Νωρίτερα αυτή την εβδομάδα, η SpaceX εκτόξευσε για 75η φορά φέτος, συνεχίζοντας μια πορεία πτήσεων που θα φέρει την εταιρεία κοντά στις 100 αποστολές μέχρι το τέλος Δεκεμβρίου. Η SpaceX σχεδιάζει να αυξήσει τον ρυθμό εκτοξεύσεων το 2024. Αυτό θα οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στις εκτοξεύσεις αναβαθμισμένων δορυφόρων Starlink με τη δυνατότητα απευθείας σύνδεσης με τα κινητά τηλέφωνα των καταναλωτών, μια υπηρεσία που η SpaceX αποκαλεί "Starlink Direct to Cell", δήλωσε αξιωματούχος της εταιρείας στο arstechnica.

Ο στόχος για το επόμενο έτος είναι 12 εκτοξεύσεις ανά μήνα, για συνολικά 144 πτήσεις πυραύλων Falcon. Όπως και φέτος, οι περισσότερες από αυτές τις αποστολές θα αφιερωθούν κυρίως στην εκτόξευση ευρυζωνικών δορυφόρων Starlink. Μέχρι στιγμής, το 2023, περισσότερο από το 60% των εκτοξεύσεων της SpaceX έχουν φέρει σε τροχιά τους δορυφόρους Starlink της ίδιας της εταιρείας.

Ακολουθούν μερικοί αριθμοί. Πέρυσι, η SpaceX εκτόξευσε 61 αποστολές. Το 2021, ο αριθμός ήταν 31. Τους τελευταίους 12 μήνες, η SpaceX έχει εκτοξεύσει 88 πυραύλους Falcon, καθώς και μία δοκιμαστική πτήση του πολύ μεγαλύτερου πυραύλου Starship της εταιρείας. Η επιτυχία της SpaceX στην ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση των προωθητικών πυραύλων Falcon 9 και των περιβλημάτων ωφέλιμου φορτίου ήταν ζωτικής σημασίας για να γίνει αυτό εφικτό. Η SpaceX ξεπέρασε τον αρχικό στόχο της να εκτοξεύσει κάθε εκτοξευτή Falcon 9 10 φορές πριν από μια μεγάλη επισκευή, πρώτα σε 15 πτήσεις και στη συνέχεια πρόσφατα πιστοποίησε εκτοξευτές για έως και 20 αποστολές. Οι τεχνικοί μπορούν να ανταλλάσσουν εξαρτήματα όπως κινητήρες, πτερύγια, πόδια προσγείωσης και βαλβίδες που παρουσιάζουν δυσλειτουργία κατά την πτήση ή παρουσιάζουν σημάδια φθοράς.

Με τόσες πολλές εκτοξεύσεις που έχουν προγραμματιστεί για το επόμενο έτος, οι 20 πτήσεις μάλλον δεν είναι σημείο στάσης. "Μπορεί να πάμε λίγο ψηλότερα", δήλωσε ο αξιωματούχος της SpaceX. Οι μηχανικοί έχουν μειώσει τον χρόνο που απαιτείται για την αναδιαμόρφωση της πιο πολυσύχναστης εξέδρας εκτόξευσης της SpaceX στη Φλόριντα σε λιγότερο από τέσσερις ημέρες. Η SpaceX έχει επίσης βελτιώσει τον χρόνο μετατροπής στην εξέδρα εκτόξευσης στην Καλιφόρνια. Η διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας δεν είναι τόσο εντυπωσιακή όσο η προσγείωση πυραύλων σε μια πλωτή πλατφόρμα στη μέση του Ατλαντικού Ωκεανού, αλλά εξακολουθεί να είναι σημαντική. Η SpaceX παραγγέλνει περισσότερα εξαρτήματα από τους προμηθευτές χύμα και ζητά από τους υπεργολάβους της να πραγματοποιούν περισσότερους ποιοτικούς ελέγχους στο εργοστάσιο αντί να τους κάνει η SpaceX μετά την παράδοση των εξαρτημάτων.

Βασικές αρχές της εκτόξευσης

"Δεν μπορείτε να αυξήσετε αυτόν τον αριθμό απλά προσθέτοντας περισσότερους εργαζόμενους ή επιπλέον βάρδιες εργασίας", δήλωσε ο αξιωματούχος της SpaceX. "Πρέπει να αλλάξεις ριζικά τον τρόπο με τον οποίο κάνεις τη δουλειά σου. Πρέπει να αυξήσεις ριζικά την απόδοση του πρώτου περάσματος, ώστε να απαιτείται λιγότερος έλεγχος αργότερα. Το υλικό κατασκευάζεται πιο αξιόπιστο από την αρχή, ώστε να είναι έτοιμο να πετάξει. Αυτό επιβάλλει πολύ καινοτομία στη SpaceX που δεν θα κάναμε με κανέναν άλλο τρόπο αν δεν μας οδηγούσε αυτός ο ρυθμός πτήσεων".

Από έξω, μπορεί να φαίνεται ότι η SpaceX βιάζεται για κάθε εκτόξευση. Αλλά η SpaceX λέει ότι υπάρχει αυτοματοποίηση σε κάθε βήμα, από την επεξεργασία της εκτόξευσης μέχρι τις εργασίες αντίστροφης μέτρησης και τις αναθεωρήσεις δεδομένων μετά την πτήση, όπου οι μηχανικοί αναζητούν παραλίγο ατυχήματα που μπορεί να είναι προάγγελοι προβλημάτων αξιοπιστίας. Επίσης, η επιστροφή του μεγαλύτερου μέρους του πυραύλου μετά από κάθε πτήση επιτρέπει λεπτομερείς επιθεωρήσεις για να εντοπιστούν μικρά προβλήματα πριν γίνουν μεγάλα.

"Βλέπω ότι ο εντατικος ρυθμός εργασίας μπορεί να προκύψει μόνο αν μπορέσω να αυξήσω την αξιοπιστία, έτσι ώστε αυτά τα δύο να μην είναι ανταγωνιστικές οντότητες", δήλωσε ο αξιωματούχος της SpaceX. "Έτσι καταλήγουμε στην πραγματικότητα με ένα ασφαλέστερο σύστημα, ένα πιο αξιόπιστο σύστημα για να επιτρέψουμε αυτό το ποσοστό πτήσης. Είναι πολύ ωραίο πράγμα να μας προκαλούν να το κάνουμε αυτό, και δημιουργούμε όλα τα είδη ηλεκτρονικών διαδικασιών και εργαλείων, τεχνικών και τρόπων επικοινωνίας μέσα στην εταιρεία για να το κάνουμε αυτό πραγματικότητα, να πετάξουμε αυτές τις 12 πτήσεις κάθε μήνα".

Εκτός από το Starlink, μπορεί επίσης να υπάρξει μια μικρή αύξηση των αποστολών της SpaceX το επόμενο έτος για εξωτερικούς πελάτες, όπως η NASA, η Διαστημική Δύναμη των ΗΠΑ ή εμπορικές εταιρείες. Η εξωτερική ζήτηση για εκτοξεύσεις Falcon 9 και Falcon Heavy είναι "σταθερή", δήλωσε ο αξιωματούχος, αλλά ορισμένοι πελάτες που είχαν προγραμματισμένες εκτοξεύσεις για φέτος αντιμετώπισαν καθυστερήσεις με τους δορυφόρους τους, μεταφέροντάς τους στο 2024.

"Είδαμε κάποιους πελάτες να μετακινούνται από φέτος και κάποιους εμπορικούς πελάτες να μετακινούνται στο επόμενο έτος", δήλωσε ο αξιωματούχος της SpaceX. "Έτσι, αυτό οδηγεί κάποια από τη ζήτηση".

Αλλά ο μεγάλος οδηγός είναι το Starlink. Η SpaceX αναπτύσσει τη δυνατότητα άμεσης σύνδεσης με την κυψέλη, η οποία, όπως λέει, θα επιτρέψει στους δορυφόρους Starlink να συνδεθούν με κανονικά smartphones, αρχικά με κάλυψη γραπτών μηνυμάτων. Αυτό θα είναι διαθέσιμο στους χρήστες από το 2024, σύμφωνα με τη SpaceX, και θα ακολουθήσουν υπηρεσίες φωνής και δεδομένων το 2025. Η SpaceX λέει ότι η υπηρεσία Starlink-for-phones "λειτουργεί με τα υπάρχοντα τηλέφωνα LTE οπουδήποτε μπορείτε να δείτε τον ουρανό. Δεν απαιτούνται αλλαγές στο υλικό, το υλικολογισμικό ή ειδικές εφαρμογές, παρέχοντας απρόσκοπτη πρόσβαση σε κείμενα, φωνή και δεδομένα".

Αυτό θα τοποθετούσε την Starlink σε ένα διαφορετικό στάτους από τις παλαιότερες εταιρείες δορυφορικών τηλεφώνων, όπως η Iridium και η Globalstar. Αυτές οι υπηρεσίες απαιτούν μεγαλύτερα, ειδικά σχεδιασμένα ακουστικά για να μπορέσει ο συνδρομητής να πραγματοποιήσει μια φωνητική κλήση μέσω του δορυφορικού δικτύου.

Το 2022, όταν η SpaceX και η T-Mobile ανακοίνωσαν για πρώτη φορά την τηλεφωνική υπηρεσία Starlink, ο ιδρυτής της SpaceX Elon Musk πρότεινε ότι θα απαιτούνταν πολύ μεγαλύτεροι δορυφόροι Starlink που θα μπορούσαν να εκτοξευθούν μόνο με τον νέο γιγαντιαίο πύραυλο Starship της εταιρείας. Αυτός ο πύραυλος χρειάστηκε περισσότερο χρόνο για να καταστεί λειτουργικός από ό,τι περίμενε η SpaceX, και ο Μασκ δήλωσε νωρίτερα αυτό το μήνα ότι αναμένει το Starship να είναι έτοιμο να μεταφέρει δορυφόρους Starlink σε τροχιά σε περίπου ένα χρόνο.

Η SpaceX ανέπτυξε ένα ενδιάμεσο σχέδιο διαστημικού σκάφους Starlink -μεγαλύτερο από τους αρχικούς δορυφόρους Starlink αλλά μικρότερο από αυτούς που θα πάνε με το Starship- με πρόσθετη χωρητικότητα διακίνησης για να πετάξει με τον πύραυλο Falcon 9 της εταιρείας. Τώρα, μια νέα επανάληψη των δορυφόρων Starlink που είναι ενεργοποιημένοι για επικοινωνίες απευθείας προς κύτταρο θα αρχίσει επίσης να πετάει με Falcon 9, επειδή το Starship δεν είναι έτοιμο.

Το Ars ανέφερε την περασμένη εβδομάδα ότι οι αναβαθμίσεις του Starlink απευθείας προς κυψέλη που έχουν προγραμματιστεί για το 2025 και το 2026, όπως υπηρεσίες φωνής, δεδομένων και Internet of Things, πιθανότατα εξαρτώνται από την έναρξη λειτουργίας του Starship.

Η αποθήκευση δεδομένων σε γυαλί μπορεί να ακούγεται φουτουριστική, αλλά είναι μια ιδέα που χρονολογείται από τον 19ο αιώνα, όταν μεμονωμένα φωτογραφικά αρνητικά διατηρούνταν σε γυάλινους υαλοπίνακες. Προχωρώντας γρήγορα στο σήμερα, η τεχνολογία έχει επεκτείνει αξιοσημείωτα τις δυνατότητες αποθήκευσης αυτού του βιώσιμου υλικού. Ένα μικρό φύλλο γυαλιού μπορεί πλέον να χωρέσει αρκετά terabytes δεδομένων, αρκετά για να αποθηκεύσουν περίπου 1,75 εκατομμύρια τραγούδια ή μουσική 13 ετών.

Η Elire, ένας όμιλος επιχειρηματικών δραστηριοτήτων με επίκεντρο τη βιωσιμότητα, συνεργάστηκε με την ομάδα Project Silica της Microsoft Research για να αξιοποιήσει αυτή την τεχνολογία για το Global Music Vault (Θησαυροφυλάκιο Παγκόσμιας Μουσικής) στο Σβάλμπαρντ της Νορβηγίας. Χρησιμοποιώντας γυάλινες πλάκες με βάση το διοξείδιο του πυριτίου, δημιουργούν ένα ανθεκτικό αρχείο που δεν είναι μόνο ανθεκτικό στους ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς και τις ακραίες θερμοκρασίες, αλλά και φιλικό προς το περιβάλλον. Αυτό το θησαυροφυλάκιο θα συμπληρώσει αποθήκες όπως το Global Seed Vault και το Arctic World Archive, προσφέροντας ένα ολοκληρωμένο καταφύγιο για τη μουσική κληρονομιά - από κλασικές όπερες μέχρι σύγχρονες επιτυχίες και συνθέσεις ιθαγενών. Κοιτάζοντας προς το μέλλον, η Elire σχεδιάζει να επεκτείνει αυτό το διαχρονικό μουσικό αποθετήριο δημιουργώντας προσβάσιμες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο, προσκαλώντας το κοινό να αλληλεπιδράσει με αυτό το εκτεταμένο και συνεχώς αυξανόμενο αρχείο.

Αλλαγές στη βιωσιμότητα στα κέντρα δεδομένων

Οι τεράστιες ανάγκες μας για αποθήκευση δεδομένων αυξάνουν την ανάγκη για βιώσιμες λύσεις. Η μαγνητική αποθήκευση, αν και διαδεδομένη, είναι προβληματική. Η περιορισμένη διάρκεια ζωής του καθιστά αναγκαία τη συχνή επαναληπτική αντιγραφή, αυξάνοντας την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος με την πάροδο του χρόνου.  

"Η μαγνητική τεχνολογία έχει πεπερασμένη διάρκεια ζωής", λέει ο Ant Rowstron, διακεκριμένος μηχανικός του Project Silica. "Πρέπει να την αντιγράφετε συνεχώς σε νέες γενιές μέσων. Ένας σκληρός δίσκος μπορεί να διαρκέσει πέντε χρόνια. Μια ταινία, λοιπόν, αν είσαι γενναίος, μπορεί να διαρκέσει δέκα χρόνια. Αλλά μόλις τελειώσει αυτή η διάρκεια ζωής, πρέπει να την αντιγράψεις. Και αυτό, ειλικρινά, είναι και δύσκολο και τρομερά μη βιώσιμο, αν σκεφτείτε όλη αυτή την ενέργεια και τους πόρους που χρησιμοποιούμε".

Το Project Silica στοχεύει να σπάσει αυτόν τον κύκλο. Αναπτύχθηκε υπό την αιγίδα της Microsoft Research και μπορεί να αποθηκεύσει τεράστιες ποσότητες δεδομένων σε γυάλινες πλάκες που έχουν περίπου το μέγεθος ενός σουβέρ για ποτό και να διατηρήσει τα δεδομένα για χιλιάδες χρόνια. Ο Richard Black, Διευθυντής Έρευνας του Project Silica, προσθέτει: "Η τεχνολογία αυτή μας επιτρέπει να γράφουμε δεδομένα γνωρίζοντας ότι θα παραμείνουν αναλλοίωτα και ασφαλή, γεγονός που αποτελεί σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για τη βιώσιμη αποθήκευση δεδομένων".

Στόχος του Project Silica είναι να γράψει δεδομένα σε ένα κομμάτι γυαλί και να τα αποθηκεύσει σε ένα ράφι μέχρι να τα χρειαστεί. Μόλις γραφτούν, τα δεδομένα μέσα στο γυαλί είναι αδύνατο να αλλάξουν.

Συμβίωση στο σύννεφο

Το Project Silica επικεντρώνεται στην πρωτοποριακή αποθήκευση δεδομένων σε γυαλί χαλαζία σε συνεργασία με την ομάδα Microsoft Azure, αναζητώντας πιο βιώσιμους τρόπους αρχειοθέτησης δεδομένων. Η σχέση αυτή είναι συμβιωτική, καθώς το Project Silica χρησιμοποιεί την Τεχνητή Νοημοσύνη του Azure για την αποκωδικοποίηση των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στο γυαλί, καθιστώντας την ανάγνωση και την εγγραφή ταχύτερη και επιτρέποντας την αποθήκευση περισσότερων δεδομένων.

Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε γυαλί μέσω μιας διαδικασίας τεσσάρων βημάτων: εγγραφή με ένα υπερταχύτατο femtosecond laser, ανάγνωση μέσω ενός ελεγχόμενου από υπολογιστή μικροσκοπίου, αποκωδικοποίηση και, τέλος, αποθήκευση σε μια βιβλιοθήκη. Η βιβλιοθήκη είναι παθητική, χωρίς ηλεκτρισμό σε καμία από τις μονάδες αποθήκευσης. Η πολυπλοκότητα βρίσκεται μέσα στα ρομπότ που φορτίζουν καθώς αδρανούν μέσα στο εργαστήριο, ξυπνώντας όταν χρειάζονται δεδομένα. Σκαρφαλώνουν στα ράφια, φέρνουν το γυαλί και στη συνέχεια επιστρέφουν στον αναγνώστη. Ο Black λέει: "Μόλις ολοκληρώσουμε την εγγραφή του γυαλιού και το μεταφέρουμε στη βιβλιοθήκη, σχεδιάζουμε το σύστημα έτσι ώστε να μην μπορεί ποτέ να επιστρέψει στον αναγνώστη. Είναι εντελώς αμετάβλητο".

Αρχικά, η διαδικασία εγγραφής με λέιζερ ήταν αναποτελεσματική, αλλά μετά από χρόνια τελειοποίησης, η ομάδα μπορεί πλέον να αποθηκεύσει αρκετα ΤΒ σε μία μόνο γυάλινη πλάκα που θα μπορούσε να διαρκέσει 10.000 χρόνια. Για μια αίσθηση της κλίμακας, κάθε πλάκα θα μπορούσε να αποθηκεύσει περίπου 3.500 ταινίες. Ή αρκετές ταινίες χωρίς διακοπή για να παίξουν για πάνω από μισό χρόνο χωρίς επανάληψη.

Περισσότερα δεδομένα λιγότερος χώρος

Ένα από τα χαρακτηριστικά που ξεχωρίζουν από την τεχνολογία αποθήκευσης από γυαλί είναι η αποδοτικότητα του χώρου της. Τα κέντρα δεδομένων σήμερα είναι μεγάλες υποδομές. Αντίθετα, οι λύσεις αποθήκευσης από γυαλί απαιτούν ένα κλάσμα αυτού του χώρου. Η τεχνολογία που έχουμε αναπτύξει εδώ στο Project Silica μπορεί να αποθηκεύσει τεράστιο όγκο δεδομένων σε πολύ συμπαγή μορφή. Πρόκειται για ένα νέο παράδειγμα αποδοτικότητας και βιωσιμότητας", εξηγεί ο Black.

Εμπιστευόμαστε το γυαλί

Η αποθήκευση από γυαλί είναι ακόμη σε εξέλιξη (οι ειδικοί προβλέπουν ότι θα χρειαστούν ακόμη 3-4 στάδια ανάπτυξης μέχρι να είναι έτοιμη για εμπορική χρήση), αλλά τα πλεονεκτήματά της είναι ξεκάθαρα: είναι ανθεκτική, βιώσιμη και οικονομικά αποδοτική. Αυτό ευθυγραμμίζεται απόλυτα με τη γενικότερη δέσμευση του Project Silica για βιωσιμότητα. Τα κύρια έξοδα προκύπτουν στο αρχικό στάδιο της ενσωμάτωσης δεδομένων σε αυτές τις εξαιρετικά ανθεκτικές γυάλινες πλάκες, αλλά τα συνεχή έξοδα συντήρησης είναι ελάχιστα μόλις αποθηκευτούν.

Η Rowstron οραματίζεται ότι αυτή η τεχνολογία αιχμής θα γίνει βασικός πυλώνας στα κέντρα δεδομένων Azure σε όλο τον κόσμο. Αλλά το όραμα επεκτείνεται πέρα από την απλή αποθήκευση δεδομένων. Τόσο για τις επιχειρήσεις όσο και για τους ιδιώτες, η υιοθέτηση αυτής της μορφής αρχειοθέτησης σημαίνει ότι εμπιστεύονται στις μελλοντικές γενιές έναν θησαυρό ανεκτίμητων πληροφοριών. Ακριβώς όπως το Global Music Vault στοχεύει στη διατήρηση της παγκόσμιας μουσικής κληρονομιάς, η αποθήκευση σε γυαλί υπόσχεται να ενθυλακώσει με ασφάλεια -και με βιώσιμο τρόπο- ένα ευρύ φάσμα δεδομένων.

Όπως ο θαλάσσιος πάγος γύρω από την Ανταρκτική αυξάνεται και υποχωρεί κάθε χρόνο, το ίδιο κάνει και η τρύπα του όζοντος. Και φέτος, η τρύπα αυτή μεγάλωσε πολύ. Οι παρατηρήσεις του δορυφόρου Copernicus Sentinel-5P του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) δείχνουν ότι η τρύπα του όζοντος έφτασε σε έκταση περίπου 26 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα (10 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια) στις 16 Σεπτεμβρίου 2023 - γεγονός που την καθιστά μία από τις μεγαλύτερες εποχιακές τρύπες που έχουν παρατηρηθεί ποτέ. Το πραγματικά μεγαλύτερο μέγιστο της τρύπας του όζοντος σημειώθηκε το 2000, όταν το χάσμα έφτασε σε έκταση σχεδόν τα 11 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια (28,4 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα).

Το όζον είναι ένα φυσικό αέριο και υπάρχει ένα στρώμα του στη στρατόσφαιρα που μας προστατεύει από τις υπεριώδεις ή υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου. Το 1985, ανακαλύφθηκε μια τρύπα στο στρώμα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική - και αργότερα συνδέθηκε με την ανθρώπινη χρήση ουσιών που καταστρέφουν τον άνθρακα. Από τότε, έχει απαγορευτεί η χρήση αυτών των ουσιών και το μέγεθος της τρύπας του όζοντος παρακολουθείται.

Ωστόσο, η τρύπα του όζοντος εξακολουθεί να αυξάνεται και να συρρικνώνεται εποχιακά, λόγω των μεταβολών της θερμοκρασίας και των συνθηκών του ανέμου στη στρατόσφαιρα, φτάνοντας στο μέγιστο μεταξύ τα μέσα του Σεπτεμβρίου και μέσα Οκτωβρίου. "Η επιχειρησιακή μας υπηρεσία παρακολούθησης και πρόβλεψης του όζοντος δείχνει ότι η τρύπα του όζοντος του 2023 ξεκίνησε νωρίς και έχει αυξηθεί ραγδαία από τα μέσα Αυγούστου", ανέφερε σε δήλωσή της η Antje Inness, ανώτερη επιστήμονας της υπηρεσίας παρακολούθησης της ατμόσφαιρας Copernicus.

Ένας πιθανός λόγος για την υψηλότερη από την κανονική αύξηση είναι η έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga τον Ιανουάριο του 2022, η οποία εισήγαγε τεράστιες ποσότητες υδρατμών στον αέρα. "Οι υδρατμοί θα μπορούσαν να έχουν οδηγήσει στον αυξημένο σχηματισμό πολικών στρατοσφαιρικών νεφών, όπου οι χλωροφθοράνθρακες (CFC) μπορούν να αντιδράσουν και να επιταχύνουν την εξάντληση του όζοντος", δήλωσε η Inness.

Ωστόσο, παρά τη μεγάλη εποχιακή αύξηση που παρουσίασε φέτος, η τρύπα του όζοντος εξακολουθεί να μειώνεται συνολικά σε μέγεθος. "Με βάση το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ και τη μείωση των ανθρωπογενών ουσιών που καταστρέφουν το όζον, οι επιστήμονες προβλέπουν σήμερα ότι το παγκόσμιο στρώμα του όζοντος θα φθάσει και πάλι στην κανονική του κατάσταση γύρω στο 2050", δήλωσε ο Claus Zehner, υπεύθυνος της αποστολής Copernicus Sentinel-5P της ESA.

Θέλετε να τοποθετήσετε στον εγκέφαλό σας ένα εμφύτευμα που σχεδιάστηκε από την εταιρεία Neuralink του Elon Musk - ίσως πιο γνωστή για τη θανάτωση 1.500 πειραματόζωων -; Είστε τουλάχιστον 22 ετών και πάσχετε από τετραπληγία (απώλεια της λειτουργίας τεσσάρων άκρων) από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού ή από αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS); Τότε μπορεί να πληροίτε τις προϋποθέσεις για να συμμετάσχετε στις πρώτες εθελοντικές δοκιμές σε ανθρώπους της πρώτης διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή της Neuralink, οι οποίες έχουν ξεκινήσει την πρόσληψη συμμετεχόντων, όπως ανακοίνωσε σήμερα η εταιρεία στον ιστότοπό της.

"Η μελέτη PRIME (συντομογραφία για Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface) - μια πρωτοποριακή ερευνητική δοκιμή ιατρικής συσκευής για την πλήρως εμφυτεύσιμη, ασύρματη διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή (BCI) - έχει ως στόχο να αξιολογήσει την ασφάλεια του εμφυτεύματός μας (N1) και του χειρουργικού ρομπότ (R1) και να εκτιμήσει την αρχική λειτουργικότητα του BCI μας για να επιτρέψει σε άτομα με παράλυση να ελέγχουν εξωτερικές συσκευές με τις σκέψεις τους"

Η εταιρεία έχει προκαλέσει αντιδράσεις για τη δοκιμή του εμφυτεύματός της σε πιθήκους που φέρεται να είχε ως αποτέλεσμα τον θάνατό τους (ο Μασκ έγραψε στο κοινωνικό του δίκτυο X, πρώην Twitter, ότι οι πίθηκοι ήταν ούτως ή άλλως ετοιμοθάνατοι), αλλά αυτό προφανώς δεν την εμποδίζει να προχωρήσει να δοκιμάσει την τεχνολογία σε ανθρώπους, στη συνέχεια, αφού έλαβε εξαίρεση από την Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων τον Μάιο.

Τι περιλαμβάνουν οι δοκιμές του εμφυτεύματος Neuralink σε ανθρώπους;

Σύμφωνα με το ιστολόγιο:

"Κατά τη διάρκεια της μελέτης, το ρομπότ R1 θα χρησιμοποιηθεί για τη χειρουργική τοποθέτηση των εξαιρετικά λεπτών και εύκαμπτων νημάτων του εμφυτεύματος N1 σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ελέγχει την πρόθεση κίνησης. Μόλις τοποθετηθεί, το εμφύτευμα N1 είναι αισθητικά αόρατο και προορίζεται να καταγράφει και να μεταδίδει τα εγκεφαλικά σήματα ασύρματα σε μια εφαρμογή που αποκωδικοποιεί την πρόθεση κίνησης. Ο αρχικός στόχος του BCI μας είναι να δώσει στους ανθρώπους τη δυνατότητα να ελέγχουν έναν κέρσορα υπολογιστή ή ένα πληκτρολόγιο χρησιμοποιώντας μόνο τις σκέψεις τους".

Με άλλα λόγια: αφήστε μας να χρησιμοποιήσουμε το χειρουργικό μας ρομπότ για να εγκαταστήσουμε αυτό το εμφύτευμα στον εγκέφαλό σας ώστε να μπορείτε να ελέγχετε έναν υπολογιστή με το μυαλό σας - δεν θα φαίνεται στο κεφάλι σας, το υποσχόμαστε.

Ένα φυλλάδιο που αναρτήθηκε από τη Neuralink αναφέρεται με περισσότερες λεπτομέρειες στις δοκιμές PRIME, γράφοντας: "Το εμφύτευμα N1 καταγράφει τη νευρική δραστηριότητα μέσω 1024 ηλεκτροδίων που κατανέμονται σε 64 νήματα, το καθένα λεπτότερο από μια ανθρώπινη τρίχα". Περιλαμβάνει επίσης ένα αποδομημένο διάγραμμα της συσκευής:

Και εξηγεί ότι υπάρχει ένα μια εφαρμογή με το όνομα N1 που δημιούργησε η Neuralink, η οποία επιτρέπει στον χρήστη να ελέγχει τους υπολογιστές με τη σκέψη του. Το φυλλάδιο αποκαλύπτει περαιτέρω ότι η δοκιμή θα διαρκέσει "περίπου 6 χρόνια" και ότι οι συμμετέχοντες θα πρέπει να είναι διαθέσιμοι για "τακτικές επαληθεύσεις" με την "ομάδα εμπειρογνωμόνων" της Nerualink. Ορισμένες από τις παρακολουθήσεις θα γίνονται σε κλινικές, ενώ άλλες θα πραγματοποιούνται στα σπίτια των ασθενών, συμπεριλαμβανομένων ωριαίων συνεδριών δύο φορές την εβδομάδα.

Ποιοι είναι επιλέξιμοι;

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η μελέτη είναι προς το παρόν ανοιχτή μόνο σε άτομα 22 ετών και άνω που "έχουν τετραπληγία λόγω τραυματισμού του αυχενικού νωτιαίου μυελού ή αμυοτροφικής πλευρικής σκλήρυνσης (ALS)". Ωστόσο, όσοι ασθενείς έχουν ήδη "ενεργή εμφυτευμένη συσκευή (βηματοδότης, βαθύς εγκεφαλικός διεγέρτης (DBS) κ.λπ.)", έχουν εμφανίσει επιληπτικές κρίσεις στο παρελθόν, πρέπει να υποβληθούν σε μαγνητικές τομογραφίες ή λαμβάνουν θεραπεία διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης (TMS) δεν είναι επιλέξιμοι.

Όσο για το τι θα κερδίσουν οι ασθενείς - εκτός από το να αποκτήσουν ενδεχομένως έναν νέο τρόπο αλληλεπίδρασης με τον κόσμο και να γίνουν μέρος μιας πρωτοποριακής ιατρικής μελέτης, καλώς ή κακώς - η Neuralink αναφέρει ότι "θα αποζημιωθούν για τα έξοδα που σχετίζονται με τη μελέτη (όπως τα έξοδα ταξιδιού από και προς το χώρο της μελέτης)".

Εάν επιτύχει, η Neuralink ή άλλα ανταγωνιστικά BCIs θα μπορούσαν να προαναγγείλουν νέους τρόπους επικοινωνίας για ασθενείς με προβλήματα κινητικότητας και ίσως μια μέρα να γίνουν η προτιμώμενη μέθοδος ελέγχου υπολογιστών και ψηφιακών συσκευών για το γενικό πληθυσμό.

Η NASA χρησιμοποιεί τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό - ένα διαστημόπλοιο σε μέγεθος γηπέδου ποδοσφαίρου που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη - για να μάθει περισσότερα για τη ζωή και την εργασία στο διάστημα. Για πάνω από 20 χρόνια, ο διαστημικός σταθμός παρέχει μια μοναδική πλατφόρμα για έρευνα και διερεύνηση σε τομείς όπως η βιολογία, η τεχνολογία, η γεωργία και πολλά άλλα. Χρησιμεύει ως σπίτι για τους αστροναύτες που διεξάγουν πειράματα, συμπεριλαμβανομένης της προώθησης των δυνατοτήτων της NASA για διαστημικές επικοινωνίες.

Το 2023, η NASA στέλνει στον διαστημικό σταθμό μια τεχνολογική επίδειξη γνωστή ως Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T). Μαζί, το ILLUMA-T και το Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), το οποίο εκτοξεύθηκε τον Δεκέμβριο του 2021, θα ολοκληρώσουν το πρώτο αμφίδρομο, end-to-end σύστημα αναμετάδοσης λέιζερ της NASA.

Με το ILLUMA-T, το γραφείο προγράμματος διαστημικών επικοινωνιών και πλοήγησης (SCaN) της NASA θα επιδείξει τη δύναμη των επικοινωνιών λέιζερ από το διαστημικό σταθμό. Χρησιμοποιώντας αόρατο υπέρυθρο φως, τα συστήματα επικοινωνιών λέιζερ στέλνουν και λαμβάνουν πληροφορίες σε υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων. Με υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων, οι αποστολές μπορούν να στέλνουν περισσότερες εικόνες και βίντεο πίσω στη Γη με μία μόνο μετάδοση. Μόλις εγκατασταθεί στο διαστημικό σταθμό, το ILLUMA-T θα παρουσιάσει τα οφέλη που θα μπορούσαν να έχουν οι υψηλότεροι ρυθμοί δεδομένων για τις αποστολές σε χαμηλή γήινη τροχιά.

"Οι επικοινωνίες με λέιζερ προσφέρουν στις αποστολές μεγαλύτερη ευελιξία και έναν ταχύτερο τρόπο για την επιστροφή δεδομένων από το διάστημα", δήλωσε ο Badri Younes, πρώην αναπληρωτής αναπληρωτής διοικητής για το πρόγραμμα SCaN της NASA. "Ενσωματώνουμε αυτή την τεχνολογία σε επιδείξεις κοντά στη Γη, στη Σελήνη και στο βαθύ διάστημα".

Εκτός από τους υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων, τα συστήματα λέιζερ είναι ελαφρύτερα και χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια - ένα βασικό πλεονέκτημα κατά το σχεδιασμό διαστημικών σκαφών. Το ILLUMA-T έχει περίπου το μέγεθος ενός τυπικού ψυγείου και θα στερεωθεί σε μια εξωτερική μονάδα του διαστημικού σταθμού για να πραγματοποιήσει την επίδειξή του με το LCRD.

Επί του παρόντος, το LCRD επιδεικνύει τα οφέλη ενός αναμεταδότη λέιζερ σε γεωσύγχρονη τροχιά - 22.000 μίλια από τη Γη - διακτινίζοντας δεδομένα μεταξύ δύο επίγειων σταθμών και διεξάγοντας πειράματα για την περαιτέρω βελτίωση των δυνατοτήτων λέιζερ της NASA.

"Μόλις το ILLUMA-T βρεθεί στο διαστημικό σταθμό, το τερματικό θα στέλνει δεδομένα υψηλής ανάλυσης, συμπεριλαμβανομένων εικόνων και βίντεο στο LCRD με ρυθμό 1,2 gigabits ανά δευτερόλεπτο", δήλωσε ο Matt Magsamen, αναπληρωτής διευθυντής του έργου ILLUMA-T. "Στη συνέχεια, τα δεδομένα θα αποστέλλονται από το LCRD σε επίγειους σταθμούς στη Χαβάη και την Καλιφόρνια. Αυτή η επίδειξη θα δείξει πώς οι επικοινωνίες με λέιζερ μπορούν να ωφελήσουν τις αποστολές σε χαμηλή γήινη τροχιά".

Το ILLUMA-T εκτοξεύεται ως ωφέλιμο φορτίο στην 29η αποστολή Commercial Resupply Services της SpaceX για τη NASA. Τις πρώτες δύο εβδομάδες μετά την εκτόξευσή του, το ILLUMA-T θα αφαιρεθεί από τον κορμό του διαστημοπλοίου Dragon για να εγκατασταθεί στην Εκτεθειμένη Εγκατάσταση της Ιαπωνικής Πειραματικής Μονάδας (JEM-EF - Japanese Experiment Module-Exposed Facility) του σταθμού, γνωστή και ως "Kibo" - που στα ιαπωνικά σημαίνει "ελπίδα".

Μετά την εγκατάσταση του ωφέλιμου φορτίου, η ομάδα ILLUMA-T θα πραγματοποιήσει προκαταρκτικές δοκιμές και ελέγχους εντός τροχιάς. Μόλις ολοκληρωθεί, η ομάδα θα κάνει ένα πέρασμα για το πρώτο φως του ωφέλιμου φορτίου - ένα κρίσιμο ορόσημο όπου η αποστολή μεταδίδει την πρώτη δέσμη φωτός λέιζερ μέσω του οπτικού τηλεσκοπίου της στο LCRD.

Μόλις επιτευχθεί το πρώτο φως, θα ξεκινήσουν τα πειράματα μετάδοσης δεδομένων και επικοινωνιών με λέιζερ, τα οποία θα συνεχιστούν καθ' όλη τη διάρκεια της προγραμματισμένης αποστολής.

Δοκιμές λέιζερ σε διαφορετικά σενάρια

Στο μέλλον, οι επιχειρησιακές επικοινωνίες με λέιζερ θα συμπληρώνουν τα συστήματα ραδιοσυχνοτήτων, τα οποία χρησιμοποιούν σήμερα οι περισσότερες διαστημικές αποστολές για την αποστολή δεδομένων στην πατρίδα. Το ILLUMA-T δεν είναι η πρώτη αποστολή που δοκιμάζει επικοινωνίες λέιζερ στο διάστημα, αλλά φέρνει τη NASA πιο κοντά στην επιχειρησιακή έγχυση της τεχνολογίας.

Εκτός από το LCRD, οι προκάτοχοι του ILLUMA-T περιλαμβάνουν το σύστημα 2022 TeraByte InfraRed Delivery system, το οποίο δοκιμάζει επί του παρόντος επικοινωνίες λέιζερ σε έναν μικρό CubeSat σε χαμηλή γήινη τροχιά, το Lunar Laser Communications Demonstration, το οποίο μετέφερε δεδομένα από και προς τη σεληνιακή τροχιά στη Γη και πίσω κατά τη διάρκεια της αποστολής Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer το 2014, και το 2017 Optical Payload for Lasercomm Science, το οποίο έδειξε πώς οι επικοινωνίες λέιζερ μπορούν να επιταχύνουν τη ροή πληροφοριών μεταξύ Γης και διαστήματος σε σύγκριση με τα ραδιοσήματα.  

Η δοκιμή της ικανότητας των επικοινωνιών λέιζερ να παράγουν υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων σε διάφορα σενάρια θα βοηθήσει την αεροδιαστημική κοινότητα να βελτιώσει περαιτέρω την ικανότητα για μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη, τον Άρη και το βαθύ διάστημα.

Αυτήν την εβδομάδα, τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης αναστατώθηκαν από έναν ισχυρισμό για έναν νέο υπεραγωγό που λειτουργεί όχι μόνο σε θερμοκρασίες δωματίου, αλλά και σε πίεση περιβάλλοντος. Αν αληθεύει, η ανακάλυψη θα είναι μια από τις μεγαλύτερες που έχουν γίνει ποτέ στη φυσική συμπυκνωμένης ύλης και θα μπορούσε να οδηγήσει σε κάθε είδους τεχνολογικά θαύματα, όπως αιωρούμενα οχήματα και τέλεια αποδοτικά ηλεκτρικά δίκτυα. Ωστόσο, οι δύο σχετικές εργασίες, που αναρτήθηκαν στον διακομιστή arXiv preprint από τους Sukbae Lee και Ji-Hoon Kim του Κέντρου Κβαντικής Ενεργειακής Έρευνας της Νότιας Κορέας και τους συναδέλφους τους στις 22 Ιουλίου, δεν περιέχουν πολλές λεπτομέρειες και έχουν αφήσει πολλούς φυσικούς δύσπιστους. Οι ερευνητές δεν απάντησαν στο αίτημα του Science για σχολιασμό.

"Βγαίνουν σαν πραγματικοί ερασιτέχνες", λέει ο Michael Norman, θεωρητικός στο Argonne National Laboratory. "Δεν γνωρίζουν πολλά για την υπεραγωγιμότητα και ο τρόπος που παρουσίασαν ορισμένα από τα δεδομένα είναι ύποπτος". Από την άλλη πλευρά, λέει, οι ερευνητές στο Argonne και αλλού προσπαθούν ήδη να επαναλάβουν το πείραμα. "Οι άνθρωποι εδώ το παίρνουν στα σοβαρά και προσπαθούν να αναπτύξουν αυτό το πράγμα". Η Nadya Mason, φυσικός συμπυκνωμένης ύλης στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, Urbana-Champaign, λέει: "Εκτιμώ ότι οι συγγραφείς πήραν τα κατάλληλα δεδομένα και ήταν σαφείς σχετικά με τις τεχνικές κατασκευής τους". Παρόλα αυτά, προειδοποιεί: "Τα δεδομένα φαίνονται λίγο πρόχειρα".

Τι είναι ο υπεραγωγός;

Ένας υπεραγωγός είναι ένα υλικό που μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς καμία απολύτως αντίσταση. Αν έχετε κάνει ποτέ μαγνητική τομογραφία, έχετε ξαπλώσει μέσα σε έναν μεγάλο ηλεκτρομαγνήτη από υπεραγώγιμο σύρμα. Η ροή χωρίς αντίσταση του επιτρέπει να δημιουργεί ένα πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο χωρίς να θερμαίνεται ή να καταναλώνει τεράστια ενέργεια. Οι υπεραγωγοί έχουν αμέτρητες άλλες χρήσεις, από την κατασκευή φίλτρων συχνοτήτων για τις ραδιοεπικοινωνίες μέχρι την επιτάχυνση σωματιδίων σε διατάξεις όπως το σύγχροτρο, το κύκλοτρο και το συγχροκύκλοτρο.

Ακούγεται παράξενο. Πώς συμβαίνει η υπεραγωγιμότητα;

Κανονικά, τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να περάσουν εύκολα μέσα από ένα κρυσταλλικό στερεό επειδή αναπηδούν σε δονούμενα άτομα στο κρυσταλλικό πλέγμα. Ωστόσο, σε ορισμένα υλικά, σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες, τα ηλεκτρόνια σχηματίζουν χαλαρά συνδεδεμένα, επικαλυπτόμενα ζεύγη - τα οποία δεν μπορούν να εκτραπούν χωρίς να σπάσει το ζεύγος. Και σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι δονήσεις δεν είναι αρκετά ισχυρές για να το κάνουν αυτό. Έτσι, αυτά τα ηλεκτρόνια γλιστρούν ανεμπόδιστα μέσα στο υλικό.

Υπάρχουν πολλοί υπεραγωγοί;

Δεκάδες στοιχειώδη μέταλλα - μόλυβδος, υδράργυρος, νιόβιο, κασσίτερος - και κράματα αυτών γίνονται υπεραγωγοί όταν ψύχονται σχεδόν στο απόλυτο μηδέν. Στη δεκαετία του 1950, οι φυσικοί εξήγησαν πώς σε αυτούς τους συμβατικούς υπεραγωγούς, οι δονήσεις του πλέγματος παρέχουν επίσης την κόλλα που δημιουργεί τα ζεύγη ηλεκτρονίων. Στη δεκαετία του 1980, ερευνητές εντόπισαν σύνθετες ενώσεις που περιείχαν στρώματα χαλκού και οξυγόνου που υπεραγωγιζόταν σε θερμοκρασίες έως και 133° Κ. Είκοσι χρόνια αργότερα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ενώσεις που περιείχαν στρώματα σιδήρου και αρσενικού μπορούσαν να υπεραγωγούν σε θερμοκρασίες σχεδόν εξίσου υψηλές. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτοί οι λεγόμενοι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας βασίζονται επίσης στη σύζευξη ηλεκτρονίων, αλλά δημιουργούνται μέσω ενός διαφορετικού μηχανισμού. Πρόσφατα, μια ομάδα έκανε αμφιλεγόμενους ισχυρισμούς για την επίτευξη υπεραγωγιμότητας σε θερμοκρασία δωματίου -αν και σε υψηλή πίεση- για ενώσεις που περιέχουν υδρογόνο, θείο και άνθρακα.

Τι ισχυρίζεται η νοτιοκορεατική ομάδα;

Τίποτα λιγότερο από τον απόλυτο υπεραγωγό. Στα προδημοσιεύματα, τα οποία δεν έχουν ελεγχθεί, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι όταν εμπλουτίζεται ή "ντοπάρεται" με χαλκό, ένα υλικό από τα κοινά στοιχεία μόλυβδο, οξυγόνο και φώσφορο, γίνεται υπεραγωγός σε πίεση περιβάλλοντος και σε θερμοκρασίες τουλάχιστον 400° Κ - υψηλότερες από το σημείο βρασμού του νερού. Ουσιαστικά, λένε ότι μπορείτε να "ψηθεί" ένα δείγμα αυτού του υλικού, να βγεί από το φούρνο και απλά να κάθεται εκεί στον εργαστηριακό σας πάγκο και να άγει τον ηλεκτρισμό χωρίς καμία αντίσταση. Παρουσιάζουν δεδομένα που δείχνουν όχι μόνο μηδενική αντίσταση, αλλά και ότι το υλικό φαίνεται να αποβάλλει ένα μαγνητικό πεδίο, μια βασική υπογραφή της υπεραγωγιμότητας.

Ποιοι είναι οι λόγοι του σκεπτικισμού;

Υπάρχουν αρκετοί, λέει ο Norman. Πρώτον, το υλικό που δεν έχει αδρανοποιηθεί, ο απατίτης μολύβδου (Lead Apatite, M₅(PO₄)₃X, με το M να είναι συνήθως δισθενής μόλυβδος και το X κάποιο μονοσθενές ανιόν όπως υδροξύλιο ή χλώριο), δεν είναι μέταλλο αλλά μάλλον ένα μη αγώγιμο ορυκτό. Και αυτό είναι ένα μη υποσχόμενο σημείο εκκίνησης για την κατασκευή ενός υπεραγωγού. Επιπλέον, τα άτομα μολύβδου και χαλκού έχουν παρόμοιες ηλεκτρονικές δομές, οπότε η αντικατάσταση κάποιων ατόμων μολύβδου με άτομα χαλκού δεν θα πρέπει να επηρεάσει σημαντικά τις ηλεκτρικές ιδιότητες του υλικού, λέει ο Norman. "Έχετε μια πέτρα, και θα πρέπει να καταλήξετε και πάλι με μια πέτρα". Συν τοις άλλοις, τα άτομα μολύβδου είναι πολύ βαριά, γεγονός που θα πρέπει να καταστέλλει τις δονήσεις και να δυσχεραίνει τη σύζευξη των ηλεκτρονίων, εξηγεί ο Norman.

Έχουν οι συγγραφείς κάποια εξήγηση για το τι συμβαίνει;

Τα έγγραφα δεν παρέχουν μια σταθερή εξήγηση της φυσικής που χρησιμοποιείται. Αλλά οι ερευνητές εικάζουν ότι μέσα στο υλικό τους, η πρόσμιξη παραμορφώνει ελαφρώς τις μακριές, φυσικές αλυσίδες ατόμων μολύβδου. Λένε ότι η υπεραγωγιμότητα μπορεί να εμφανίζεται κατά μήκος αυτών των καναλιών 1D. Αλλά αυτό θα ήταν έκπληξη, λέει ο Norman, επειδή τα συστήματα 1D δεν παράγουν γενικά υπεραγωγιμότητα. Επιπλέον, η αταξία που εισάγεται από την πρόσμιξη θα έπρεπε να καταστέλλει περαιτέρω την υπεραγωγιμότητα. "Έχετε μια διάσταση, η οποία είναι κακή, και έχετε αταξία, η οποία είναι επίσης κακή", λέει ο Norman. Ο Mason δεν είναι τόσο σίγουρος. Σημειώνει ότι οι Lee και Kim προτείνουν επίσης ότι ένα είδος κυματισμού του φορτίου μπορεί να υπάρχει στις αλυσίδες και ότι παρόμοια μοτίβα φορτίου έχουν παρατηρηθεί σε υπεραγωγούς υψηλής θερμοκρασίας. "Ίσως αυτό το υλικό να πετυχαίνει πραγματικά το γλυκό σημείο ενός ισχυρά αλληλεπιδρώντος μη συμβατικού υπεραγωγού", λέει.

Πώς θα διευθετηθεί αυτό;

Το μεγάλο ερώτημα θα είναι αν κάποιος μπορεί να αναπαράγει τις παρατηρήσεις. Αυτό δεν θα πρέπει να είναι πολύ δύσκολο, λέει ο Norman, καθώς ο μολύβδινος απατίτης είναι ένα γνωστό υλικό που άλλοι θα πρέπει να είναι σε θέση να συνθέσουν. Ωστόσο, αυτό δεν είναι τόσο απλό όσο το έχουν παρουσιάσει κάποιοι θεατές στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης. "Το ευρύ κοινό φαίνεται να αντλεί περίεργα από το πόσο "εύκολη" είναι η 4ήμερη, πολυβάθμια, μικρής παρτίδας, σύνθεση στερεάς κατάστασης", σχολίασε στο Twitter η Jennifer Fowlie, φυσικός συμπυκνωμένης ύλης στο SLAC National Accelerator Laboratory. "Κάποιοι από εσάς δεν έχουν πάθει φουσκάλες από την υπερβολική χρήση του γουδοχέριου και αυτό φαίνεται". Παρ' όλα αυτά, οι φυσικοί θα θέσουν τον ισχυρισμό σε δοκιμασία πολύ γρήγορα, προβλέπει ο Norman: "Αν αυτό είναι αληθινό, θα το μάθουμε μέσα σε μια εβδομάδα".

Η αμερικανική υπηρεσία που έχει ως στόχο να διευρύνει τα όρια της εξερεύνησης του διαστήματος εξερευνά τελικά τα όρια της σύγχρονης εποχής της ζωντανής ροής. Την Πέμπτη, η NASA ανακοίνωσε ότι εγκαινιάζει μια beta έκδοση για on-demand streaming περιεχόμενο μέσω του NASA+. 

Η υπηρεσία δεν έθεσε ακριβή ημερομηνία για την έναρξη, αλλά δήλωσε ότι θα πρέπει να έρθει "αργότερα φέτος". Για αρχή, η νέα υπηρεσία streaming χωρίς διαφημίσεις θα είναι διαθέσιμη στον beta ιστότοπο της NASA και σε μια αναβαθμισμένη εφαρμογή της NASA. Η νέα ιστοσελίδα υποτίθεται ότι θα φορτώνει μπροστά τα επίκαιρα διαστημικά νέα της ημέρας, όπως πληροφορίες για το πρόγραμμα Artemis. Η υπηρεσία υπόσχεται να προωθήσει περιεχόμενο από όλες τις διάφορες διαδικτυακές υπηρεσίες της και να προσθέσει νέα χαρακτηριστικά στον ιστότοπο που είναι επικεντρωμένος στην επιστήμη.

Όποτε κι αν έρθει, η NASA υποσχέθηκε ότι αυτή η νέα υπηρεσία ροής δεν θα απαιτεί συνδρομή επί πληρωμή και θα πρέπει να είναι διαθέσιμη τόσο σε iOS όσο και σε Android. Η εφαρμογή θα πρέπει επίσης να είναι ενσωματωμένη με συσκευές αναπαραγωγής ροής όπως το Roku, το Apple TV και το Fire TV. Όπως δήλωσε στο δελτίο τύπου ο διαχειριστής επικοινωνιών της NASA Marc Etkind, η διαστημική υπηρεσία "θέτει το διάστημα κατά παραγγελία στα χέρια σας".

Η NASA διαθέτει ακόμη και ένα κομψό νέο βίντεο που διαφημίζει την υπηρεσία streaming. Η διαφήμιση υποδηλώνει ότι ένα ευρύ φάσμα δημόσιου περιεχομένου της υπηρεσίας θα είναι προσβάσιμο στη νέα πλατφόρμα, συμπεριλαμβανομένου περιεχομένου εκμάθησης για παιδιά και άλλων ντοκιμαντέρ.

Η NASA χρησιμοποιεί επί του παρόντος το NASA TV για το μεγαλύτερο μέρος του περιεχομένου βίντεο για τη δημόσια εκπαίδευση και τις ζωντανές μεταδόσεις εκτόξευσης πυραύλων. Ο οργανισμός διατηρεί μια 24/7 σειρά περιεχομένου που μοιάζει με καλωδιακό και τρέχει τόσο στον ιστότοπο της NASA όσο και στο YouTube. Η τρέχουσα εκπομπή τρέχει συνεχώς σε ζωντανή μετάδοση στο YouTube από το 2018. Μεγάλο μέρος αυτού του περιεχομένου περιλαμβάνει επαναλήψεις ομιλούντων επικεφαλής που περιγράφουν τη δουλειά τους στη NASA ή σε εταιρείες όπως η Lockheed Martin. Υπάρχουν και άλλα χαρακτηριστικά διαθέσιμα στο διαδίκτυο, όπως ζωντανές μεταδόσεις από τον ISS και κάλυψη εκτοξεύσεων.

Μεγάλο μέρος του σημερινού συστήματος μοιάζει απαρχαιωμένο. Η NASA μοιράζεται ακόμη και το δικό της είδος καθημερινών τηλεοπτικών οδηγών για το τι έρχεται στη συνέχεια στην τηλεοπτική της ροή. Η υπηρεσία αναγνώρισε πόσο παλιό καπέλο είναι αυτό και την ανάγκη οι γνώστες του διαστήματος ή ακόμα και οι περίεργοι για το διάστημα να επιλέγουν το περιεχόμενο που θέλουν να παρακολουθήσουν.

"Ο εκσυγχρονισμός των κύριων ιστοσελίδων μας από τεχνολογικής άποψης και ο εξορθολογισμός του τρόπου με τον οποίο το κοινό εμπλέκεται με το περιεχόμενό μας στο διαδίκτυο είναι κρίσιμα πρώτα βήματα για να γίνουν οι πληροφορίες της υπηρεσίας μας πιο προσβάσιμες, ανακαλύψιμες και ασφαλείς", δήλωσε ο επικεφαλής της NASA για θέματα πληροφοριών Jeff Seaton.

Θα είναι κάπως σαν το Netflix, αλλά για διαστημικό περιεχόμενο, και αυτό είναι καλό - αρκεί το περιβάλλον εργασίας να είναι σύγχρονο. Το NASA TV λειτουργεί μέσω διαφόρων πλατφορμών κοινωνικής δικτύωσης όπως το Twitter και το Facebook και είναι διαθέσιμο σε ορισμένες πλατφόρμες τρίτων, όπως το Hulu, το Roku και το Pluto TV. Είναι επίσης διαθέσιμη μέσω παλαιότερων μέσων στο DirectTV και το DISH Network. 

Πέρυσι, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Monash δημιούργησαν το "DishBrain" - ένα ημι-βιολογικό τσιπ υπολογιστή με περίπου 800.000 εγκεφαλικά κύτταρα ανθρώπων και ποντικών που αναπτύχθηκαν εργαστηριακά στα ηλεκτρόδια του. Επιδεικνύοντας κάτι σαν αίσθηση, έμαθε να παίζει Pong μέσα σε πέντε λεπτά.

Η συστοιχία μικροηλεκτροδίων στην καρδιά του DishBrain ήταν ικανή τόσο να διαβάζει τη δραστηριότητα στα εγκεφαλικά κύτταρα όσο και να τα διεγείρει με ηλεκτρικά σήματα, οπότε η ερευνητική ομάδα έστησε μια εκδοχή του Pong όπου τα εγκεφαλικά κύτταρα τροφοδοτούνταν με ένα κινούμενο ηλεκτρικό ερέθισμα που αντιπροσώπευε σε ποια πλευρά της "οθόνης" βρισκόταν η μπάλα και πόσο μακριά βρισκόταν από το κουπί. Άφησαν τα εγκεφαλικά κύτταρα να ενεργήσουν στο κουπί, μετακινώντας το αριστερά και δεξιά.

Στη συνέχεια έστησαν ένα πολύ βασικό σύστημα ανταμοιβής, χρησιμοποιώντας το γεγονός ότι οι μικρές ομάδες εγκεφαλικών κυττάρων τείνουν να προσπαθούν να ελαχιστοποιήσουν την απρόβλεπτη κατάσταση στο περιβάλλον τους. Έτσι, αν το κουπί χτυπούσε την μπάλα, τα κύτταρα θα λάμβαναν ένα ωραίο, προβλέψιμο ερέθισμα. Αλλά αν αστοχούσε, τα κύτταρα θα λάμβαναν τέσσερα δευτερόλεπτα εντελώς απρόβλεπτης διέγερσης. Ήταν η πρώτη φορά που εγκεφαλικά κύτταρα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο χρησιμοποιήθηκαν με αυτόν τον τρόπο, δίνοντας τους όχι μόνο έναν τρόπο να αντιλαμβάνονται τον κόσμο, αλλά και να ενεργούν σε αυτόν, και τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά.

Είναι αρκετά εντυπωσιακό, ώστε η έρευνα - που πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με την νεοφυή εταιρεία Cortical Labs της Μελβούρνης - να έχει προσελκύσει επιχορήγηση ύψους 407.000 δολαρίων από το πρόγραμμα National Intelligence and Security Discovery Research Grants της Αυστραλίας.

Αυτά τα προγραμματιζόμενα τσιπ, που συνδυάζουν τη βιολογική υπολογιστική με την τεχνητή νοημοσύνη, "στο μέλλον μπορεί τελικά να ξεπεράσουν τις επιδόσεις του υπάρχοντος, αμιγώς βασισμένου σε πυρίτιο υλικού", λέει ο επικεφαλής του έργου, αναπληρωτής καθηγητής Adeel Razi.

"Τα αποτελέσματα μιας τέτοιας έρευνας θα έχουν σημαντικές επιπτώσεις σε πολλούς τομείς, όπως, μεταξύ άλλων, ο προγραμματισμός, η ρομποτική, η προηγμένη αυτοματοποίηση, οι διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής και η ανακάλυψη φαρμάκων, προσφέροντας στην Αυστραλία ένα σημαντικό στρατηγικό πλεονέκτημα", δήλωσε.

Με άλλα λόγια, οι προηγμένες δυνατότητες μάθησης του DishBrain θα μπορούσαν να στηρίξουν μια νέα γενιά μηχανικής μάθησης, ιδίως όταν ενσωματώνονται σε αυτόνομα οχήματα, μη επανδρωμένα αεροσκάφη και ρομπότ. Θα μπορούσε να τους δώσει, λέει ο Razi, "έναν νέο τύπο μηχανικής νοημοσύνης που είναι σε θέση να μαθαίνει καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του".

Η τεχνολογία υπόσχεται μηχανές που μπορούν να συνεχίσουν να μαθαίνουν νέες ικανότητες χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο τις παλιές, που μπορούν να προσαρμόζονται καλά στις αλλαγές και που μπορούν να αντιστοιχίζουν τις παλιές γνώσεις σε νέες καταστάσεις - ενώ παράλληλα αυτοβελτιστοποιούν συνεχώς τη χρήση της υπολογιστικής ισχύος, της μνήμης και της ενέργειας.

"Θα χρησιμοποιήσουμε αυτή την επιχορήγηση", λέει ο Razi, "για να αναπτύξουμε καλύτερες μηχανές τεχνητής νοημοσύνης που θα αναπαράγουν την ικανότητα μάθησης αυτών των βιολογικών νευρωνικών δικτύων. Αυτό θα μας βοηθήσει να αυξήσουμε την ικανότητα του υλικού και των μεθόδων σε τέτοιο βαθμό ώστε να καταστούν βιώσιμος αντικαταστάτης των υπολογιστών πυριτίου".

Οι ερευνητές της IBM ανακοίνωσαν μια σημαντική ανακάλυψη στην κβαντική πληροφορική που αντιμετωπίζει την αναξιοπιστία των κβαντικών υπολογιστών. Ενώ οι σημερινοί κβαντικοί υπολογιστές είναι μικροί και επιρρεπείς στο να παράγουν διαφορετικά αποτελέσματα για τον ίδιο υπολογισμό, διαθέτουν τη μοναδική ικανότητα να εξετάζουν ταυτόχρονα πολλές πιθανότητες. Η μέθοδος της IBM αντιμετωπίζει το ζήτημα της αναξιοπιστίας και ανοίγει το δρόμο για αξιόπιστες και χρήσιμες απαντήσεις. Η εξέλιξη αυτή σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς τον σοβαρό κβαντικό αλγοριθμικό σχεδιασμό.

Οι κβαντικοί υπολογιστές λειτουργούν με qubits, τα οποία μπορούν να αναπαριστούν ταυτόχρονα το 1 και το 0, σε αντίθεση με τους κλασικούς υπολογιστές που ασχολούνται με δυαδικά bits. Αυτό επιτρέπει στους κβαντικούς υπολογιστές να εκτελούν πολλαπλούς υπολογισμούς σε ένα μόνο πέρασμα, επιλύοντας δυνητικά πολύπλοκα προβλήματα σε τομείς όπως η χημεία και η επιστήμη των υλικών. Ωστόσο, οι κβαντικοί υπολογιστές αποτελούν επίσης απειλή για την ιδιωτική ζωή, λόγω της δυνατότητάς τους να παραβιάζουν αλγόριθμους κρυπτογράφησης.

Το 2019, η Google ισχυρίστηκε ότι πέτυχε "κβαντική υπεροχή" ολοκληρώνοντας έναν υπολογισμό σε 3 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα, ο οποίος θα χρειαζόταν περίπου 10.000 χρόνια σε έναν συμβατικό υπερυπολογιστή. Ωστόσο, ο ισχυρισμός αυτός αμφισβητήθηκε από την IBM και άλλους ερευνητές, οι οποίοι θεώρησαν το πρόβλημα επινοημένο. Κινέζοι ερευνητές κατάφεραν να εκτελέσουν τον ίδιο υπολογισμό σε έναν μη κβαντικό υπερυπολογιστή σε λίγο περισσότερο από πέντε λεπτά.

Η πρόσφατη μελέτη των επιστημόνων της ΙΒΜ επικεντρώθηκε στην προσομοίωση της συμπεριφοράς 127 μαγνητών ράβδων ατομικής κλίμακας, ένα πολύπλοκο πρόβλημα που δεν μπορεί να επιλυθεί από συμβατικούς υπερυπολογιστές. Χρησιμοποιώντας έναν κβαντικό επεξεργαστή με 127 qubits, ολοκλήρωσαν τον υπολογισμό σε λιγότερο από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου, παρά τον εγγενή θόρυβο και τα σφάλματα στους κβαντικούς υπολογισμούς. Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια διαδικασία που ονομάζεται μετριασμός σφαλμάτων, η οποία αφαιρεί τις επιπτώσεις του θορύβου από τους αναξιόπιστους κβαντικούς υπολογισμούς.

Για να επικυρώσουν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων τους, η ομάδα της IBM συνεργάστηκε με φυσικούς από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ. Σε περιπτώσεις όπου οι κλασικοί και οι κβαντικοί αλγόριθμοι παρήγαγαν διαφορετικές απαντήσεις, διαπιστώθηκε ότι η κβαντική λύση ήταν σωστή για τις πιο σύνθετες περιπτώσεις. Αν και παραμένει αβέβαιο αν η κβαντική υπολογιστική είναι ανώτερη από τις κλασικές τεχνικές για το μοντέλο Ising, ο μετριασμός των σφαλμάτων θεωρείται ως μια ενδιάμεση λύση μέχρι να γίνει εφικτή η διόρθωση σφαλμάτων.

Το επίτευγμα της IBM ανοίγει την πόρτα στη χρήση κβαντικών υπολογιστών για όλο και πιο πολύπλοκα προβλήματα πέρα από το μοντέλο Ising, όπως η μελέτη εξωτικών υλικών, η επιτάχυνση της ανακάλυψης φαρμάκων και η μοντελοποίηση αντιδράσεων σύντηξης. Ενώ η διόρθωση σφαλμάτων αναμένεται να είναι η τελική λύση, απαιτεί εξελίξεις στην τεχνολογία των επεξεργαστών και απέχει ακόμη χρόνια. Εν τω μεταξύ, ο μετριασμός των σφαλμάτων επιτρέπει στην κβαντική πληροφορική να σημειώσει πρόοδο στην επίλυση προκλήσεων του πραγματικού κόσμου.

Η νεοσύστατη επιχείρηση διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (Brain-Computer Interface - BCI) του Elon Musk, Neuralink, φέρεται να έλαβε έγκριση από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) των Ηνωμένων Πολιτειών για τη διεξαγωγή κάποιας μορφής δοκιμών "σε άνθρωπο" για τη χειρουργικά εμφυτευμένη εγκεφαλική συσκευή της.

Προς το παρόν δεν είναι σαφές σε τι είδους δοκιμές αναφέρεται το tweet της Neuralink - οι μόνες άλλες πληροφορίες που αναφέρθηκαν ήταν ότι η εταιρεία δεν δέχεται ακόμη υποψηφίους. Στις αρχές του 2022 ο FDA είχε αρνηθεί να δώσει την έγκριση στην Neuralink για δοκιμές σε ανθρώπους, λόγω διαφόρων ανησυχιών σχετικά με την ασφάλεια, τις οποίες, εκείνη την εποχή, η εταιρεία φέρεται να εργαζόταν για να επιλύσει. Η προφανής στροφή του FDA δείχνει ότι οι ανησυχίες αυτές έχουν επιλυθεί και η εταιρεία θα πρέπει στη συνέχεια να είναι ελεύθερη να διεξάγει περιορισμένες δοκιμές της χειρουργικά εμφυτευμένης συσκευής BCI.

Περιγράφοντας τη λειτουργία του BCI, ο Elon Musk έχει δηλώσει ότι θα βοηθούσε σε ορισμένα ιατρικά προβλήματα και προβλήματα κινητικότητας. Τα BCI αναπτύσσονται για τη θεραπεία πολλών παθήσεων, όπως η επιληψία. Παρέχουν επίσης υπηρεσίες ποιότητας ζωής για άτομα με αναπηρία, όπως η δυνατότητα να κατευθύνουν τον κέρσορα του ποντικιού μέσω της κίνησης των ματιών ή της σκέψης. Ο Musk δήλωσε επίσης ότι η συσκευή θα αναπτυχθεί για χρήση από το ευρύ κοινό ως ένα BCI γενικής χρήσης, το οποίο επιτρέπει στους ανθρώπους να διασυνδέονται με τις μηχανές μέσω της σκέψης και μας προστατεύει από την αντικατάστασή μας από τις μηχανές.

Μέχρι στιγμής, η Neuralink επιτρέπεται να διεξάγει δοκιμές μόνο σε πειραματόζωα, όπως μαϊμούδες και χοίρους. Η εταιρεία αντιμετώπισε πρόσφατα μια ομοσπονδιακή έρευνα σχετικά με την υποτιθέμενη κακομεταχείριση των ζώων- ωστόσο, η Neuralink αρνήθηκε οποιαδήποτε παράβαση και η έρευνα φαίνεται να έχει λήξει ήσυχα. Μια ξεχωριστή έρευνα σχετικά με την υποτιθέμενη μεταφορά μολυσμένων συσκευών παραμένει σε εξέλιξη.

Με τις δοκιμές σε ανθρώπους στο τραπέζι, το όραμα του Musk για υβρίδια ανθρώπων και τεχνητής νοημοσύνης (AI) έρχεται ένα βήμα πιο κοντά. Ως εκ τούτου, ίσως ήρθε η ώρα για τους προγραμματιστές και τους επιχειρηματίες να αρχίσουν να εξετάζουν τις εφαρμογές και τις περιπτώσεις χρήσης ενός ψυχαγωγικού, χειρουργικά εμφυτευμένου BCI. Ο Musk έχει επίσης προτείνει ότι τα BCI θα επιτρέψουν στους ανθρώπους να χειρίζονται τα smartphones ταχύτερα με το μυαλό τους από ό,τι θα μπορούσαν με τους αντίχειρές τους. Πρόσφατη έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Τέξας έδειξε ότι συστήματα τεχνητής νοημοσύνης παρόμοια με το ChatGPT μπορούν ήδη να εκπαιδευτούν να ερμηνεύουν τα εγκεφαλικά κύματα σε περιορισμένο βαθμό.

Αλλά ίσως η πιο ενδιαφέρουσα πιθανή περίπτωση χρήσης για τις κοινότητες κρυπτονομισμάτων και blockchain προέρχεται από τη Microsoft. Διάφορα διπλώματα ευρεσιτεχνίας που κατατέθηκαν το 2018 και το 2019 περιγράφουν ένα σύστημα με το οποίο ένας φορητός "αισθητήρας" θα μπορούσε να κατασκευαστεί για να παρέχει "proof-of-work" για ανταμοιβές κρυπτονομισμάτων και εξόρυξη και επικύρωση blockchain.

Σύμφωνα με μία από τις καταθέσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας:

Για παράδειγμα, ένα εγκεφαλικό κύμα ή η θερμότητα του σώματος που εκπέμπεται από τον χρήστη όταν ο χρήστης εκτελεί την εργασία που παρέχεται από έναν πάροχο πληροφοριών ή υπηρεσιών, όπως η προβολή διαφημίσεων ή η χρήση ορισμένων υπηρεσιών διαδικτύου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διαδικασία εξόρυξης

Με ένα BCI όπως αυτό που περιγράφει η Neuralink στο αρχικό ερευνητικό της έγγραφο και ένα παράδειγμα όπως αυτό που περιγράφεται στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της Microsoft, θα πρέπει να είναι δυνατή η επικύρωση των εγκεφαλικών κυμάτων εγγενώς, καθιστώντας έτσι δυνατή την επαλήθευση της "απόδειξης εργασίας" μόνο μέσω της σκέψης.

Μια νέα εύκαμπτη, φορητή ιατρική συσκευή θα μπορούσε να δώσει σημαντική ώθηση στην καταπολέμηση των καρδιακών παθήσεων, της κύριας αιτίας θανάτου στις Ηνωμένες Πολιτείες. Μια ομάδα με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν ανέπτυξε ένα εξαιρετικά λεπτό, ελαφρύ ηλεκτρονικό τατουάζ, ή e-tattoo, που προσαρμόζεται στο στήθος για συνεχή, κινητή παρακολούθηση της καρδιάς εκτός κλινικού περιβάλλοντος. Περιλαμβάνει δύο αισθητήρες που μαζί παρέχουν μια σαφή εικόνα της υγείας της καρδιάς, δίνοντας στους κλινικούς γιατρούς περισσότερες πιθανότητες να εντοπίσουν νωρίς τις κόκκινες σημαίες για καρδιακές παθήσεις.

O Nanshu Lu, καθηγητής στο Τμήμα Αεροδιαστημικής και Μηχανικής Μηχανικής και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης δήλωσε 

Οι περισσότερες καρδιακές παθήσεις δεν είναι πολύ εμφανείς. Η βλάβη γίνεται στο παρασκήνιο και δεν το γνωρίζουμε καν. Αν μπορούμε να έχουμε συνεχή, κινητή παρακολούθηση στο σπίτι, τότε μπορούμε να κάνουμε έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία, και αν αυτό μπορεί να γίνει, το 80% των καρδιακών παθήσεων μπορεί να προληφθεί

Η μελέτη δημοσιεύεται στο Advanced Electronic Materials.

Ως συνέχεια ενός προηγούμενου έργου ηλεκτρονικού τατουάζ στο στήθος, αυτή η νέα έκδοση είναι ασύρματη και κινητή, η οποία ενεργοποιείται από μια σειρά μικρών ενεργών κυκλωμάτων και αισθητήρων προσεκτικά τοποθετημένων και συνδεδεμένων με ελαστικές διασυνδέσεις και προσαρμόζεται στο στήθος μέσω ενός ιατρικού επιδέσμου. Οι διαφανείς συσκευές είναι πολύ λιγότερο παρεμβατικές από άλλα συστήματα παρακολούθησης και πιο άνετες για τους ασθενείς. Επί του παρόντος, δεν υπάρχει μια έτοιμη λύση για μακροπρόθεσμη, άνετη παρακολούθηση εκτός του κλινικού περιβάλλοντος. Οι κλινικοί γιατροί μπορούν να κάνουν εξετάσεις στους ασθενείς όταν τους επισκέπτονται, αλλά μπορεί να μην εντοπίσουν κάποια καρδιακά προβλήματα επειδή τα σημάδια της νόσου δεν είναι παρόντα εκείνη τη στιγμή. Το ηλεκτρονικό τατουάζ ζυγίζει μόνο 2,5 γραμμάρια και λειτουργεί με μια μπαταρία στο μέγεθος ενός δεκάλεπτου. Η μπαταρία έχει διάρκεια ζωής πάνω από 40 ώρες και μπορεί εύκολα να αλλαχθεί από τον χρήστη. Παρέχει δύο βασικές μετρήσεις της καρδιάς. Το ηλεκτροκαρδιογράφημα, ή ΗΚΓ, είναι το ηλεκτρικό σήμα από την καρδιά. Και το σεισμοκαρδιογράφημα, ή SCG, είναι το ακουστικό σήμα από την καρδιά που προέρχεται από τις καρδιακές βαλβίδες. Το ΗΚΓ μπορεί να μετρηθεί από κινητές συσκευές, όπως ένα Apple Watch. Και το SCG μπορεί να παρακολουθείται μέσω στηθοσκοπίου. Αλλά δεν υπάρχει καμία λύση για κινητά που να προσεγγίζει ένα στηθοσκόπιο ή να λαμβάνει και τις δύο μετρήσεις. O Nanshu Lu δήλωσε ότι

Αυτές οι δύο μετρήσεις, η ηλεκτρική και η μηχανική, μαζί μπορούν να παρέχουν μια πολύ πιο ολοκληρωμένη και πλήρη εικόνα για το τι συμβαίνει με την καρδιά. Υπάρχουν πολλά περισσότερα χαρακτηριστικά της καρδιάς που θα μπορούσαν να εξαχθούν από τα δύο συγχρονισμένα μετρούμενα σήματα με μη επεμβατικό τρόπο

Η παρακολούθηση αυτών των δύο παραγόντων και ο συγχρονισμός τους καθιστά δυνατή τη μέτρηση των καρδιακών χρονικών διαστημάτων, τα οποία αποτελούν σημαντικό δείκτη καρδιακών παθήσεων και άλλων προβλημάτων. Οι ερευνητές έχουν ήδη δοκιμάσει τη συσκευή σε πέντε υγιείς ασθενείς στο καθημερινό τους περιβάλλον, με χαμηλό ποσοστό σφάλματος στις μετρήσεις σε σύγκριση με τις διαθέσιμες σήμερα επιλογές παρακολούθησης. Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει περαιτέρω δοκιμές και επικύρωση των αρχικών αποτελεσμάτων και επέκταση σε διαφορετικούς τύπους ασθενών.

Το έργο αυτό προέκυψε από μια πολυπανεπιστημιακή σύμπραξη ερευνητών που έλαβαν επιχορήγηση το 2021 από το πρόγραμμα ASCENT του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών για τη μελέτη της τεχνολογίας του ηλεκτρονικού τατουάζ στο στήθος. Η Lu και η ομάδα της έχουν βελτιώσει και προσαρμόσει την τεχνολογία e-tattoo για τη μέτρηση πολλαπλών σημείων του σώματος με την πάροδο των ετών, όπως η παλάμη, και διαφορετικών παθήσεων, όπως η πνευμονία. Η ομάδα του προγράμματος αποτελείται από τους Sarnab Bhattacharya και Philip Tan του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Chandra- Alec Alden του Τμήματος Βιοϊατρικής Μηχανικής- Sangjun Kim του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών Walker, Hirofumi Tanaka, Edward Coyle, Jieting Wang και Taha Alhalimi του Τμήματος Κινησιολογίας και Αγωγής Υγείας του Κολλεγίου Παιδαγωγικής- Mohammad Nikbakht και Omer Inan της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Γεωργίας- Pulin Wang της εταιρείας Stretch Med Inc. του Austin.και Animesh Tandon του Παιδιατρικού Ινστιτούτου της Cleveland Clinic Children's.

Ένα μαλακό ηλεκτρονικό δέρμα θα μπορούσε να επιτρέψει στα άτομα με προσθετικά να αισθάνονται την πίεση και τη θερμοκρασία, βοηθώντας τα να αλληλεπιδρούν ευκολότερα με το περιβάλλον τους. Λεπτό και ελαστικό όπως το κανονικό δέρμα, το ηλεκτρονικό δέρμα κολλάει σε επιφάνειες σαν τσιρότο. Περιέχει αισθητήρες για τη μέτρηση της εξωτερικής θερμοκρασίας και πίεσης, τους οποίους στέλνει σε ένα εμφυτευμένο ηλεκτρόδιο στον εγκέφαλο με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων. Αυτά τα σήματα ποικίλλουν σε συχνότητα για να βοηθήσουν τον εγκέφαλο να διακρίνει τη διαφορά μεταξύ αισθήσεων όπως ένα απαλό άγγιγμα και μια σφιχτή χειραψία, μια φράουλα και ένα μήλο ή ζεστό και κρύο. 

Δημιουργήθηκε από ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ, οι οποίοι εμφύτευσαν μαλακά ηλεκτρόδια e-skin στον εγκέφαλο αρουραίων και κατέγραψαν ηλεκτρικά σήματα από τον κινητικό φλοιό των ζώων, την περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για την εκτέλεση εκούσιων κινήσεων. Τα ζώα συσπούσαν τα πόδια τους σε απόκριση σε διαφορετικά επίπεδα πίεσης που κατέγραφε ο εγκέφαλος, ανάλογα με την ένταση της συχνότητας διέγερσης, αποδεικνύοντας ότι το e-skin ήταν σε θέση να ανιχνεύει διαφορετικά επίπεδα πίεσης με τον ίδιο τρόπο που μπορούν να κάνουν κανονικά τα ζώα και οι άνθρωποι.  Η ομάδα λέει ότι η εργασία αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει σε καλύτερα αποτελέσματα στη προσθετική και θα μπορούσε να βοηθήσει στη δημιουργία ρομπότ που μπορούν να αντιλαμβάνονται αισθήσεις που μοιάζουν με τις ανθρώπινες. Η έρευνα δημοσιεύεται σε άρθρο στο Science σήμερα. 

Το όνειρό μας είναι να φτιάξουμε ένα ολόκληρο χέρι όπου θα έχουμε πολλαπλούς αισθητήρες που θα μπορούν να αισθάνονται την πίεση, την πίεση, τη θερμοκρασία και τη δόνηση. Τότε θα είμαστε σε θέση να παρέχουμε ένα πραγματικό είδος αίσθησης

λέει ο Zhenan Bao, καθηγητής χημικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, ο οποίος εργάστηκε στο έργο.

Η έλλειψη αισθητηριακής ανατροφοδότησης είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους οι άνθρωποι σταματούν να φορούν μια πρόθεση, καθώς μπορεί να αφήσει τους χρήστες να αισθάνονται απογοητευμένοι. Παρόλο που προηγούμενες ηλεκτρονικές επιδερμίδες χρησιμοποιούσαν μαλακούς αισθητήρες για να αισθάνονται την αφή, ήταν αναγκασμένες να βασίζονται σε άκαμπτα εξωτερικά εξαρτήματα για τη μετατροπή τους σε μετρήσιμα ηλεκτρονικά σήματα. Τέτοια συστήματα τείνουν να περιορίζουν τους ανθρώπους από το να κινούνται φυσικά. Αυτή η νέα ηλεκτρονική επιδερμίδα είναι εντελώς μαλακή, γεγονός που θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποφυγή αυτού του προβλήματος.

Το γεγονός ότι το e-skin είναι λεπτό και μαλακό και καταναλώνει λίγη ενέργεια, το καθιστά μια συναρπαστική προοπτική για τους ανθρώπους που εργάζονται στον τομέα της προσθετικής, λέει ο Silvestro Micera, αναπληρωτής καθηγητής νευρικής μηχανικής στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας, ο οποίος δεν εργάστηκε στο έργο.  "Πρέπει να το δούμε ενσωματωμένο σε μια πραγματική πρόθεση", λέει. "Αυτό είναι σαφώς το επόμενο βήμα".