Цього тижня ми дізналися про унікальний гель, здатний відновлювати та зміцнювати зубну емаль, про інноваційну пряжу, виготовлену з переробленого пластику, яка на дотик нагадує звичайні нитки та може бути перероблена необмежену кількість разів. Крім того, вчені розробили спеціальний перстень, який постійно моніторить до чотирьох біохімічних показників здоров’я через піт з пальців.
Про ці та інші вражаючі відкриття та важливі новини – у нашому огляді.
ГЕЛЬ ДЛЯ ВІДНОВЛЕННЯ ЗУБНОЇ ЕМАЛІ
Команда дослідників з Ноттінгемського університету (Великобританія) розробила матеріал, який імітує природні процеси формування зубної емалі. Згідно з результатами дослідження, цей гель може відновлювати емаль, ослаблену мінеральними втратами або ерозією, зміцнювати здорову емаль та забезпечувати захист зубів від майбутніх пошкоджень.
Фото: Peter Kasprzyk / Unsplash.
Цей новий гель не містить фтору. Його розроблено на основі білків, що відтворюють природний процес формування емалі в ранньому віці. Після нанесення на зуб, гель формує тонку, але міцну оболонку, яка проникає в поверхневий шар зуба, заповнюючи мікроскопічні тріщини, пори та інші пошкоджені ділянки. Ця оболонка потім слугує основою для ремінералізації емалі.
На наступному етапі гель залучає іони кальцію та фосфату зі слини, використовуючи їх для формування мінеральних кристалів. Ці нові кристали ростуть, інтегруючись із наявною структурою зуба, що дозволяє їм з’єднуватися з природною тканиною, а не утворювати окреме покриття. Таким чином, відремонтована поверхня відновлює як мікроскопічну структуру, так і фізичні властивості здорової емалі.
Цей матеріал може бути корисним для людей з оголеним дентином. Дентин – це м’якший шар під емаллю, який може оголюватися при стиранні емалі. При нанесенні на оголений дентин гель формує шар, схожий на емаль, що зменшує чутливість зубів.
Дослідники перевірили стійкість відновленої емалі в умовах повсякденного використання. Вона виявилася такою ж стійкою до чищення зубів, жувального навантаження та впливу кислої їжі, як і здорова природна емаль.
ПЛАСТИКОВА ПРЯЖА З НЕОБМЕЖЕНИМ ЦИКЛОМ ПЕРЕРОБКИ
Фото: Феліс Франкель.
Вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили нову пряжу з різновиду пластику, який зазвичай застосовується у виробництві пляшок для молока та пакувальних матеріалів. Ця нова пряжа, що за тактильними відчуттями нагадує традиційні швейні нитки, може бути використана для створення еластичного, легкого одягу. За словами дослідників, одяг, виготовлений з такої пряжі, після використання може бути розплавлений і перетворений на нову пряжу, яка, у свою чергу, може бути використана для створення нового одягу або лиття ґудзиків, пряжок для ременів та інших пластикових аксесуарів.
Дослідники виявили, що навіть після 10 циклів переробки пряжа зберігала свою початкову міцність та гнучкість.
ЧОТИРИНОГИЙ РОБОТ-РЯТУВАЛЬНИК З ВОДИ
Науковці з Китаю та США створили QuadBoat – незвичайного робота-рятувальника з чотирма ногами. На створення цього пристрою їх надихнув павук-рибалка, який вміло пересувається по поверхні водойм.
Фото: Чжан Хуан та Цянь.
Секрет павука-рибалки полягає в його довгих лапках, які розподіляють вагу тіла по поверхні. Це зменшує тиск на поверхню води нижче показника поверхневого натягу, дозволяючи комасі буквально ходити по воді.
Робот також має центральний корпус та чотири ноги, керування якими здійснюється за допомогою спеціального алгоритму, що планує кожен крок та стабілізує пристрій під час руху.
Наразі QuadBoat пройшов випробування в басейні. Спочатку було перевірено його здатність рухатися заданим маршрутом, а потім – вміння виявляти плавучу ціль, наздоганяти її та піднімати з води. Робот успішно впорався з усіма поставленими завданнями.
Наступним етапом стануть випробування в більш складних умовах, наближених до реальних рятувальних операцій. Якщо ці випробування пройдуть успішно, подібні машини зможуть у майбутньому допомагати рятувальним командам по всьому світу, значно прискорюючи процес пошуку та вилучення постраждалих з води.
НАУКОВЦІ НАВЧИЛИСЯ ПЕРЕТВОРЮВАТИ ПЛАСТИК НА ВОДНЕВЕ ПАЛИВО БЕЗ ПОПЕРЕДНЬОГО СОРТУВАННЯ
Фото: Younghee Lee/CUBE3D Graphic.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) та Південної Кореї представили технологію, яка сприяє боротьбі з пластиковими відходами та одночасно дозволяє виробляти водень.
Під час експериментів вчені використовували суміш трьох найпоширеніших видів пластику: поліетилентерефталату (PET), поліетилену (PE) та поліпропілену (PP). Попереднє сортування цих матеріалів не було потрібним. В результаті вдалося отримати водень з 90% хімічною чистотою.
Порівняно з існуючими методами виробництва водню, новий підхід має дві суттєві переваги. Він потребує нижчих температур процесу приблизно на 300-400°C, а близько 75% вуглецю, що утворюється під час процесу, залишається у твердому стані, замість того, щоб потрапляти в атмосферу у вигляді вуглекислого газу.
Дослідники вважають, що поєднання нижчих температур процесу, технології уловлювання вуглецю та можливості роботи зі змішаними пластиковими відходами відкриває практичний шлях до ефективного виробництва чистого водню з пластикових відходів.
У дослідженні застосовувався пластик, з якого виготовляють пакети, соломинки, контейнери та пляшки для напоїв. Саме ці матеріали є одними з найпоширеніших джерел забруднення довкілля пластиком.
ПЕРСТЕНЬ, ЩО АНАЛІЗУЄ ПІТ ЛЮДИНИ
Інженери з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили інтелектуальний перстень, який здатен безперервно відстежувати до чотирьох різних біохімічних маркерів у поту з пальців. Серед біомаркерів, які цей розумний перстень може виявляти в поту, – глюкоза, кетони, аскорбінова кислота (вітамін C), сечова кислота, лактат та етиловий спирт.
Фото: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Для виявлення біомаркерів у поту не потрібна фізична активність чи інші навантаження. Піт пасивно виводиться через поверхню шкіри. За це відповідає осмотичний гідрогель – м’який полімер, який безболісно витягує рідину. Зібраний піт аналізується електрохімічними сенсорами всередині перстня, а результати аналізу передаються бездротовим шляхом на смартфон.
Перстень живиться від акумулятора, який забезпечує до 12 годин роботи між зарядками. Функціонування пристрою підтримується електронною платою, розмір якої менший за 25-центову монету. Зовнішня оболонка розумного перстня виготовлена з полімеру та надрукована за допомогою 3D-друку.
За словами розробників, одночасне відстеження кількох біомаркерів відкриває широкі можливості для отримання поглибленої картини стану здоров’я в режимі реального часу, що може бути застосовано в лікуванні діабету, контролі харчування, а також для моніторингу водіїв на дорогах.
Підготувала Мар’яна Рабченюк (на основі прес-матеріалів).
Перше фото: shutterstock.com.
Источник: www.vesti-ua.net