایل دارند که رنگ‌ها را تقریباً یکسان گروه‌بندی کنند. علاوه بر این، وقتی که از گوینده‌ها تقاضا کردند که رنگ اصلی از یک‌رنگی با نام ویژه (مثلاً قرمزترین قرمز یا سبزترین سبز) را شناسایی نمایند، انتخاب‌های گوینده‌ها در زبان‌های مختلف بسیار شبیه بودند.

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "نتایج آن ها بسیار حیرت‌آور بود. آن ها توضیح خواستند."

تحقیق اصلی پیگیری شد، برخی از آن ها اظهار کردند که دلیل عمده شباهت‌های قابل‌ملاحظه بین دامنه لغات رنگ زبان‌ها، از فیزیولوژی ناشی می‌شود.

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "زبان‌ها فرق دارند، فرهنگ‌ها فرق دارند، ولی چشم‌هایمان مشابه هستند."

اما دلیل دیگر شباهت‌ها می‌تواند این باشد که انسان‌ها، صرف‌نظر از اینکه به چه زبانی حرف می‌زنند، بیشتر علاقه‌مندند که درباره رنگ‌های معین گفتگو کنند.

تیم پنسیلوانیا درباره رنگ اصلی از داده‌های زمینه‌یابی جهانی رنگ (World Color Survey) استفاده کرد تا رو به عقب کار کند، یعنی از مشاهدات گوینده‌ها نسبت به قرمزترین قرمز یا سبزترین سبز شروع کرد تا به نیاز ارتباطی وابسته به هر یک از این 330 رنگ در این زمینه‌یابی برسد.

تومی (Twomey) می‌گوید: "آنچه که واقعاً عجیب بود این بود که ما می‌توانستیم فقط از آن بهترین نمونه رنگ‌ها استفاده کنیم تا بگوییم که آن نیازهای ارتباطی چه بوده‌اند، "

محققان قادر بودند از بخش دوم داده‌های زمینه‌یابی جهانی رنگ درباره چگونگی تقسیم رنگ توسط زبان‌ها استفاده کنند تا ارزیابی کنند که الگوریتم استنتاجی آن ها می‌تواند نیازهای ارتباطی زبان‌های مختلف را پیش‌بینی نماید.

آنالیز آن ها از یافته‌هایی که حاصل تحقیقات زودهنگام است، تاکید می‌کند که رنگ‌های گرم نیاز ارتباطی بالاتری دارند. پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "به طور متوسط در بین زبان‌ها، تقاضای قرمز و زرد از رنگ‌های دیگر سی برابر بیشتر است."

تومی (Twomey) می‌گوید: "هیچ‌کس واقعاً به سبز مایل به قهوه‌ای توجهی نمی‌کند و مداد شمعی‌ها نیازهای ارتباطی را خیلی خوب نشان نمی‌دهند."

محققان به داده‌های موجود از انسان‌های نخستین که با سیستم‌های بینایی رنگی مثل خودمان میوه می‌خورند، توجه کردند. این انسان‌های نخستین تمایل به خوردن میوه‌های رسیده با رنگ‌هایی دارند که با مکان‌هایی که در طیف رنگی با نیاز ارتباطی بالا قرار دارد، تنظیم و مرتب می‌شوند. تومی (Twomey) می‌گوید: "میوه‌ها راهی برای گسترش دانه‌های یک گیاه هستند، و حیواناتی که آن میوه‌ها را می‌خورند نیز برای سوارشدن هستند. گیاهان میوه‌دار احتمالاً طوری تکامل می‌یابند که در برابر این حیوانات استقامت کنند. رابطه بین رنگ‌های میوه رسیده به ما می‌گوید که نیازهای ارتباطی احتمالاً به رنگ‌هایی مربوط می‌شوند که بیشترین استقامت را در برابر ما دارند. برای واضح شدن مطلب، این بدان معنا نیست که ما نیازهای ارتباطی داریم چون نیاز داریم که مخصوصاً با میوه ارتباط برقرار کنیم."

الگوریتم تیم می‌تواند نه‌تنها شباهت‌ها بلکه تفاوت‌های بین زبان‌ها را هم پیش‌بینی نماید. از آنجایی که تاکید بر قرمز و زرد جهانی بود، زبان‌های معین نیز نیازهای ارتباطی بالایی برای آبی داشتند، درحالی‌که سبز به رنگ مهمی در زبان‌های دیگر تبدیل شد. تیم تحقیقاتی دریافت که برخی از این تفاوت‌ها به بیو جغرافیا و فاصله وابسته می‌باشد. فرهنگ‌هایی که در زیست‌بوم‌های (نواحی اکولوژیکی) مشابهی سهیم هستند از نظر نیازهای ارتباطی مربوط به رنگ‌ها شباهت بیشتری دارند، شاید به‌خاطر اینکه گیاهان یا حیوانات آن ناحیه برای خوراک یا مصارف دیگر مهم‌تر بوده‌اند.

این رویکرد به مطالعهٔ نیازهای ارتباطی، فضاهای دیگر مطالعاتی را نیز می‌گشاید. تومی (Twomey) می‌گوید: "این چیزی است که می‌تواند برای سیستم‌های دیگری که در آن ها نیاز به تقسیم برخی از فضاهای ادراکی وجود دارد، نیز انجام شود. چه صدا، چه وزن، چه دما و چه چیز دیگری باشد."

و استفاده از این چهارچوب نیز فرصت‌های پیگیری سؤالات گوناگون درباره رنگ و زبان را پدید می‌آورد.

پلوتکین (Plotkin) می‌گوید: "حالا که ما نتیجه گرفته‌ایم که چگونه غالب افراد می‌خواهند که امروز درباره رنگ‌ها صحبت کنند، ما می‌توانیم تکامل نژادی زبان‌ها را انجام داده و سعی کنیم حدس بزنیم که افراد در حدود 500 یا 1000 سال قبل درباره چه چیزی صحبت می‌کرده‌اند. چه وقایع تاریخی مطابق و هم‌زمان با تغییرات نیازهای ما به صحبت درباره رنگ‌ها بوده‌اند؟ هزاران کار هنوز جود دارد که در اینجا باید انجام بشود. "

چنین سؤالاتی نیاز به همکاری‌های منحصربه‌فردی مانند یک‌پایه تقویت شده توسط MindCORE دارد، یعنی یک‌قطب دانشگاهی برای مطالعه رفتار و هوش انسان که سبب انجام این کار شده است. تومی (Twomey) می‌گوید: "سؤالات اساساً چند زمینه‌ای مانند سؤالاتی که ما در مقاله‌مان با هم از پس آن بر آمدیم، می‌تواند این کار را دقیقاً به چالش بکشاند، چرا که یک تیمی از کارشناسان از زمینه‌های مختلف را در بر دارد تا به سؤالات پاسخ دهند، پس من از اینکه حمایت MindCORE در پنسیلوانیا را داشته‌ام، احساس خوشبختی زیادی می‌کنم تا تیم درستی را برای رفع این مشکل به‌دقت بچینم."

 

 

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه پنسیلوانیا (University of Pennsylvania) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع

کولین تومی (Colin Twomey)، گارث روبرتز (Gareth Roberts)، دیوید براینارد (David Brainard)، جوشیوآ پلوتکین (Joshua Plotkin)،

 

وقتی درباره رنگ‌ها حرف می‌زنیم از چه چیزی صحبت می‌کنیم

What we talk about when we talk about colors

ژورنالProceedings of the National Academy of Sciences(اقدامات آکادمی ملی علوم)، 2021؛ 18 (39): e2109237118 DOI: 10.1073/pnas.2109237118

 

چکیده

وقتی که می‌توان یک روز میزهای آشپزخانه‌ای بدون سیم‌های شارژ داشت، محققان سیستمی را ابداع کرده‌اند که با تبدیل بالقوه کل ساختمان‌ها به مناطق شارژی بی‌سیم، الکتریسیته را در هوا منتقل کند.

موضوع اصلی

در حرکتی که می‌تواند یک روز سنگ‌های آشپزخانه‌های جهان را از دست سیم‌های شارژر، خلاص کند، محققان دانشگاه میشیگان و دانشگاه توکیو، سیستمی را ابداع کرده‌اند که با تبدیل کل ساختمان به مناطق شارژی بی‌سیم، با امنیت کامل نیرو را در هوا منتشر می‌کنند.

این تکنولوژی که در مطالعه جدیدی به‌تفصیل در ژورنال Nature Electronics منتشر شده است، می‌تواند با استفاده از میدان‌های مغناطیسی 50 وات نیروایجاد کند.

مؤلف مطالعه، آلانسون سمپل (Alanson Sample)، استاد مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه میشیگان می‌گوید که علاوه بر آزادکردن تلفن‌ها و لپ‌تاپ‌ها، این تکنولوژی می‌توانست دستگاه‌های پزشکی کاشته شده (ایمپلنت) را روشن کند و برای ربات‌های متحرک و سیار در منازل و اماکن تولیدی نیز امکانات جدیدی را فراهم نماید. تیم حتی روی کارکرد سیستم در فضاهای کوچک‌تر از سایز اتاق کار می‌کنند، مانند جعبه ابزاری که ابزار داخلش را شارژ می‌کند.

سمپل (Sample) می‌گوید: "این سیستم واقعاً نیروی دنیای همه‌جا کامپیوتری را بالا می‌برد (شما می‌توانستید یک کامپیوتر را بدون اینکه نگران شارژ یا برق آن باشید در همه‌جا بگذارید). کاربردهای کلینیکی زیادی نیز وجود دارد؛ به طور مثال ایمپلنت‌های امروزی قلب، نیاز به سیمی دارند که از پمپ درون بدن تا یک منبع نیروی خارجی کشیده می‌شود. این موضوع می‌توانست سبب کاهش ریسک عفونت و بهبود کیفیت زندگی بیماران شود."

تیم محققان دانشگاه توکیو این تکنولوژی را در یک اتاق تست آلومینیومی، ساخته شده برای این منظور، با ابعاد تقریبی 10 فوت در 10 فوت اثبات کردند. آن ها لامپ‌ها، هواکش‌ها و موبایل‌ها را بدون سیم روشن کردند که می‌توانست علی‌رغم وجود افراد و مبلمان، جریان را از هر جای اتاق بگیرد.

محققان می‌گویند این سیستم نسبت به تلاش‌هایی که درگذشته برای سیستم‌های شارژ بدون سیم انجام می‌شده یک بهبودی مهمی به‌حساب می‌آید که از پتانسیل تشعشع مخرب ماکروویو استفاده کرده یا به دستگاه‌هایی نیاز دارد تا در پدهای شارژی قرار بگیرد. در عوض از یک سطح رسانا در دیوارهای اتاق و از یک‌قطب رسانا برای تولید میدان‌های مغناطیسی، استفاده می‌کند.

دستگاه‌ها میدان مغناطیسی را با سیم‌پیچ‌های سیمی مهار می‌کنند به‌طوری‌که می‌توانند در قطعات الکترونیکی مثل موبایل‌ها گنجانده شود. محققان می‌گویند این سیستم می‌توانست به‌راحتی با سازه‌های بزرگ‌تری مانند کارخانه‌ها یا انبارها مقیاس‌بندی گردد درحالی‌که هنوز راهبردهای ایمن موجود برای اینکه در معرض میدان‌های الکترومغناطیسی قرار بگیرد برآورده نشده‌اند.

محقق دانشگاه توکیو و مؤلف مکاتبه‌ای این مطالعه، تاکویا ساساتانی (Takuya Sasatani) گفت: "اجرای سیستم‌هایی مثل این در ساخت‌وسازهای جدید راحت‌ترین کار می‌باشد، ولی من فک می‌کنم اصلاح و بهبود طرح و تجهیزات جایگزین نیز امکان‌پذیر خواهد بود. برخی ساختمان‌های تجاری به طور مثال در حال حاضر تیرک‌های فلزی دارند و باید بتوان یک سطح رسانا را روی دیوارها اسپری کرد، شاید شبیه به آن که در سقف‌های بافته شده انجام می‌شود باشند."

سمپل (Sample) گفت یک راه کلیدی که این سیستم‌ها کار کنند، ساخت یک سازه تشدید شده (رزونانس) بود که می‌توانست یک میدان مغناطیسی در سایز اتاق ایجاد کند درحالی‌که میدان‌های الکتریکی مضری را محدود می‌کند که می‌تواند بافت‌های بیولوژیکی را گرم کند.

راه‌حل این تیم استفاده از دستگاه‌هایی بنام خازن‌های فشرده (lumped capacitors) بود. خازن‌ها در حفرات دیوارها جای‌داده شده بودند، آن ها مادامی‌که میدان‌های الکتریکی داخل خود خازن‌ها را به دام می‌اندازند، یک میدان مغناطیسی تولید می‌کنند که در اتاق می‌پیچد. این وضع بر محدودیت سیستم‌های برق وایرلس قبلی غلبه می‌کند که یا با ایجاد مقدار زیاد نیرو در حد چند میلی‌آمپر محدود می‌شود یا با ایجاد مقدار بسیار کم نیرو در فواصل زیاد، محدود می‌شود.

مانع دوم چگونگی تولید یک میدان مغناطیسی بود که به هر گوشه اتاق می‌رسید (میدان‌های مغناطیسی تمایل دارند که با ایجاد نقاط کور در اتاق‌های مربعی شکل، دور الگوهای مدور بگردند). مضافاً اینکه رسیورها باید برای کشیدن نیرو به روش خاصی با این میدان هم‌تراز باشند.

سمپل (Sample) گفت: "کشیدن نیرو از هوا با یک سیم‌پیچ خیلی شبیه گرفتن پروانه با تور است. رمز این کار داشتن پروانه‌های زیادی است که در اطراف اتاق در جهات مختلف می‌چرخند. بدین ترتیب اهمیتی ندارد که تور شما کجا باشد یا مسیر معلومی را مدنظر داشته باشید، شما پروانه‌ها را می‌گیرید."

برای اینکه این اتفاق روی دهد، این سیستم دو میدان مغناطیسی جداگانه سه‌بعدی تولید می‌کند. یکی در یک دایره‌ای حول قطب مرکزی اتاق می‌گردد درحالی‌که دیگری با گشتن بین دیوارهای مجاور، در گوشه‌ها می‌چرخد. این رویکرد با دستگاه‌هایی که قادرند از هرجایی در فضا نیرو را بکشند، نقاط کور را از بین می‌برد.

تست روی ماکت‌های آناتومیکی نشان داد که این سیستم می‌توانست بدون اینکه از راهبردهای FCC در معرض انرژی‌های الکترومغناطیسی تجاوز نماید، حداقل 50 وات نیرو در هر مکانی در اتاق ایجاد کند. سمپل (Sample) گفت احتمال دارد این سیستم با اصلاح بیشتر، سطوح بالاتری از نیرو را ایجاد نماید.

محققان خاطرنشان می‌کنند که با اجرای این سیستم در محیط‌های تجاری یا مسکونی احتمالاً سال‌ها فاصله دارند. آن ها معمولاً این سیستم را در ساختمان‌هایی در محوطه دانشگاه میشیگان (U-M) تست می‌کنند. آن ها این کار را هم به‌عنوان یک جایگزین مجهز و هم به‌عنوان یک ساختمان جدید در یک سری از اتاق‌ها انجام دادند که از تکنیک‌های ساخت‌وساز استاندارد با تاریخ تکمیل آن در پاییز امسال، استفاده می‌کنند.

این تیم شامل یوشیهیریو کاواهارا (Yoshihiro Kawahara) استاد مهندسی برق و سیستم‌های اطلاعاتی دانشگاه توکیو (University of Tokyo) نیز می‌باشد. این تحقیق تحت حمایت آژانس تکنولوژی و علم ژاپن (Japan Science andTechnology Agency) و انجمن ترویج علم ژاپن (Japan Society for the Promotion of Science) می‌باشد.

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه میشیگان (University of Michigan) تهیه شدند.

 

 

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

تاکویا ساساتانی (Takuya Sasatani)، آلانسون پ. سمپل (Alanson P. Sample)، یوشیهیریو کاواهارا (Yoshihiro Kawahara).

انتقال نیرو مغناطیسی شبه استاتیکی وایرلس در مقیاس اتاق به‌وسیله تشدیدکننده‌های چندحالته مبتنی بر حفره

Room-scale magnetoquasistatic wireless power transfer using a cavity-based multimode resonator

ژورنال Nature Electronics، 2021؛ DOI: 10.1038/s41928-021-00636-3

چکیده

برای شکستن رمز و راز دلایل ایجاد کم اکسیژنی خاموش (silent hypoxia)، یعنی شرایطی که سطح اکسیژن در بدن به طور غیرطبیعی پایین است، مهندسان زیست‌پزشکی از مدل‌سازی کامپیوتری برای آزمایش سه سناریوی متفاوت استفاده کردند تا به توضیح چگونگی و دلیل توقف تأمین اکسیژن به جریان خون توسط ریه‌ها، کمک کنند.

موضوع اصلی

دانشمندان هنوز به ابعاد بسیار معماگونه چگونگی حمله کرونا ویروس جدید به ریه‌ها و دیگر بخش‌های بدن می‌پردازند. یکی از بزرگ‌ترین و خطرناک‌ترین رازها، چگونگی ایجاد "کم اکسیژنی خاموش" توسط ویروس می‌باشد، یعنی شرایطی که سطح اکسیژن در بدن به طور غیرطبیعی پایین است که می‌تواند اندام‌های حیاتی را در صورت عدم پیگیری بسیار طولانی، آسیب بزند. حالا، به لطف مدل‌های کامپیوتری و مقایسه با داده‌های بیماران واقعی، مهندسان زیست‌پزشکی دانشگاه بوستون و همکارانی از دانشگاه ورمونت شروع به کشف این راز کرده‌اند.

علی‌رغم تجربه خطرناک سطح پایین اکسیژن، افراد زیادی که با موارد شدید کووید -19 دچار عفونت شده‌اند، گاهی اوقات هیچ علائمی از کوتاهی تنفس یا تنفس مشکل را نشان نمی‌دهند. به‌خاطر توانایی کم اکسیژنی در آسیب‌رسانی ملایم است که به آن "خاموش" می‌گویند. در بیماران کرونایی، تصور بر این است که عفونت ابتدا به ریه‌ها آسیب می‌زند و بخشی از آن‌ها را کاملاً از کار می‌اندازد. آن بافت‌هایی که اکسیژن از دست می‌دهند و کار نمی‌کنند، جریان خون اکسیژن‌دار زیادی ندارند که سبب کم اکسیژنی خاموش می‌گردند. ولی دقیقاً اینکه چگونه اثر دومینو (رویدادهای پیاپی یا domino effect) اتفاق می‌افتد، تا کنون آشکار نشده است.

بلا سوکی (Bela Suki)، استاد مهندسی زیست‌پزشکی دانشکده مهندسی دانشگاه بوستون و استاد مهندسی و علوم مواد و استاد مؤلفان این مطالعه، می‌گوید: "ما نمی‌دانیم که چگونه این کار از نظر فیزیولوژیکی امکان‌پذیر است، " برخی بیماران کرونایی آنچه را که برخی کارشناسان به‌عنوان سطح اکسیژن خون توصیف کرده‌اند را تجربه کرده‌اند که با زندگی ناسازگار است. سوکی (Suki) به‌زحمت می‌گوید، بسیاری از این بیماران در زمان اسکن ریه‌هایشان، هیچ علائم غیرطبیعی را نشان ندادند یا علائم اندکی داشتند.

برای بررسی دقیق دلایل ایجاد کم اکسیژنی خاموش، مهندسان زیست‌پزشکی دانشگاه بوستون از مدل‌سازی کامپیوتری استفاده کردند تا سه سناریوی متفاوت را آزمایش کنند و به توضیح چگونگی و دلیل توقف تأمین اکسیژن به جریان خون توسط ریه‌ها کمک کنند. مطابق گفته‌های جاکوب هرمان (Jacob Herrmann)، مهندس زیست‌پزشکی، پست دکترای تحقیقاتی آزمایشگاه سوکی (Suki) و مؤلف برجسته این مطالعه جدید، تحقیقات آن‌ها که در ژورنال Nature Communications منتشر شده، آشکار می‌نماید که کم اکسیژنی خاموش احتمالاً با ترکیبی از مکانیسم‌های بیولوژیکی ایجاد می‌شود که ممکن است خودبه‌خود در ریه‌های بیماران کرونایی ایجاد شود.

معمولاً ریه‌ها با تأمین اکسیژن برای هر سلول بدن در هنگام دم و با پاک‌سازی بدن از دی‌اکسیدکربن در هر لحظه از بازدم، وظیفه حیاتی تبادل گاز را انجام می‌دهند. ریه‌های سالم خون اکسیژن‌دار را در سطح بین 95 و 100 درصد نگه می‌دارند (اگر به زیر 92 درصد افت کند، جای نگرانی وجود دارد و دکتر ممکن است تصمیم بگیرد که اکسیژن مکمل تجویز کند). (در حال حاضر در پندمی کرونا، وقتی متخصصین بالینی ابتدا زنگ هشدار کم اکسیژنی خاموش را به صدا در آورند، اکسیژن سنج‌ها (oximeter) از قفسه‌های فروشگاه‌ها بیرون کشیده شدند، چرا که افراد زیادی نگران‌اند که مبادا خودشان یا اعضای خانواده‌شان به موارد سبک‌تری از کرونا ویروس در خانه مبتلا شوند و خواستند که بتوانند سطح اکسیژن خونشان را کنترل نمایند).

محققان ابتدا به چگونگی اثرات کووید -19 بر توانایی تنظیم ریه‌ها در هدایت خون پرداختند. معمولاً اگر نواحی از ریه به‌خاطر آسیب ناشی از عفونت، اکسیژن زیادی جمع‌آوری ننماید، عروق خونی در آن نواحی منقبض می‌شوند. این واقعاً کار خوبی است که ریه‌های ما انجام می‌دهند، چون خون را مجبور می‌کنند که به‌جای جاری شدن در بافت ریه، مملو از اکسیژن شود و سپس در سرتاسر بقیه بدن به گردش در آید.

اما مطابق گفته‌های هرمان (Herrmann)، داده‌های کلینیکی پیش مقدماتی اشاره کرده‌اند که ریه‌های برخی از بیماران کرونایی توانایی محدودکردن جریان خون به بافت قبلاً آسیب‌دیده را ازدست‌داده بودند و بر عکس، آن رگ‌های خونی را حتی بیشتر بازکرده بودند (چیزی که دیدن یا اندازه گرفتن آن در سی‌تی‌اسکن سخت است)

با استفاده از یک مدل ریه محاسباتی، هرمان (Herrmann)، سوکی (Suki) و تیمشان آن نظریه را آزمایش کردند که نشان می‌داد برای افت سطح اکسیژن خون به سطح مشاهده شده در بیماران کرونایی، جریان خون در حقیقت باید خیلی بالاتر از حد نرمال آن نواحی از ریه‌هایی باشد که نمی‌توانند زیاد اکسیژن جمع کنند (آن‌ها می‌گویند که به سطح پایین اکسیژن در کل بدن نسبت داده می‌شود).

بعداً، آن‌ها به چگونگی تأثیر لخته شدن خون بر جریان خون در نواحی مختلف ریه می‌پردازند. وقتی دیواره داخلی عروق خونی به‌خاطر عفونت ناشی از کووید - 19 ملتهب می‌شود، لخته‌های کوچک خون که در اسکن‌های پزشکی خیلی کوچک دیده می‌شوند، می‌توانند داخل ریه‌ها تشکیل گردند. آن‌ها، با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری ریه‌ها، دریافتند که این وضع می‌تواند موجب تحریک کم اکسیژنی خاموش شود، ولی به‌تنهایی احتمالاً برای ایجاد افت سطح اکسیژن تا حد سطوح دیده شده در داده‌های بیماران کرونایی، کافی نیست.

نهایتاً، محققان از مدل کامپیوتری خود استفاده کردند تا دریابند که آیا کووید - 19 نسبت نرمال جریان هوا - به - خون را که ریه‌ها برای عملکرد نرمالشان نیاز دارند، مانع می‌شود. سوکی (Suki)، می‌گوید که این نوع نسبت نابرابر جریان هوا - به - خون چیزی است که در بسیاری از بیماری‌های تنفسی مانند بیماران آسمی، اتفاق می‌افتد و می‌تواند یک شرکت‌کننده با این وضع شدید باشد، کم اکسیژنی خاموش که در بیماران کووید -19 مشاهده شده است.

مدل‌های آن‌ها نشان می‌دهند که برای اینکه این موضوع دلیل کم اکسیژنی خاموش باشد، باید در بخش‌هایی از ریه نابرابری به وجود آید که در اسکن‌های ریه، آسیب‌دیده یا غیرطبیعی نشان داده نمی‌شود.

همه یافته‌های آن‌ها حاکی از این هستند که ترکیبی از تمام سه عامل احتمالاً مسئول موارد شدید اکسیژن پایین در برخی بیماران کووید -19 باشد. با داشتن درک بهتری از این مکانیسم‌های اصلی و چگونگی تغییر میزان این ترکیبات در بین بیماران، متخصصان بالینی می‌توانند گزینه‌های آگاهانه‌تری درباره درمان بیماران با استفاده از معیارهایی مانند تهویه و اکسیژن مکمل داشته باشند. برخی معایناتی که معمولاً مطالعه می‌شوند شامل معاینه تکنولوژی - پایین به نام وضعیت دمرو می‌باشد که بیماران بر روی شکم‌هایشان می‌افتند و به بخش پشتی ریه‌ها اجازه می‌دهند تا تمام مدت عصر تا آخر شب را که در بیرون از خانه بوده‌اند و نسبت نابرابر هوا - به - خون داشته‌اند اکسیژن بیشتری را به داخل ریه‌ها بکشند.

سوکی (Suki) می‌گوید: "افراد مختلف به این ویروس خیلی متفاوت واکنش نشان داده‌اند، ". وی می‌گوید که برای متخصصان بالینی، درک تمام دلایل پایین بودن اکسیژن خون بیمار، حائز اهمیت است، به طوری که می‌توانند درباره شکل مناسب درمان تصمیم‌گیری کنند که شامل داروهایی است که می‌تواند به انقباض عروق خونی، خردکردن لخته‌های خونی، یا اصلاح نسبت نابرابر جریان هوا - به - خون کمک کند.

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه بوستون (Boston University) تهیه شدند. مطلب اصلی توسط جسیکا کلاروسی (Jessica Colarossi) نوشته شده است.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

جاکوب هرمان (Jacob Herrmann)، ویتور موری (Vitor Mori)، جاسون ه. ت.باتس (Jason H. T. Bates)، بلا سوکی (Béla Suki).

 

مدلسازی غیرطبیعی بودن های تزریقات ریه برای توضیح کم اکسیژنی کنونی کووید-19

Modeling lung perfusion abnormalities to explain early COVID-19 hypoxemia

 

ژورنالNature Communications، 2021؛ 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-18672-6

چکیده:

بعد از سال‌ها تحقیق، دانشمندان عصب‌شناس یک مسیری را در مغز انسان کشف کرده‌اند که آواهای زبان را پردازش می‌کند. یافته‌ها حاکی از این است که با نقض نظریه قدیمی که مغز اطلاعات آوایی (آواشناسی) را پردازش و سپس آن را به اطلاعات زبانی (زبان‌شناختی) تبدیل می‌نماید، پردازش گفتاری و شنیداری به‌موازات هم اتفاق می‌افتند.

موضوع اصلی:

پس از سال‌ها تحقیق و بررسی، عصب‌شناسان از معبر جدیدی در مغز انسان پرده برداشتند که آواهای زبان را پردازش می‌کند. یافته‌ها که در 18 آگوست در ژورنال Cell گزارش شده، اشاره می‌کنند که پردازش گفتاری و شنیداری در یک راستا اتفاق می‌افتند، با اینکه این تئوری ماندگار که مغز اطلاعات آکوستیک را پردازش می‌کند و بعداً آن را به اطلاعات زبانی تبدیل می‌کند، هم نقض می‌گردد.

اواهای زبان پس از رسیدن به گوش، توسط حلزونی گوش به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل شده و به ناحیه‌ای از مغز بنام قشر (کورتکس) شنوایی روی لوب گیجگاهی فرستاده می‌شوند. دهه‌ها دانشمندان فکر کرده‌اند که پردازش گفتاری در کورتکس شنوایی، یک معبر سری را شبیه یک خط مونتاژ در یک کارخانه، دنبال می‌کند. تصور بر این بود که اولاً کورتکس شنوایی ابتدایی اطلاعات آکوستیک ساده‌ای مانند فرکانس‌های صداها را پردازش می‌کند. سپس ناحیه مجاور، بنام چرخه گیجگاهی برتر (STG)برای گفتار و سخنوری مانند حروف صدادار و بی‌صدا، با تبدیل صداها به کلمات معنادار، ترکیبات مهم‌تری را استخراج می‌کند.

اما شاهد مستقیم این نظریه از بین رفته است چرا که به نوارهای (صوتی یا تصویری) عصبی فیزیولوژیکی بسیار مفصلی از کل کورتکس شنوایی با رزولوشن فضایی گیجگاهی بی‌نهایت بالایی نیاز دارد. این موضوع چالش‌برانگیز است، چون کورتکس شنوایی اولیه در این شکاف، عمیق قرار می‌گیرد طور یکه لوب‌های گیجگاهی و قدامی مغز انسان را جدا می‌کند.

عصب‌شناس و جراح عصب ادوارد چانگ (Edward Chang)، در دانشگاه کالیفرنیا (University of California) در سانفرانسیسکو می‌گوید: "پس ما به امید یافتن شواهدی برای تبدیل نمایش سطح پایین آواها به نمایش سطح بالای کلمات، دست به این مطالعه زدیم."

در طی هفت سال چانگ (Chang) و تیمش، 9 شرکت‌کننده‌ای را که به دلایل پزشکی مجبور به جراحی مغز شده‌اند مانند برداشتن تومور یا محل یابی کانون مرض (حمله)، را مطالعه کرده‌اند. برای این روندها، ردیفی از الکترودهای کوچکی تعبیه شدند تا کل کورتکس شنواییرا بپوشانند و سیگنال‌های عصبی برای زبان و نقشه یابی مرض، جمع‌آوری گردند. شرکت‌کنندگان داوطلب شدند تا نوارهای صوتی یا تصویری گرفته شده از آن ها مورد آنالیز این مطلب قرار بگیرد که چگونه کورتکس شنوایی، آواهای گفتار را پردازش می‌کند.

چانگ (Chang) می‌گوید: "این مطالعه اولین باری است که می‌توانیم تمام این نواحی را خودبه‌خود مستقیماً از سطح مغز پوشش دهیم و تبدیل اصوات به کلمات را مطالعه نماییم. تلاش‌های قبلی در راستای مطالعه فعالیت‌های این ناحیه، وابسته به درج یک سیم در این ناحیه بود که می‌توانست فقط سیگنال‌ها را در چند نقطه محدود آشکار نماید."

در زمان ادای کوتاه عبارات و جملات برای شرکت‌کنندگان، محققان انتظار داشتند که همانند مدل‌های سنتی، یک جریان اطلاعات از کورتکس شنوایی اولیه تا STG مجاور، پیدا کنند. در این صورت، دو ناحیه یکی پس از دیگری باید فعال شوند.

بسی جای تعجب دارد که این تیم دریافت که برخی نواحی واقع شده در STG به همان اندازه کورتکس شنوایی اولیه در زمان ادای جملات، سریعاً واکنش نشان دادند و این حاکی از این است که هر دو ناحیه در همان لحظه شروع به پردازش اطلاعات آکوستیک کردند.

مضافاً اینکه، محققان کورتکس شنوایی اولیه را با جریانات کوچک الکتریکی به‌عنوان بخشی از نقشه کلینیکی زبان، تحریک کردند. اگر پردازش گفتاری، همان گونه که مدل سنتی اشاره می‌کند، به دنبال یک معبر سریالی باشد، محرک احتمالاً تصور بیماران از گفتار را تغییر می‌دهد. بالعکس چون شرکت‌کنندگان توهم‌های نویز شنوایی را تجربه کردند که از محرک القا شده بود، آن ها هنوز قادر بودند کلمات گفته شده به آن ها را به‌وضوح شنیده و تکرار کنند. به‌هرحال وقتی STG تحریک شد، شرکت‌کنندگان گزارش کردند که آن ها توانستند حرف‌زدن مردم را بشنوند، ولی نمی‌توانند معنی کلمات را متوجه شوند.

چانگ (Chang) می‌گوید: "در حقیقت یکی از بیماران گفت که به نظر می‌رسد که همانند سیلاب‌ها با لغات معاوضه می‌شوند."

آخرین شواهد نشان می‌دهند که مدل سلسله‌ای سنتی پردازش گفتار، بیش از حد ساده شده‌اند و احتمالاً غلط هستند. محققان با حدس و قیاس فکر می‌کنند که STG ممکن است مستقلاً (به‌جای گام بعدی) به پردازش کورتکس شنوایی اولیه بپردازد.

ماهیت موازی پردازش گفتار، ممکن است به دکترها ایده‌های جدیدی بدهد که در شرایطی مثل خوانش پریشی (بدخوانی) که کودکان به‌زحمت آواهای گفتار را می‌شناسند، با آن ها چگونه رفتار کنند.

چانگ (Chang) می‌گوید: "ازآنجایی‌که این اولین گام مهم روبه‌جلو است، ما این سیستم شنیداری موازی را هنوز خوب درک نمی‌کنیم. یافته‌ها اشاره می‌کنند که مسیریابی اطلاعات صدا می‌تواند با آنچه که ما همیشه تصور می‌کردیم بسیار متفاوت باشد. یقیناً سؤالات بیشتری از آنچه که پاسخ داده شده هنوز وجود دارد."

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط Cell Press تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع:

لایبرتی س. همیلتون (Liberty S. Hamilton)، یولیا اوگانیان (Yulia Oganian)، جفری هال (Jeffery Hall)، ادوارد ف. چانگ (Edward F. Chang).

 

رمزگذاری توزیع شده و موازی گفتار در قشر شنوایی انسان.

Parallel and distributed encoding of speech across human auditory cortex

 

Cell، 2021؛ DOI: 10.1016/j.cell.2021.07.019

 

چکیده:

محققان یک وسیله کسشان نرمی را ساخته‌اند که حرکت را به الکتریسیته تبدیل کرده و هم در محیط‌های خشک و هم مرطوب کار می‌کند.

موضوع اصلی:

محققان در دانشگاه دولتی کارولینای شمالی (North Carolina State University) یک ابزار کشش‌پذیر و نرمی را اختراع کرده‌اند که هم می‌تواند حرکت را به برق تبدیل نماید و هم در محیط‌های خشکی و آبی به‌خوبی کار کند.

میکائیل دیکی (Michael Dickey) مؤلف مقاله‌ای درباره همین موضوع و کامیل و هنری دریفوس (Camille &Henry Dreyfus) استاد مهندسی شیمی و بیومولکول در دانشگاه دولتی کارولینای شمالی (NC) می‌گوید: "انرژی مکانیکی (مثل انرژی جنبشی باد، امواج، حرکات اجسام و ارتعاشات موتورها) فراوان است. ما ابزار یا وسیله‌ای ساخته‌ایم که می‌تواند این نوع از حرکت مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل کند و یکی از صفات جالب‌توجه آن این است که ترجیحاً در زیر آب خوب کار می‌کند."

قلب مهارکننده انرژی، یک آلیاژ فلز مایعی از گالیوم و ایندیوم است. این آلیاژ در یک هیدروژل (یک پلیمر ارتجاعی نرم متورم از آب) قرار دارد.

آب درون این هیدروژل حاوی نمک‌های حل نشده‌ای بنام یون‌ها می‌باشد. این یون‌ها در سطح فلز سوار می‌شوند که می‌تواند بار الکتریکی‌ای را به فلز القا نماید. افزایش ناحیه فلزی، سطح بیشتری را برای جذب بار الکتریکی ایجاد می‌کند. این موضوع الکتریسیته تولید می‌کند که به‌وسیله سیم متصل به این وسیله، مهار می‌شود. ویدئویی از این تکنولوژی در یوتیوب قابل مشاهده می‌باشد.

دیکی (Dickey) می‌گوید: "چون این وسیله نرم است، هر حرکت مکانیکی می‌تواند سبب دفرمه شدن آن گردد که شامل له کردن، کش دادن و پیچاندن می‌باشد. این موضوع سبب روان شدن و متحرک شدن آن برای مهار انرژی مکانیکی می‌شود. برای نمونه هیدروژل به‌اندازه کافی کشسان هست که تا پنج برابر طول اصلی‌اش کشیده شود."

محققان در آزمایش‌ها دریافتند که دفرمه شدن این وسیله فقط به‌اندازه چند میلی‌متر، چگالی نیروی تقریباً 0.5 mW m^-2 را تولید می‌کند. این میزان الکتریسیته با انواع معروف تکنولوژی‌های برداشت یا مهار انرژی، قابل‌مقایسه می‌باشد.

دیکی (Dickey) می‌گوید: "به‌هرحال تکنولوژی‌های دیگر نیز خوب کار نمی‌کنند، مخصوصاً اگر در محیط‌های مرطوب و آبی قرار بگیرند. این ویژگی منحصربه‌فرد ممکن است کاربردهای زیادی داشته باشد، از زمینه‌های بیوپزشکی گرفته تا لباس‌های ورزشی تا محیط‌های دریایی را در بر دارد. بعلاوه اینکه ساخت این وسیله راحت و آسان است."

"یک راه برای افزایش توان وجود دارد، پس می‌توانیم این کاری را که در اینجا تشریح کردیم، بیان یک اثبات مفهوم تلقی گردد."

محققان در حال حاضر دو پروژه مرتبط در حال اجرا دارند.

یک پروژه با افزایش خروجی توان مهارکننده، به استفاده از این تکنولوژی برای روشن‌کردن وسیله‌های پوشیدنی می‌پردازد. پروژه دوم هم به ارزیابی این مطلب می‌پردازد که چگونه از این تکنولوژی برای مهار نیروی امواج از اقیانوس استفاده گردد.

این کار تحت حمایت مرکز ASSIST در دانشگاه دولتی NC می‌باشد که توسط بنیاد بین‌المللی علوم تحت کمک‌هزینه شماره EEC-1160483 قرار گرفته است. حمایت بیشتری نیز از جانب مؤسسه مطالعات ساحلی کارولینای شمالی (Coastal Studies Institute of North Carolina) و پرورش استعدادهای جهانی در برنامه رشد ابداعی ( Fostering Global Talents for Innovative Growth Program) که تحت نظارت مؤسسه پیشرفت تکنولوژی کره ( Korea Institute for Advancement of Technology) می‌باشد، صورت‌گرفته است.

 

 

 

 

منبع موضوع:

 

مواد و موضوعات توسط دانشگاه دولتی کارولینای شمالی (North Carolina State University) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

 

ژورنال مرجع:

 

ویناسری والم (Veenasri Vallem) ، ارین روزا (Erin Roosa) ، تایلر لدین (Tyler Ledinh) ، ووجین جانگ (WoojinJung) ، تائه-ایل کیم (Tae‐il Kim) ، سحر رشید-ندیمی (Sahar Rashid‐Nadimi)، ابوالفضل کیانی (Abolfazl Kiani) ، میکائیل د. دیکی (Michael D. Dickey).

 

"یک مهارکننده انرژی الکتریکی - دولایه منطقه - متغیر نرم"

"A Soft Variable‐Area Electrical‐Double‐Layer Energy Harvester"

 

مواد پیشرفته، 2021؛ 2103142 DOI: 10.1002/adma.202103142

 

چکیده:

یک محقق مهندسی یک ساعت مچی هوشمند را کمی تغییر داده است تا استرس را کاهش دهد. این تکنولوژی جدید عرق بدن را کنترل می کند تا استرس مغز را تشخیص بدهد و در صورت تشخیص عرق، پیامی را از طریق ساعت هوشمند ارسال می کند تا شخص آرامش را برای خود ایجاد کند.

موضوع اصلی:

این ضرب‌المثل قدیمی "هرگز نزار کسی بفهمه که عرق کردی" در آزمایشگاه برق و کامپیوتر رز فقیه (Rose Faghih)، استادیار مهندسی برق و کامپیوتر دانشکده مهندسی کولن (Cullen College of Engineering) در دانشگاه هوستون ( University of Houston)هیچ جایگاه و کاربردی ندارد. در حقیقت، فقیه (Faghih) به دنبال عرق کردن است، آن هم عرق‌کردنی که وقتی عصبی شوید قطرات عرق همانند دانه‌های تسبیح بر روی لب بالایی‌تان بنشیند (پاسخ رسانایی پوست (SCR) که از نظر علمی، تغییر در فعالیت تعریق نامیده می‌شود). این از طریق معیاری انجام می‌شود که فقیه (Faghih) آن را توانایی کنترل استرس بیان می‌کند و حتی به پایین آوردن آن نیز کمک می‌کند.

برای جمع‌آوری و مطالعه این سیگنال‌های فیزیولوژیکی استرس، تیم تحقیقاتی فقیه (Faghih) با قرار دادن دو الکترود روی دستگاه‌های پوشیدنی از نوع ساعت مچی هوشمند، یک تکنولوژی حلقه بسته جدیدی را ساخته‌اند. وقتی سیگنال استرس تشخیص داده می‌شود، یک یادآوری کننده از طریق ساعت مچی هوشمند ارسال می‌شود که می‌گوید به موسیقی آرامش بخشی گوش کنید تا آرام شوید؛ بنابراین به‌محض اینکه استرس تشخیص‌داده‌شده پیشنهاد ظرفیت را نشان دهد، حلقه بسته می‌شود.

فقیه (Faghih)در ژورنال IEEE Xploreگزارش می‌کند: "این مطالعه یکی از اولین گام‌های بسیاری است که در راستای هدف نهایی مانیتورینگ واکنش‌های مغز برداشته می‌شود که از دستگاه‌های پوشیدنی استفاده کرده و برای نگه‌داشتن حالت استرس فرد در محدوده لذت، حلقه را مسدود می‌نماید."

فعالیت الکترود رمال (رسانایی الکتریکی پوست)، اطلاعات مهمی را درباره استرس شناختی مغز همراه دارد. فقیه (Faghih) از تکنیک‌های پردازش سیگنال برای تشخیص حالت استرس پنهان و طراحی یک الگوریتم کنترل مناسب برای تنظیم حالت استرس و بستن حلقه، استفاده می‌کند. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که رویکرد پیشنهادی کافی بوده و اجرایی‌شدن آن در زندگی واقعی امکان‌پذیر می‌باشد.

دانشجوی دکترا و مؤلف اصلی این مقاله، فکری ازگومی (Fekri Azgomi) که بر اساس داده‌های تجربی در یک مطالعه شبیه‌سازی، استرس شناختی حلقه بسته را تنظیم و تعدیل می‌نمود، اعلام کرد: "تا آنجا که می‌دانیم، این تحقیق یکی از بهترین تحقیقاتی است که حالت استرس شناختی را با تغییرات در رویدادهای SCR مرتبط دانسته و مکانیسم کنترلی را طراحی می‌کند که در یک سیستم شبیه‌سازی زمان واقعی، حلقه را بسته نماید."

به‌خاطر اینکه دستگاه‌های پوشیدنی دارای این قابلیت هستند که متغیرهای مرتبط با استرس شناختی، را در همه‌جا اندازه‌گیری می‌کنند، این معماری پیشنهادی، در جهت درمان اختلالات شناختی گام‌های ابتدایی را برمی‌دارد و از رمزگشایی حالت غیرتهاجمی مغز استفاده می‌کند.

فقیه(Faghih) گفت: "نتایج نهایی به بررسی این مهم می‌پردازد که آیا این معماری پیشنهادی، پتانسیل عالی برای اجرایی‌شدن در یک دستگاه پوشیدنی مچی و استفاده شدن در زندگی روزمره را دارد."

استرس یک موضوع گسترده‌ای است که موجب مشکلات مالی و معضلات بهداشتی و سلامتی فاجعه باری می‌گردد. نظرسنجی اخیر گالوپ نشان داد که بیش از یک‌سوم بزرگسالان جهان (35%) گفته‌اند که آنها در "خیلی از ایام درگذشته" استرس را تجربه کرده‌اند.

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه هوستون (University of Houston) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع:

حمید فکری ازگمی (Hamid Fekri Azgomi)، ایاه ساجیگاس (Iahn Cajigas)، رز ت. فقیه (Rose T. Faghih).

تنظیم استرس شناختی حلقه بسته با استفاده از کنترل فازی در معماری‌های حد واسط ماشین - دستگاه‌های پوشیدنی

Closed-Loop Cognitive Stress Regulation Using Fuzzy Control in Wearable-Machine Interface Architectures

ژورنال IEEE Access، 2021؛

چکیده:

از آنجایی که به‌خوبی می‌دانیم که جنگیدن برای پول می‌تواند زوج‌ها را به دادگاه طلاق بکشاند، تحقیقات درمی‌یابند که تفاوت در اولویت‌های ریسک، مخصوصاً در زمان مواجهه با موضوعات مالی، احتمالاً دلیل ریشه‌ای جدایی زناشویی است.

موضوع اصلی:

درحالی‌که به‌خوبی می‌توان گفت که جنگ برای پول، زوجین را در دادگاه‌ها به طلاق می‌رساند، تحقیق جدیدی از آموزشگاه مدیریت Radyدر دانشگاه کالیفرنیای سن دیگو نشان می‌دهد که تفاوت در اولویت‌های ریسک، احتمالاً دلیل ریشه‌ای جدایی زوجین تلقی می‌شود، مخصوصاً وقتی سخن از موضوعات مالی به میان می‌آید.

مطالعات طولی که در ژورنال اقتصادی به‌وضوح دیده می‌شود، اولویت‌های ریسک 300 زوج را در آلمان از سال 2004 تا 2017 اندازه‌گیری کرد. از شرکت‌کنندگان در این بررسی (که سالانه توسط هیئت اجتماعی اقتصادی آلمان (German Socio-Economic Panel ) انجام می‌شود) پرسیده شد که در زمان مواجهه با حرفه کاری، ورزش، رانندگی و موضوعات مالی، چقدر مایل بودند ریسک کنند.

بعد از کنترل مشخصات خانوادگی مثل سطح تحصیلات زن و شوهر، مذهب، محل تولد، زمینه فرهنگی و ... مؤلف تفاوت در اولویت‌های ریسک را بزرگ‌ترین پیش‌بینی‌کننده جدایی زناشویی در درازمدت می‌داند.

در زوجینی که متفاوت‌ترین طرز برخوردها با ریسک را داشتند، در مقایسه با زوجینی که مشابه ترین اولویت‌ها را داشتند، دوبرابر احتمال طلاق بیشتر بود. بعلاوه، از بین تمام انواع ریسک فهرست شده در این بررسی دقیق، قوی‌ترین پیش‌بینی‌کننده طلاق، تفاوت در ریسک‌های مالی بود.

مؤلف، مارتا سرا-گارسیا (Marta Serra-Garcia) استادیار استراتژی و اقتصاد در آموزشگاه Radyگفت:"مشاجره برای پول به‌نوعی به‌عنوان دلیل طلاق ذکر می‌شود، ولی محرک اصلی این جنگ‌ها، تفاوت در طرز برخورد با ریسک‌ها می‌باشد. طرز برخورد با ریسک، تصمیم برای سرمایه‌گذاری مانند تهیه مسکن برای خانواده را تعیین می‌کند. اگر همسران اولویت‌های ریسک متفاوتی دارند، غالباً با سرمایه‌گذاری‌های بسیار مهم و مشترک در زندگی‌شان مخالف خواهند بود."

یافته‌ها معلوم می‌کنند که زوجینی که در تصمیم برای سرمایه‌گذاری و پس‌انداز اختلاف دارند، احتمالاً کمتر صاحب‌خانه می‌شوند و یا خانه خود را بازسازی می‌کنند.

سرا-گارسیا (Marta Serra-Garcia) به هر دو طرف که منابعشان را جمع می‌کنند خاطرنشان می‌کند زوجین از ازدواج سود قابل‌توجهی می‌برند.

او گفت: "ازیک‌طرف خانواده‌ها در منافع مشترکی مثل مسکن سهیم هستند و برای آنکه شباهت در طرز برخورد با ریسک، بهینه می‌باشد. از طرف دیگر، خانواده‌ها در دو منبع در آمد سهیم هستند و درآمد به‌نوعی ریسکی می‌باشد. چون همسران درآمدشان را جمع می‌کنند، اگر یکی اعتماد کمتری به دیگری دارد، تفاوت در طرز برخورد با ریسک می‌تواند بهینه و مساعد باشد، چراکه می‌توانند همدیگر را تضمین و بیمه نمایند، ولی این مسئله می‌تواند منبع تنش برای ازدواج هم باشد."

این مطالعه نشان می‌دهد که زوجین تازه ازدواج کرده، در طی زمان بیشتر شبیه هم می‌شوند و این اثبات می‌کند که در یک خانواده، طرز برخوردها ثابت نیستند.

مثلاً در شرایط سخت مالی مانند رکود بزرگ مالی 2009، اکثر زوجین ریسک‌گریزتر می‌شوند (تمایل کمتری به پذیرش ریسک دارند). این مطالعه درمی یابد که زوجینی که در طی این زمان بیشتر شبیه هم می‌شوند، کمتر احتمال دارد که بعداً طلاق بگیرند.

سرا-گارسیا (Marta Serra-Garcia) گفت: "همسان بودن اولویت می‌تواند برای حل نزاع در ازدواج‌ها، یک مکانیسم باشد. درنتیجه این زوجین احتمال با هم ماندن بیشتری دارند."

نتایج این مطالعه می‌تواند مستلزم صنعت وب‌سایت قرار ملاقات باشد. بیش از یک‌سوم زوجین در ایالات متحده ملاقات آنلاین دارند، در جایی که کاربران قادرند قبل از قرار ملاقات عاشقانه مشخصات افراد را یاد بگیرند.

سرا-گارسیا (Marta Serra-Garcia) گفت: "وب‌سایت‌های آنلاین غالباً الگوریتم‌هایی را طراحی می‌کنند که تلاش می‌کنند که تطابق بهینه‌ای داشته باشند. اگر چنین وب‌سایت‌هایی حاکی از تطابق‌های بین افرادی باشد که طرز برخورد با ریسک مشابهی دارند که می‌تواند احتمال تشکیل زوجیت را کم کند، در آینده حل می‌شود."

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه کالیفرنیا - سن دیگو (University of California - San Diego ) تهیه شدند. نوشته اصلی توسط کریستین کلارک (Christine Clark)، انجام شده است.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع:

مارتا سرا-گارسیا (Marta Serra-Garcia).

نزاع و طرز برخورد با ریسک در خانواده (Risk Attitudes and Conflict in the Household)

ژورنال اقتصادی، 2021؛ DOI: 10.1093/ej/ueab054

چکیده:

حسادت برای حفظ دوستی‌ها مهم است، چراکه برای سلامت عاطفی و جسمی حیاتی می‌باشد. این مطالعه دریافته است که احساس حسادت به میزان دوستی و رفتار انگیزشی برای حفظ دوستی، واسته است.

موضوع اصلی:

سبز بودن در زمان رویارویی با دوستی‌ها مخصوصاً در پندمی، امکان ندارد که چیز بدی باشد. داشتن دوست نشانه سلامتی است. نداشتن دوست به ریسک بزرگ‌تری مثل مرگ بر اثر بیماری قبلی و مریض شدن از ویروس‌ها، ارتباط دارد.

یک مطالعه جدید از دانشگاه دولتی آریزونا ( Arizona State University) یا همان ASU، دانشگاه دولتی اوکلاهاما (Oklahoma State University) و دانشکده همیلتون (Hamilton College) دریافته است که احساس حسادت می‌تواند ابزار مفیدی برای حفظ دوستی‌ها تلقی گردد. احساس حسادت به میزان دوستی و رفتار انگیزشی در جهت حفظ آن دوستی مرتبط است. این مطالعه به طور آنلاین در ژورنال روان‌شناسی اجتماعی و شخصیت (Personality and Social Psychology) در 11 آگوست منتشر شده است.

جایمای آرونا کرمز (Jaimie Arona Krems) که از دانشگاه دولتی آریزونا دکترا گرفته است و اکنون استادیار روان‌شناسی دانشگاه دولتی اوکلاهاما می‌باشد گفت: "دوستان فقط مایه سرگرمی نیستند. آنها مخصوصاً در اوضاع فعلی ما با وجود شیوع ویروس کووید-19، منبع مهمی به شمار می‌روند. دوستان در طی نزاع‌ها نقش حمایتی دارند، در برابر تنهایی نقش سپر را دارند و می‌توانند حتی در صورت نیاز ما به آنها، منابع تحمل شرایط سخت زندگی را فراهم آورند. ما خواستیم درک کنیم که چگونه دوستی‌ها را حفظ نماییم ولی دریافتیم که احساس حسادت می‌تواند برای نگه‌داشتن دوستی‌ها مثل یک ابزار عمل نماید."

 

 

عامل سوم

تمام تهدید به دوستی‌ها، حسادت برانگیز نیستند. اگر بهترین دوست فردی مهاجرت کند، آن فرد به‌جای حسادت، بیشتر احساس غم و عصبانیت می‌کند. ولی وقتی دوستی‌ها توسط شخص دیگری مثل یک پارتنر رمانتیک جدید یا دوست جدیدی در سرکار تهدید شود، احساس غالب، احساس حسادت است.

تغییر میزان و شدت احساس حسادت به این موضوع بستگی دارد که میزان تهدیدهای شخص ثالث به جایگزین‌کردن شخص دیگری در دوستی فعلی چقدر است. در بهترین دوستی که یک پارتنر رمانتیک را پیدا می‌کند نسبت به آن‌هایی که پتانسیل داشتن یک دوست جدید را دارند، احساس حسادت کمتری ظاهر می‌شود.

داگلاس کنریک (Douglas Kenrick)، استاد روان‌شناسی در ASU و مؤلف این مقاله گفت: "تهدیدهای شخص ثالث به دوستی، فقط به بهترین دوستی که زمانش را دور از ما صرف می‌کند مرتبط نیست. اهمیت موضوع اینجاست که آیا فردی که آن ها زمانشان را با او می‌گذرانند، می‌تواند به‌عنوان یک دوست، جایگزین ما بشود. ما دریافتیم که افراد نسبت به بهترین دوستشان که همان میزان زمان را که با یک پارتنر رمانتیک جدید می‌گذراند با یک آشنای جدید هم می‌گذراند، کمتر احساس حسادت می‌کنند که این بدان معناست که آنچه که باعث می‌شود ما بیشترین حسادت را داشته باشیم این است که احتمال دارد ما جایگزین شویم."

محافظت از دوستی

احساس حسادت به جایگزین شدن، به رفتارهایی وابسته است؛ رفتارهایی که می‌توانند بر تهدیدهای شخص ثالث غلبه کرده و بر آن ها مسلط شوند، مثلاً سعی کنیم که زمان بهترین دوست خود را انحصاراً از آن خود کنیم و عواطف و احساسات آن ها را بامهارت مدیریت کنیم.

کیلاه ویلیامز (Keelah Williams)، دانشیار روان‌شناسی دانشکده همیلتون که دکترا و مدرک حقوق خود را در ASU گرفته است، گفت: "این رفتارها با هم "گارد دوستی" نامیده می‌شوند و در فرهنگ‌ها و همچنین در حیوانات غیرانسانی اتفاق می‌افتد. اسب‌های وحشی ماده با گازگرفتن و لگدزدن به اسب‌های ماده دیگر شناخته می‌شوند"

تمام رفتارهای گارد دوستی روی کنترل بهترین دوست متمرکز نیستند؛ حسادت همچنین افراد را متعهد می‌کند که بهترین دوست باشند.

آتنا آکتیپیس (Athena Aktipis)، استادیار روان‌شناسی در ASU و مؤلف این مقاله گفت: "گاهی اوقات حسود شدن می‌تواند یک علامت و نشانه باشد، نشانه‌ای که یک دوستی در حال تهدید شدن است و این علامت و نشانه می‌تواند به ما کمک کند که ناگهان تصمیم بگیریم که در دوستی‌هایمان سرمایه‌گذاری نماییم، دوستی‌هایی که ممکن است غفلت کرده باشیم."

این مطالعه توسط PhilanthropicEducation Organization International Scholar Award (جوایز پژوهشی بین‌المللی سازمان آموزش خیریه) که کرمز (Krems) را حمایت می‌کرد، سرمایه‌گذاری شده است.

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه دولتی آریزونا (Arizona State University) تهیه شدند.

 

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

ژورنال مرجع:

جایمای آرونا کرمز (Jaimie Arona Krems)، کیلاه ا. ج. ویلیامز (Keelah E. G. Williams)، آتنا آکتیپیس (Athena Aktipis)، داگلاس ت. کنریک (Douglas T. Kenrick).

حسادت دوستی: یک ابزار برای حفظ دوستی‌ها در مواجهه با تهدیدهای شخص ثالث؟

Friendship jealousy: One tool for maintaining friendships in the face of third-party threats?

ژورنال روان‌شناسی اجتماعی و شخصیت (Personality and Social Psychology)، 2020؛ DOI: 10.1037/pspi0000311

چکیده:

سطح بالای هورمون گرلین که باعث تحریک اشتها است، اولویت بیشتری را به پاداش‌های مالی فوری و کوچک‌تر نسبت به پاداش‌های بزرگ‌تر می‌دهد.

موضوع اصلی:

سطح بالای هورمون ترشح شده از معده بنام ghrelin که محرک اشتها نیز می‌باشد، به‌جای اینکه پاداش‌های مالی بیشتری را بپذیرد، پاداش‌های مالی سریع و کمتر را ترجیح می‌دهد. نتایج مطالعه از ENDO 2021 ، جلسه سالیانه انجمن غدد درون‌ریز (Endocrine Society) ارائه شده است.

بازرس فرانزیسکا پلیسو (Franziska Plessow)، استادیار پزشکی در بیمارستان عمومی ماساچوست و آموزشگاه پزشکی هاروارد در بوستون گفت که این تحقیق شواهد تازه‌ای از انسان‌هایی که گرلین یا اصطلاحاً "هورمون گرسنگی"، بر تصمیم‌گیری پولی آنان اثر می‌گذارد را ارائه می‌کند. او گفت یافته‌های تحقیقاتی اخیر در جوندگان حاکی از این بود که گرلین ممکن است در رفتارها و انتخاب‌های الکی و ازروی هوس مقداری نقش داشته باشد.

پلیسو (Plessow) گفت: "نتایج ما نشان می‌دهند که گرلین ممکن است نسبت به آنچه که قبلاً در تصمیم‌گیری و رفتار مرتبط با پاداش مثل انتخاب‌های پولی در انسان تصدیق و اقرار شده‌اند، حتی نقش بیشتری را داشته باشد. امید است که این موضوع الهام‌بخش تحقیقات آینده درباره نقش گرلین در رفتار و تصور انسانی مستقل از غذا باشد."

گرلین به مغز سیگنال می‌دهد که نیاز به غذا دارد و ممکن است مسیرهای مغزی کنترل‌کننده پردازش، پاداش را تنظیم نماید. سطح گرلین در کل روز نوسان می‌کند که به جذب غذا و متابولیسم فرد بستگی دارد.

این مطالعه روی 84 شرکت‌کننده زن بین 10 تا 22 سال انجام شد، به‌طوری‌که 50 نفر مشکل تغذیه‌ای با وزن پایین مثل بی‌اشتهایی عصبی (anorexia nervosa) داشته و 34 نفر شرکت‌کننده سالم کنترل بودند. تیم تحقیق پلیسو (Plessow) قبل و بعد از یک وعده غذای استاندارد که برای تمام شرکت‌کنندگان یکسان بود، سطح گرلین کل خون را آزمایش کردند، به‌طوری‌که همه آن ها قبل از آن ناشتا بودند. بعد از میل غذا، از شرکت‌کنندگان تست تصمیمات مالی فرضی بنام کاهش ارزش تأخیری (delay discounting task) گرفته شد. از آن ها تقاضا شد که برای نشان‌دادن اولویت‌هایشان برای یک پاداش پولی فوری و کوچک‌تر یا یک پاداش تأخیری و بزرگ‌تر مثلاً دریافت 20 $ در امروز یا دریافت 80 $ در 14 روز دیگر، یک گزینه را انتخاب نمایند.

محققان گزارش کردند که در زنان جوان و دختران سالم با سطح گرلین بالاتر احتمال بیشتری وجود داشت که پاداش پولی فوری ولی کمتر را بیش از انتظار پول دیرتر ولی بیشتر را انتخاب نمایند. پلیسو (Plessow) گفت که این اولویت حاکی از انتخاب الکی‌تر و ازروی هوس می‌باشد.

رابطه بین سطح گرلین و انتخاب پول در شرکت کندگان دارای مشکل تغذیه‌ای با وزن پایین مطابق با سن وجود نداشت. افراد دارای این اختلال معلوم است که نسبت به گرلین مقاومت می‌کنند و پلیسو (Plessow) گفت که یافته‌های او ممکن است شاخص دیگری از عدم ارتباط بین سیگنال‌دهی گرلین و رفتار در این جمعیت باشد.

این مطالعه وجوهاتی را از مؤسسه‌های ملی سلامت (National Institutes of Health) و جایزه کمک تحقیقاتی اعتماد (Trust Research Fellowship Award) چارلز ا. کینگ (Charles A. King) به پلیسو (Plessow) را دریافت نموده است. نایلا شیرالییوا (Naila Shiraliyeva)، پزشک و همکار تحقیقاتی در بیمارستان عمومی ماساچوست، یافته‌های این مطالعه را در جلسه ارائه کرده است.

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط انجمن غدد درون‌ریز (The Endocrine Society ) تهیه شدند.

 

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

چکیده

تحقیقی جدید روی سیارک‌های غنی از فلز اطلاعاتی درباره ریشه و ترکیبات این اجسام نادر آشکار می‌کند که می‌توانند روزی استخراج شوند.

موضوع اصلی

سیارک‌های نزدیک زمین غنی از فلز یا NEAs، نادر هستند ولی وجودشان امکان کنجکاوی را به وجود می‌آورد که آهن، نیکل و کبالت می‌توانند روزی برای استفاده در زمین یا فضا استخراج شوند.

تحقیقی جدید که در ژورنال Planetary Science(علوم نجومی) منتشر شده، دو سیارک غنی از فلز را در فضای کیهانی خودشان بررسی کرد تا بیشتر درباره ریشه، ترکیبات و رابطه بین شهاب‌سنگ‌های یافت شده در زمین اطلاعات به دست آورد.

تصور بر این بوده است که این NEAs غنی از فلز، زمانی به وجود آمده‌اند که هسته‌های سیاره‌های درحال‌توسعه به طور فاجعه باری در تاریخ منظومه شمسی قبلاً نابود شده‌اند، ولی اطلاعات زیادی از آن‌ها در دسترس نیست. تیمی از دانشجویان به رهبری استادیار علوم نجومی دانشگاه آریزونا ویشنو ردی (Vishnu Reddy)، سیارک‌های 1986 DAو 2016 ED85را مطالعه کردند و کشف کردند که علائم طیفی آن‌ها کاملاً شبیه به سیارک 16 Psyche، یعنی بزرگ‌ترین جسم غنی از فلز در منظومه شمسی، می‌باشد.Psyche که در کمربند سیارکی بین مدارهای مریخ و مشتری، بیشتر نزدیک به زمین واقع شده، هدف موردنظر مأموریت NASAs Psycheمی‌باشد.

سر مؤلف جیوآن سانچز (Juan Sanchez) که در مؤسسه علوم نجومی (Planetary Science Institute) مستقر می‌باشد، گفت: "تحلیل ما نشان می‌دهد که NEAs سطوحی با 85% فلز مانند آهن و نیکل و 15% مواد سیلیکاتی هستند که اساساً تخته‌سنگ است. این سیارک‌ها شبیه به برخی از شهاب‌سنگ‌های سنگی آهنی مانند مزوسیدریت (mesosiderite) یافت شده در زمین می‌باشند."

ستاره‌شناسان دهه‌ها فکر کرده‌اند که سطح سیارک Psyche از چه چیزی ساخته شده است. با مطالعه روی NEAs غنی از فلز که نزدیک به زمین آمده‌اند، امیدوارند که شهاب‌سنگ‌های خاصی را شناسایی کنند که مشابه سطح Psyche باشند.

ردی (Reddy)، بازرس اصلیبورسیه ناسا که سرمایه اولیه این کار را تهیه نمود، گفت: "وقتی من دانشجوی فوق‌لیسانس بودم، باهدف شناسایی و مشخص‌کردن NEAs نادر مانند این سیارک‌های غنی از فلز، در 2005 زمینه‌یابی ترکیبی جمعیت NEA را شروع کردیم. پاداش ما این است که این Mini psyches را که این‌قدر به زمین نزدیک هستند را کشف کرده‌ایم."

آدام باتل (Adam Battle)، همکار مؤلف این مقاله همراه با دانشجویان فوق‌لیسانس آزمایشگاه علوم نجومی و قمری، بنجامین شارکی (Benjamin Sharkey) و تئودور کاریتا (Theodore Kareta) و دانشجوی لیسانس بخش علوم زمینی دیوید کانتیلو (David Cantillo)، گفتند: "یک شیء فلزی 50 متری (164 فوت) مشابه با دو سیارکی که ما مطالعه کردیم، در آریزونا Meteor Crater (دهانه شهاب‌سنگ یا گودال حاصل از برخورد شهاب‌سنگ به زمین) را به وجود آوردند. "

این مقاله پتانسیل استخراج 1986 DAرا کشف کرده و دریافته است که میزان آهن، نیکل و کبالتی که می‌تواند در سیارک وجود داشته باشد از ذخایر جهانی این فلزات بیشتر است.

بعلاوه، وقتی سیارکی به طور فاجعه باری نابود می‌شود، چیزی به نام خانواده سیارک (شاخه‌ای از سیارک‌های کوچک که ترکیبات و مسیرهای مداری مشابهی دارند) را پدید می‌آورد.

این تیم از ترکیبات و مدارهای سیارک‌های 1986 DAو 2016 ED85 استفاده کردند تا چهار خانواده سیارک را در ناحیه بیرونی کمربند سیارکی اصلی شناسایی کنند که برای بزرگ‌ترین ذخایر اجسام کوچک در بخش داخلی‌تر منظومه شمسی حکم خانه را دارد. این موضوع سبب ایجاد ناحیه‌ای می‌شود که اکثریت بزرگ‌ترین سیارک‌های فلزی معروف شامل 16 Psyche مستقر می‌باشند.

کانتیلو (Cantillo) گفت: "ما معتقدیم که این دو Mini psyches ، احتمالاً قطعاتی از یک سیارک فلزی بزرگتری در کمربند اصلی هستند، ولی خود 16 Psyche نمی‌باشد. احتمال دارد که برخی از شهاب‌سنگ‌های آهنی و سنگی - آهنی یافت شده در زمین بتوانند از آن ناحیه در منظومه شمسی هم بیایند."

یافته‌های این مقاله بر اساس مشاهدات تجهیزات تلسکوپ مادون‌قرمز ناسا در جزیره هاوایی می‌باشد. این کار توسط برنامه مشاهدات اشیاء نزدیک به زمین ناسا، سرمایه‌گذاری شده به‌طوری‌که تجهیزات تلسکوپ مادون‌قرمز ناسا نیز روی آن سرمایه‌گذاری نموده است.

 

 

منبع موضوع:

مواد و موضوعات توسط دانشگاه آریزونا (University of Arizona) تهیه شدند.

نکته: محتوا ممکن است از نظر سبک نگارشی و طول مطلب، ویرایش شده باشد.

 

ژورنال مرجع:

جیوآن سانچز (Juan Sanchez)، ویشنو ردی (Vishnu Reddy)، ویلیام ف. بوتک (William F. Bottke)،

آدام باتل (Adam Battle)، بنجامین شارکی (Benjamin Sharkey)، تئودور کاریتا (Theodore Kareta)،

نیل پیرسون (Neil Pearson)، دیوید کانتیلو (David Cantillo).

مشخصات فیزیکی سیارک های نزدیک زمین غنی از فلز 6178 (1986 DA) و 2016 ED85

Physical Characterization of Metal-rich Near-Earth Asteroids 6178 (1986 DA) and 2016 ED85

 

ژورنال Planetary Science(علوم نجومی)، 2021؛ 2 (5): 205 DOI: 10.3847/PSJ/ac235f