ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Δευτέρα 11 Φεβρουαρίου 2013

«Υβριδικό» υλικό ανοίγει το δρόμο για βιονικούς μύες

Οι ιστοί της καρδιάς παρουσιάζουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά: είναι ηλεκτρικά αγώγιμοι, ανθεκτικοί και μπορούν να διατηρούν έναν δυνατό, σταθερό χτύπο. Όλες αυτές είναι ιδιότητες που είναι πολύ χρήσιμες, αλλά είναι δύσκολο να αναπαραχθούν τεχνητά. Ωστόσο, σύμφωνα με το MIT Technology Review, ένα υβριδικό υλικό- τζελ έχει αναπτυχθεί, το οποίο «μιμείται» τον καρδιακό ιστό με μεγάλη ακρίβεια, κάτι που ενδεχομένως να οδηγήσει στην ανάπτυξη «βιονικών» ιστών. Τους ιστούς αυτούς έχει αναπτύξει ο Αλί Χαντεμχοσεϊνί, καθηγητής της Harvard- MIT Division of Health Sciences and Technology (Κέμπριτζ, Μασαχουσέτη), και η ομάδα του, και θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως μύες για «βιολογικές μηχανές»: την πραγμάτωση του όρου της «συνθετικής βιολογίας», δηλαδή κινούμενους, προγραμματίσιμους ζωντανούς ιστούς, οι οποίοι θα διαθέτουν ιδιότητες που μέχρι τώρα αποτελούσαν «μονοπώλιο» της βιολογίας και δεν μπορούν να μιμηθούν τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη «συμβατική» ρομποτική...
Επίσης, εάν βρεθεί ένας τρόπος να καταστούν ασφαλή και να μην απορρίπτονται από το ανθρώπινο σώμα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία νέων, βιονικών οργάνων ή ακόμα και μελών. Το θέμα της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, για την «μετάδοση» σημάτων λύνεται μέσω της χρήσης νανοσωλήνων άνθρακα στον τεχνητό ιστό, που επιτρέπουν την μετάδοση των σημάτων σε σημείο που ο συνθετικός ιστός μπορεί να συγχρονίζεται με τον φυσικό.
Μετά από δοκιμές με έκθεση σε χημικές ουσίες, διαπιστώθηκε πως ο βιονικός ιστός είναι επίσης αρκετά ανθεκτικός. Σημαντική προϋπόθεση βέβαια για να μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν στο ανθρώπινο σώμα τέτοιου μύες θα είναι οι νανοσωλήνες άνθρακα να μην αποδειχτούν τοξικοί για το σώμα- ειδικά από τη στιγμή που δεν είναι βιοδιασπώμενοι, οπότε θα παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Σε πρώτο επίπεδο, ωστόσο, ο Χαντεμχοσεϊνί αναφέρει πως το συγκεκριμένο υλικό θα χρησιμοποιηθεί σε βιολογικές μηχανές που θα χρησιμοποιούνται για εργασίες σε τοξικά περιβάλλοντα και σε επισκευές κτιρίων. Τα αποτελέσματα της εν λόγω έρευνας δημοσιεύθηκαν στο ACS Nano, υπό τον τίτλο «Carbon-Nanotube-Embedded Hydrogel Sheets for Engineering Cardiac Constructs and Bioactuators».
www.naftemporiki.gr