კვლევები

სამეცნიერო ფანტასტიკაში ხშირად ვხვდებით მარსის კოლონისტებს. ეს ის ჟანრია, რომლის ერთ-ერთი საყვარელი მიმართულება სწორედ წითელი პლანეტის კოლონიზაციაა.

თუმცა, სინამდვილეში, ეს უაღრესად რთული ამოცანაა. ბევრ სხვა პრობლემასთან ერთად გადასაწყვეტია ინჟინრული და ლოგისტიკური საკითხები. გარდა ამისა, წითელ პლანეტაზე ჰაბიტატი არსებითად თვითკმარი უნდა იყოს.

მარსის ჰაბიტატის შექმნა დამოკიდებულია მომავალ კოლონისტებსა და მათ რობოტებზე. შესაბამისად, მეცნიერებს აინტერესებთ თუ რამდენი ადამიანია საჭირო მარსზე პირველი კოლონიის დასაფუძნებლად.

კვლევას ჯორჯ მეისონის უნივერსიტეტის მეცნიერები ხელმძღვანელობდნენ და მათ დაასკვნეს, რომ წითელ პლანეტაზე პირველი დასახლების შესაქმნელად 22 ადამიანი საკმარისია. საინტერესოა, რომ წინა შეფასებებით, ამისთვის 110 ადამიანი იყო საჭირო.

ადამიანის სოციალური და ფსიქოლოგიური ქცევის ცვლადები

ახალმა კვლევამ, რომელსაც გადახედვა სჭირდება, განიხილა მარსის კოლონიის დაარსების სხვადასხვა კრიტერიუმი, მათ შორის ადამიანის სოციალური და ფსიქოლოგიური ფაქტორი. მკვლევრებმა წითელი პლანეტის მკაცრი ლანდშაფტიც გაითვალისწინეს.

მეცნიერებმა ამისთვის მარსის კოლონიის კომპიუტერული სიმულაცია შექმნეს, რომელიც ადამიანების, ობიექტების, ადგილებისა და მათ შორის ურთიერთქმედების გასაანალიზებლად გამოიყენეს.

გარდა ამისა, სიმულაცია მოიცავდა მარსის ეკოლოგიურ ცვლადებს, რომლებსაც მომავალი კოლონისტები შეხვდებიან.

კომპიუტერული სიმულაცია 28 დღის განმავლობაში გაგრძელდა.

“ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ პირველი კოლონიის დასაარსებლად მინიმუმ 22 ადამიანია საჭირო”, — თქვეს მკვლევრებმა.

კვლევა arXiv-ზე შეგიძლიათ ნახოთ.

ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი – ,,დოქტრინა”

მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ ბეტონში ყავის ნარჩენებით ქვიშის ჩანაცვლება ამ სამშენებლო მასალას დაახლოებით 30%-ით მტკიცეს ხდის. ნაშრომი გამოცემაში Journal of Cleaner Production გამოქვეყნდა.

ცნობილია, რომ ყავის დაფქვის შემდეგ ყოველწლიურად დაახლოებით 15 ტონა ნარჩენი წარმოიქმნება, ამის უდიდესი ნაწილი კი ნაგავსაყრელზე ხვდება. მეცნიერები ფიქრობენ, რომ შესაძლებელია, ეს ბიონარჩენები ჩვენს სასარგებლოდ გამოვიყენოთ.

რაჯიევ როიჩანდის, RMIT უნივერსიტეტის მკვლევრისა და ნაშრომის მთავარი ავტორის, თქმით, მათი მიზანი იყო, ამ ნარჩენებისათვის მშენებლობაში ახალი დანიშნულება გამოეძებნათ.

კვლევისას გამოიკვეთა, რომ ბეტონში ყავის დაუმუშავებელი ნარჩენების გარევა მას ასუსტებს. ამ პრობლემის გადასაჭრელად მეცნიერებმა პიროლიზს მიმართეს და ნარჩენები ჟანგბადისგან დაცლილ ღუმელში 349°C ან 500°C-ზე შეაცხელეს ორი საათით. ასე ორგანული მასალისგან ბიონახშირი მიიღეს.

მკვლევრებმა შემდეგ Portland-ის ცემენტში ორგვარი ფორმის ბიონახშირი გაურიეს და ქვიშა დაახლოებით 20%-ამდე რაოდენობით ჩაანაცვლეს. მათ არაერთი ნარევი შეამოწმეს. ყველაზე ეფექტიანი ის აღმოჩნდა, რომელშიც პიროლიზით 349°C-ზე მიღებული ბიონახშირი გამოიყენეს და მისით ქვიშის 15% ჩაანაცვლეს. ასე ბეტონის სიმტკიცე 29%-ით გაიზარდა.

გარდა ბეტონის გაუმჯობესებისა, ამ ტექნიკით სხვა სარგებლის მიღებაც შეიძლება. კერძოდ, ამ მიდგომის მეშვეობით შესაძლებელია, ქვიშაზე ინდუსტრიის მძაფრი მოთხოვნა შემცირდეს. ეს უკანასკნელი გარემოსათვის მართლაც მნიშვნელოვანი პრობლემაა, რადგან, გაეროს კვლევით, ყოველწლიურად დაახლოებით 50 მილიარდ ტონა ქვიშას მოიპოვებენ.

კვლევის ავტორები ამტკიცებენ, რომ ინდუსტრიაში უკვე არაერთი ჯგუფის ყურადღება მიიპყრეს. ახლა მკვლევრებს იმის მოფიქრებაღა დარჩენიათ, თუ როგორ აქციონ ყავიანი ბეტონი პრაქტიკულ საშუალებად.

ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი – ,,დოქტრინა”

აალტოსა და ფინეთის იუვესკილის უნივერსიტეტების მკვლევრებმა ხელოვნური კვანტური მასალა შექმნეს, რომელიც უჩვეულო მაგნიტური თვისებებით გამოირჩევა.

კობალტ-ფტალოციანინის მოლეკულების გამოყენებით დამზადებული მასალა მკვლევრებმა კვანტურად გადახლართული ტალღების გასაზომად გამოიყენეს. ამის შესახებ პრესრელიზიდან გავიგეთ.

მიკროსკოპულ დონეზე, კვანტური მასალა უამრავ ელექტრონულ ურთიერთქმედებას განიცდის, რაც ასევე განსაზღვრავს მის ბუნებას, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარობა ან რთული მაგნიტური მდგომარეობა. კვანტური ურთიერთქმედება ასევე აჩენს ახალ ელექტრონულ მდგომარეობას.

ორი ელექტრონის შემთხვევაში, არსებობს ორი გადახლართული მდგომარეობა, რომელიც ცნობილია როგორც ერთეული და სამმაგი მდგომარეობა. ენერგია, რომელიც მიეწოდება ელექტრონებს ერთეულ მდგომარეობაში, აგზავნის მათ სამმაგ მდგომარეობაში. თუმცა, ზოგჯერ ეს ისეთ მდგომარეობაშიც გადადის, როგორიცაა ტრიპლონი.

რთული ტრიპლონის გამოვლენა

ტრიპლონები ჩვეულებრივ მაგნიტურ მასალებში არ გვხვდება. უფრო მეტიც, ფიზიკოსები ატარებენ ექსპერიმენტებს მაკროსკოპულ მასალებზე, სადაც გაზომვები გამოიხატება საშუალოდ მთელ ნიმუშზე. ეს ართულებს ტრიპლონის აღმოჩენას.

“ეს მასალები ძალიან კომპლექსურია. ისინი იძლევა ძალიან საინტერესო ფიზიკას, მაგრამ ყველაზე ეგზოტიკური მასალების პოვნა და შესწავლა რთულია. ამიტომ, ჩვენ განსხვავებულ მიდგომას ვიყენებთ და ვქმნით ხელოვნურ მასალას ცალკეული კომპონენტების გამოყენებით”, — თქვა პიტერ ლილეროტმა, ფიზიკის პროფესორმა აალტოს უნივერსიტეტიდან.

ეს მკვლევრებს საშუალებას აძლევს დანერგონ მასალაში ისეთი თვისებები და მახასიათებლები, რომელიც ბუნებრივ შემთხვევაში არ გვხვდება. შედეგად მეცნიერებმა ორივე ელექტრონის ერთობლივი ფიზიკა დაინახეს.

რას დააკვირდნენ?

მკვლევრებმა გაზომეს ერთჯერადი-სამმაგი კავშირი, რომელიც ხელოვნური მასალის სამშენებლო ბლოკებშია. ეს პირველად მოხდა ხელოვნური მასალის მოლეკულებში და შემდეგ უფრო დიდ სტრუქტურებში, როგორიცაა მოლეკულური ჯაჭვები.

უფრო მარტივი სამშენებლო ბლოკების გამოყენებით და უფრო რთულ სისტემებზე გადასვლით, მკვლევრები იმედოვნებენ, რომ კვანტურ მასალებში აღმოცენებულ ქცევას გაიგებენ.

კვლევის შედეგები Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა.

ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი – ,,დოქტრინა”

კამერონი 75 წლის შოტლანდიელი ქალია, რომელსაც ცხოვრებაში არანაირი სახის ტკივილი არ უგრძნია. ტკივილი ვერც სერიოზული ქირურგიული ოპერაციისა და მშობიარობისას იგრძნო.

2019 წელს BBC-ისთვის მიცემულ ინტერვიუში კამერონი აღნიშნავდა, რომ საკუთარი კანის დამწვრობას მხოლოდ მაშინ ხვდება, თუ სუნი სცემს ან ხედავს. მისთვის ტკივილი მხოლოდ აბსტრაქტული კონცეფციაა.

კამერონის გარდა, მსოფლიოში მხოლოდ რამდენიმე ადამიანია ასეთი. ამ მდგომარეობას მედიცინაში თანდაყოლილი ანალგეზიაეწოდება და მილიონში ერთხელ გვხვდება; აქვს რამდენიმე გენეტიკური მიზეზი, რასაც შეიძლება სხვა სიმპტომებიც ახლდეს, მაგალითად, მეტად ოფლიანობა და ყნოსვის არქონა.

ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯის (UCL) მკვლევრები ახლა მის გენებს სწავლობენ, რათა დაადგინონ, როგორ შეიძლება გაითიშოს ტკივილის გზები ქრონიკული დაავადებების მქონე ადამიანებში.

ტკივილი სხეულის დაზიანების ნამდვილად საჭირო ბარომეტრია. თუმცა, ზოგჯერ სიგნალი შეიძლება ზედმეტად აქტიურ მდგომარეობაში ჩარჩეს და სასარგებლო აღარ იყოს. როდესაც ის რამდენიმე თვეს გრძელდება, ქრონიკული ტკივილი ეწოდება. კამერონის გენები შეიძლება ამ ტანჯვისგან თავის დაღწევის საიდუმლოს მალავდეს.

კამერონის მდგომარეობის გამომწვევია იშვიათი ვარიაცია FAAH-OUT გენში, რომელიც 2019 წელს კოქსმა და მისმა კოლეგებმა აღმოაჩინეს და სახელიც უწოდეს. აღმოაჩინეს ადამიანის გენომის იმ ნაწილში, რომელშიც მიიჩნეოდა, რომ მხოლოდ „ნაგავი“, რაიმე სარგებლის არმქონე დნმ იყრიდა თავს.

ეს წარმოდგენა უკიდურესად მცდარი აღმოჩნდა. როგორც ჩანს, FAAH-OUT საკვანძო როლს ასრულებს სხვა გენის, სახელად FAAH-ის მოდულაციაში. ხანდახან ამ გენს „ბედნიერების გენს“ ან „უდარდელ“ გენს უწოდებენ, რადგან ის ადამიანებს ნაკლებად მღელვარეს და უფრო მეტად უდარდელს ხდის.

გასული ორი ათწლეულის განმავლობაში, პრეპარატების მკვლევრებმა მრავალჯერ სცადეს ისეთი წამლის შექმნა, რომელიც FAAH-ს იღებს მიზანში; არცერთ მათგანს ჯერ ადამიანებზე კლინიკური ცდები არ გაუვლია.

FAAH-სა და FAAH-OUT-ს შორის ურთიერთქმედების გაგება ამ ძალისხმევას შეიძლება მნიშვნელოვნად დაეხმაროს, რაც ტკივილის ახლებურ გაგებას მოგვცემს.

უახლეს კვლევაში, კოქსმა და მისმა კოლეგებმა დაადგინეს, რომ ეს ორი გენი ხშირად ერთსა და იმავე უჯრედში გამოიხატება. შემდეგმა ექსპერიმენტმა, რომელშიც კამერონის მდგომარეობას მიბაძეს, ცხადყო, რომ როდესაც ლაბორატორიაში გამოზრდილ ადამიანის უჯრედებში FAAH-OUT „გააჩუმეს“ ან დაარედაქტირეს, ასევე შემცირდა FAAH-ის ექსპრესია.

„FAAH-OUT გენი დიდი კონტინენტის მხოლოდ პატარა კუთხეა, რომელიც ამ კვლევამ წარმოაჩინა. უმტკივნეულობის მოლეკულური საფუძვლის გარდა, ამ კვლევებმა წარმოაჩინა ის მოლეკულური გზებიც, რომლებიც გავლენას ახდენს ჭრილობის მოშუშებასა და განწყობაზე; ამ ყველაფერზე კი გავლენას ახდენს FAAH-OUT მუტაცია“, — ამბობს ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯის მოლეკულური ბიოლოგი ანდრეი ოკოროკოვი.

კამერონმა მხოლოდ 65 წლის ასაკში გააცნობიერა, რამდენად განსხვავდებოდა მისი ცხოვრება სხვა ადამიანებისგან.

მკვლევრებს იმედი აქვთ, რომ მისი უჯრედების უნიკალური საიდუმლოს ამოხსნა უფრო ბედნიერ და უმტკივნეულო ცხოვრებას მოუტანს მილიონობით ადამიანს.

კვლევა ჟურნალ Brain-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია ucl.ac.uk-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი ,,დოქტრინა”