Новости науки и техники

Робот для аутистов

Группа исследователей из Университета Вандербилта (Теннесси, США), в которую входят инженеры робототехники и специалисты по аутизму, разработали систему, которая помогает найти контакт с детьми-аутистами через небольших антропоморфных роботов. В статье, опубликованной в Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, авторы рассказывают о роботе ростом в два фута по имени Нау (NAO), который помогает аутичному ребенку научиться ориентироваться и концентрировать свое внимание на людях и предметах. По словам авторов, робот справлялся с обучением детей-аутистов “почти так же хорошо”, как живой профессионал. Более того, роботы чаще привлекают особое внимание детей, чем живые люди. Такие роботы снабжены датчиками, распознающими звук и изображение, а также искусственным интеллектом. Робот может жестикулировать и говорить с ребенком запрограммированными фразами (“Смотри!”, “Давай попробуем еще” и т. д.). С помощью систем видеонаблюдения, установленных в комнате, робот узнает о том, куда именно смотрит ребенок, чтобы повторять или менять задания. Конечно, робот не может заменить терапевта, говорят авторы, но может дополнить его работу. Особенно когда необходимо многократно отрабатывать какие-то стимулы, чтобы сконцентрировать детское внимание, что особенно важно в обучении детей с аутизмом.

Нейробиология

Механическая зубрежка, как известно, не лучший способ что-то выучить. Чтобы лучше запоминать огромное количество связей, которые объединяют нас с окружающими людьми, наш мозг стремится упрощать и находить логику в огромных массивах персональных данных. Мы лучше запоминаем группы людей, которые включают трех и более человек и их родственные связи (например, “тетя”, “зять”), чем отдельных людей – таков результат исследования, проведенного в Корнельском университете и опубликованного в журнале Human Nature.

Мэтью Брашерс, автор статьи, утверждает, что наш мозг использует мнемонические правила, чтобы сжать информацию и уместить больше в ограниченном объеме серого вещества: “Память человека справляется с большими и сложными социальными связями, потому что он не запоминает большие и сложные связи, – говорит Брашерс. – Мы запоминаем упрощенные регулярные связи, которые лишь похожи на сложный оригинал”. Если кто-то или что-то не вписывается в регулярную систему, то наш мозг, в крайнем случае, может запомнить это как исключение из правила, а вероятнее всего, просто забудет”.

Чтобы доказать эту мысль, Брашерс предлагал 300 участникам эксперимента прочесть тексты, описывающие группы людей. Лучше всего запоминается текст, если в нем персонажи группировались по трое и состояли в родственных связях. Хуже запоминались тексты, в которых указывались родственные связи, но по трое персонажи не собирались. И совсем плохо запоминались тексты, в которых не было никакой связи между героями.

Вывод кажется очевидным, ведь каждый из нас пользуется подобной логикой каждый день. Однако именно эти простые методы отличают нас от животных и позволяют хранить в голове столько информации, сколько не по силам никому на Земле, кроме человека.

Новое лекарство от малярии

Возможно, международная группа ученых нашла группу соединений, которые гораздо эффективнее борются с малярией, чем все ныне существующие лекарства.

Эти соединения, сложные производные хинолонов, блокируют работу дыхательных ферментов паразитов. “Эти вещества высокоэффективны именно против тех видов малярийных плазмодиев, которые поражают человека, – говорит профессор Вики Авери из Университета им. Гриффита (Австралия). – И особенно поразительно, что они действуют на паразита в разные моменты его жизненного цикла”. Это действительно большая редкость и означает, что препарат может не только лечить острое заболевание, но и носительство, то есть сократить число заражений. Теперь осталось проверить, насколько эти соединения в принципе применимы на животных и людях. К сожалению, радоваться рано: обычно на доказательство эффективности и безопасности нового препарата уходят годы, и далеко не все потенциальные лекарства выдерживают проверку практикой.

Нанопроводники для солнечных батарей

Тут нужно сразу оговориться, что их пока никто не сконструировал. Однако ученым из Нано-центра Института Нильса Бора (Дания) и Лозаннской политехнической школы (Швейцария) удалось продемонстрировать, что, в принципе, возможно создать нанотехнологический материал, который способен собирать в 15 раз больше солнечной энергии, чем современные солнечные батареи. Нанопроводники (nanowires) позволяют улавливать и использовать гораздо больше солнечного света, чем могут современные батареи. Это поможет решить многие проблемы: воздух будет чище, а технологии доступнее даже там, куда не проведено электричество.

Бездымное сгорание угля

Еще одна технология, которая, возможно, в ближайшем будущем сделает воздух чище. Научный журнал Energy & Fuels рассказывает о новой технологии, которая мало того что позволяет извлекать энергию из угля без горения, так еще и одновременно утилизирует образующийся углекислый газ. Тот самый углекислый газ, который служит предметом спекуляций вокруг изменений климата (то ли глобального потепления, то ли глобального похолодания).

Опубликованное исследование описывает результаты успешного двухсотчасового тестирования технологии утилизации недорогого угля, который при обыкновенном сгорании ужасно коптит. Новая технология, разрабатывавшаяся более десяти лет, позволяет так организовать химический цикл, что углекислый газ улавливается и не попадает в окружающую среду. При этом окисление угля, синтетического или природного газа происходит без доступа атмосферного кислорода, который обычно используется для сжигания топлива (это называется Syngas Chemical Looping и Coal-Direct Chemical Looping). В процессе двухсотчасового эксперимента использовался бурый и каменный уголь.

Мощная и гибкая нано-флешка

Соединив графен с молибденом в одной многослойной, как бутерброд, структуре, ученые создали прототип нового жесткого носителя информации. Впрочем, не совсем жесткого: новая технология позволяет делать карту памяти не только миниатюрнее и эргономичнее, но и гибче, чем существующие сегодня.

Генетика и диетология

Если ребенок отказывается есть что-то незнакомое, возможно, дело не в сложном характере, а в генах. Это вывод исследования, проведенного диетологами и генетиками под руководством доктора Майлза Фейта в Университете Северной Каролины (Чепел-Хилл), которое не впервые подтверждает наследственную природу пищевого поведения. Фейт уверен, что отвращение к новой еде – это такое же врожденное свойство ребенка, как темперамент: одни дети склонны к этому больше, чем другие. Что, впрочем, не значит, что они не могут стать менее избирательны со временем.

Подтвердить эту идею ученым удалось на примере 66 пар близнецов в возрасте от четырех до семи лет. Генетики вообще часто прибегают к изучению близнецов, обладающих одинаковым набором генов, когда нужно понять, насколько большую роль в том или ином вопросе играет наследственность. Оказалось, отвращение к новой еде в 72 процентах случаев определяется генами, и только в 28 процентах случаев – окружением детей. В предыдущих похожих работах цифры были похожие (у детей генетика определяла пищевую неофобию – так называется страх перед новой едой – в 78 процентов случаев, у взрослых – в 69 процентах случаев).

Также ученые заметили, что есть косвенная связь между ожирением у родителей и у детей, обусловленная как раз привередливостью в еде: у более полных родителей дети были полнее в том случае, если эти дети страдали пищевой неофобией. Чтобы преодолеть проблему, авторы рекомендуют заражать детей личным примером: снова и снова покупать одни и те же продукты, готовить из них заманчивые на вид блюда и демонстративно с удовольствием поглощать их за общей трапезой.

Солнце и море производят питьевую воду

Группа исследователей в Университете Нанкина в провинции Цзянсу создала плёнку для поглощения солнечного света с использованием графена, нанотехнологического материала. Плёнка состоит из углеродных листов толщиной в один атом, расположенных в виде пчелиных сот. Каждый час один квадратный метр плёнки, размещённой на поверхности солёной воды, может производить 1,45 литра пресной воды при нормальном солнечном свете. Плёнка использует более 94% энергии солнечного света для получения водяного пара под действием тепла. Температура на поверхности плёнки возрастает от 13 до 32 градусов по Цельсию в течение одной минуты под солнцем.

Ранее предпринималось много попыток использовать графен для опреснения воды, но эффективность была очень низкой. Самая большая проблема заключалась в том, что при соприкосновении графена с морской водой большая часть тепла рассеивалась в океане. Команда китайских учёных решила проблему, создав теплоизолятор из пенопласта, который отделяет графеновую плёнку от большой массы воды. Небольшая трубка транспортирует воду в графен. Сила, сгенерированная теплом и испарением, происходящим в верхней части плёнки, поднимает холодную воду из-под неё.

Устройство имеет небольшой вес и складывается, оно идеально подходит для путешественников, туристов или жителей отдалённых островов. Оно также может быть использовано для массового производства.