اختراعات و اکتشافات

[زکریا فتاحی]

امکان ساخت ابرخازن‌هايي با توان ذخيره بسيار بالا فراهم شد

خلاصه: متخصصان ايراني با بررسي و كنترل اسيديته (pH) الکتروليت در فرايند توليد دي‌اکسيد منگنز، ضمن تهيه اين ماده با ساختار نانو، توان الكتروشيميايي آن را افزايش داده و امكان توليد ابرخازن‌هايي با توان بسيار بالا را فراهم كردند.
دکتر هادي عادل‌خاني، عضو هيات علمي پژوهشکده مواد در پژوهشي، چگونگي تغيير اسيديته را طي فرايند رسوب الکتروشيميايي MnO2 مطالعه و نمونه‌هايي از دي‌اکسيد منگنز با ساختار نانومتري را در اسيديته‌هاي ثابت الکتروليت، تهيه كرده است.

در اين پژوهش ضمن بررسي خواص فيزيکي- شيميايي، چگونگي تاثير اسيديته الکتروليت بر خواص و كارايي الكتروشيميايي نمونه‌ها به عنوان يک ابر خازن الکتروشيميايي مورد مطالعه قرار گرفته است.

عادل‌خاني، روش و مراحل کار را اين‌گونه بيان کرد: «تهيه دي‌اكسيد منگنز از الكتروليت حاوي MnSO4 در شرايطي که اسيديته الکتروليت به طور مداوم و در طول فرايند اندازه‌گيري و در يک مقدار معين تثبيت شده، صورت گرفته است. بررسي ترکيب شيميايي دي‌اکسيد منگنز حاصل به روش تيتراسيون پتانسيومتري انجام شده است.»

گفتني است که بررسي ساختار کريستالي مواد حاصل به كمك روش پراشX-Ray، مورفولوژي مواد حاصل به کمک تصاوير ميكروسكوپي SEM و ميزان تخلخل آنها به کمک روش‌هاي BJH و BET صورت گرفته است.

بر اساس نتايج اين پژوهش، اسيديته الکتروليت، عامل مهمي است که در طول فرايند رسوب الکتروشيميايي تغيير مي‌کند. در صورت تثبيت اسيديته در يک مقدار خاص، اين امکان به وجود مي‌آيد که خواص فيزيکي- شيميايي دي‌اکسيد منگنز را به صورت دلخواه تغيير داد. به عبارت ديگر بر اساس اسيديته الکتروليت، امکان تهيه ساختارهاي مختلف نانومتري از دي‌اکسيد منگنز با خواص فيزيکي- شيميايي متنوع به وجود مي‌آيد. به عنوان مثال با انجام رسوب الکتروشيميايي در مقدار خاص (pH=6)، نمونه حاصل از توان الکتروشيميايي بسيار بالايي برخوردار خواهد شد که اين امر ناشي از تغييرات به وجود آمده در ميزان تخلخل و ساختار نانومتري اين نمونه است.

جزئيات اين پژوهش که در پژوهشکده مواد انجام شده، در مجلهJournal of The Electrochemical Society (صفحات 795- 791، جلد 156، سال 2009) منتشر شده است.

[زکریا فتاحی]

روش جديد تصويربرداري تومورهاي مغزي با همكاري محقق ايراني دانشگاه واشنگتن ابداع شد

خلاصه: سرطان مغز از خطرناك‌ترين و در عين حال دشوارترين سرطان‌ها براي درمان است و تصويربرداري هايي كه با هدف درمان تومورهاي مغزي انجام مي شوند اغلب وضوح و كيفيت پاييني دارند چرا كه سرطان‌هاي مغز بي‌نهايت تهاجمي هستند.

جراحان مغز بايد بتوانند براي برداشتن تومور درون جمجمه را ببينند و در شرايط بي خطر تا جايي كه امكان دارد تومور را خارج كنند و سپس پزشكان با استفاده از پرتو درماني و شيمي درماني سلول‌هاي سرطاني در بافتهاي اطراف را نابود مي سازند.

در يك تحقيق جديد كه با همكاري محققاني از دانشگاه واشنگتن و موسسه ملي سرطان و دانشگاه جان هاپكينز آمريكا با بودجه موسسات ملي سلامت و فلوشيپ موسسه ملي سرطان آمريكا و شركت موتور فورد انجام شده،

دانشمندان موفق شدند با استفاده از نانوذرات سلولهاي تومور را درخشان و واضح كنند به طوري كه به طور دقيق تر قابل مشاهده و رديابي باشند.

در اين تكنيك كه با همكاري اميد ويسه، محقق ايراني دانشگاه واشنگتن ارائه شده، نانوذرات فلوئورسنت به درون جريان خون تزريق مي‌شوند به طوري كه بدون خطر از مانع خوني - مغزي عبور كنند. اين مانع تقريبا غير قابل نفوذ است و از مغز در برابر عفونتها محافظت مي كند.

در آزمايشات اين نانوذرات تا پنج روز در تومورها باقي ماندند و هيچ آثاري از آسيب احتمالي به مانع خوني - مغزي از جانب نانوذرات مشاهده نشد.

نتيجه كاربرد اين تكنيك اين بود كه با كمك نانوذرات قدرت وضوح و كيفيت تصاوير ام آر آي و نيز تصويربرداري نوري بهبود پيدا كرد. اين تصاوير در جراحي هاي تومور مورد استفاده قرار مي گيرند و هرچه واضح تر باشند در بهبود كيفيت جراحي موثرتر است.

به گزارش ايسنا، محققان مي گويند عدم توانايي در تشخيص مرز تومور با بافت سالم جراحي مغز را دشوار مي‌كند و بروز مشكلات ذهني از شايعترين عوارض جانبي اين جراحي است.

اين محققان خاطر نشان مي كنند: اگر ما بتوانيم اين نانوذرات را با رنگ مادون قرمز به خون تزريق كنيم كنتراست بين بافت سرطاني و بافت سالم افزايش مي يابد و تشخيص اين دو از هم در حين جراحي راحتتر مي شود.

اين تكنيك تحت عنوان «درخشان‌سازي تومور مغزي» يا «نقاشي تومور مغزي» نام گرفته است.

گفتني است، نانوذراتي كه پيش از اين براي تصويربرداري از بافت ها استفاده مي شدند قادر به عبور از مانع خوني - مغزي نبودند اما نانوذرات جديد حتي در رطوبت هم به اندازه كوچك باقي مي مانند و در نتيجه با قطر 33 نانومتر به قدري كوچك هستند كه از اين مانع عبور كنند.

[زکریا فتاحی]

كشف جديد دانشمندان درباره منشاء سلولي سرطان‌ها با همكاري بيوشيميست ايراني

خلاصه: محقق ايراني انستيتو تحقيقات پزشكي «استورز» و همكارانش به يافته‌هاي جديدي در خصوص تركيبات داخل سلول‌ها دست يافته‌اند كه با بررسي اين ساختارها و درك عملكرد آنها مي‌توان به روش‌هاي ريشه‌يي موثر در پيشگيري و درمان سرطانها دست يافت.

علي شيلاتي فر و همكارانش در اين تحقيقات موفق به شناسايي كمپوزيسيون تركيب كروماتين سنترومريك شده‌اند كه ساختار پروتئيني مهمي در داخل سلول به شمار مي‌رود.

آنها با مطالعه روي سلو‌ل‌هاي مخمر ساختار نوكلئوزوم حاوي Cse4 را شناسايي كرده‌اند كه نقشي كليدي و ضروري در فرايند ميتوز سلولي دارد.

اين پروتئين Cse4 براي انجام عملكرد كينتوكور، ‌ساختار پروتئيني در كروموزوم، مورد نياز است.

وجود كينتوكور براي تفكيك دقيق و با كيفيت كروموزوم ضرورت دارد، چرا كه هر گونه اشتباهي در اين فرايند سبب توليد سلول‌هايي مي‌شود كه حاوي تعدادي كروموزوم معيوب و غير طبيعي هستند.

در انسان‌ها اين نوع اشتباهات منجر به بروز انواعي از سرطان‌ها مي‌شود و بنابراين نقش جدي در شكل گيري تومور و تقسيم‌هاي سرطاني سلولي ايفا مي‌كند.

مدت زيادي محققان تصور مي‌كردند كه نوكلئوزوم‌هاي سنترومريك به طور ساختاري شبيه به ساير نوكلئوزوم‌ها يعني داراي اوكتامرهايي با دو كپي از چهار پروتئين متفاوت در درون مولكول DNA هستند.

اخيرا در تحقيقي با حضور دكتر شيلاتي فرد دو مدل جديد از اين ساختار تهيه شده كه جزئيات تركيبات درون نوكلئوزومي را نشان مي‌دهد.

اين محققان تاكيد كردند: با شناسايي و تهيه مدل جديد از اين ساختارها و درك عملكرد آنها مي‌توان به روش‌هاي معتبر و مفيد‌تر در پيشگيري و درمان سرطانها دست پيدا كرد.

به گفته شيلاتي فرد اين تحقيق سوالي حياتي را در زمينه‌ ساختار كروماتين سنترومريك پاسخ داده است.

اين محقق 38 ساله ايراني كه استاد بيوشيمي و زيست‌شناسي ملكولي دانشكده پزشكي دانشگاه سنت لوييس و مدير مركز تحقيقات سرطان اين دانشگاه است، ‌سال‌ها تحقيقات خود را به طور جدي به بررسي سرطان خون حاد ميلوئيد كودكان (AML) معطوف كرده با اين اميد كه به ايجاد روشي براي درمان اين بيماري كمك كند.

[behnam5555]

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

در پی اکتشافات پی در پی و بزرگی که طی ماه ها و سال جاری در علم فیزیک رخ داده است هفت بخش از شگفت انگیزترین این کشفیات معرفی شده است.
علم فیزیک به تازگی توانسته است بخشهایی از قسمتهای نامحسوس و غیر قابل مشاهده جهان را برای انسانها آشکار سازد. از گره زدن رشته های نوری تا کشف ضد ماده. نشریه لایو ساینس هفت مورد از شگفت انگیز ترین اکتشافات جدید علم فیزیک را معرفی می کند.

محصور کردن اشباح:
یکی از غریب ترین پیش بینی های نظریه کوانتوم این است که می توان ذرات را به دام انداخت و به این شکل حتی اگر ذرات در فضا از یکدیگر جدا شوند زمانی که پدیده ای در رابطه با یکی از آنها رخ دهد، ذره دیگر نیز نسبت به آن پدیده از خود واکنش نشان می دهد. دانشمندان در ژوئن سال گذشته اعلام کردند موفق به اندازه گیری میزان درگیری ذرات در نوعی جدید از سیستم ذره ای شده اند، سیستمی متشکل از دو جفت ذره مرتعش. این اولین باری است که دانشمندان توانسته اند الگوی حرکتی ذرات محصور شده را به دست آورند. پدیده ای که می تواند شمایلی از جهانی بزرگتر به شمار رود.

گره زدن نور:
شاید اینگونه به نظر آید که نور در مسیری مستقیم حرکت می کند اما به تازگی روشی برای گره زدن آن ابداع شده است. در ژانویه سال جاری محققان گزارش دادند با استفاده از هلوگرامی که کنترل آن به عهده رایانه بوده است توانسته اند پرتوهای نور لیزر را گره بزنند. هولوگرام که جریان نور را کنترل می کند به شکلی ساخته شده بود تا بتواند نور را در شکل و مسیری ویژه هدایت کند. در این کشف از دامنه ای از علم ریاضی به نام نظریه گره برای مطالعه بر روی گره های به دست آمده بر روی نور استفاده شد.

خلق ذره جدیدی از ضد ماده:
به واسطه برخورد دادن دو ذره با یکدیگر در سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک برخورد دهنده اتمی، دانشمندان نوعی جدید از ماده که تا به حال هرگز مشاهده نشده بود را خلق کردند: آنتی هایپرتریتون. این ذره از جهات مختلفی بسیار شگفت انگیز است زیرا یک ماده عادی نبوده و یک ضد ماده است که هر زمان با ماده عادی تماس برقرار کند آن را نابود خواهد ساخت. همچنین آنتی هایپرتریتون ذره ای است که به آن ماده بیگانه می گویند زیرا از بخشهای نادری ترکیب شده است که کوارکهای بیگانه نام دارند.

ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به انرژی هسته ای کیهانی:
انرژی هسته ای، ترکیب هسته اتم ها در داخل ستاره ها یکی از اهداف طولانی مدت است که انسانها در پی دستیابی به آن بوده و هستند. در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده اند. در ژانویه سال ۲۰۱۰ دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیکتر شدند.

نور ماده را تا می کند:
در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می رود، دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب ترین پدیده هایی است که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده اند. این پدیده طی آزمایشی در ماه مارچ سال جاری گزارش شده است که طی آن دانشمندان رشته هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

سه قلوهای شگفت انگیز:
دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام "حلقه های برومین" بازخلق کنند. این حلقه ها سه حلقه درهم هستند که در صورت برداشتن هر یک از آنها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد. فیزیکدانان از گذشته می دانستند که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه هایی برخوردارند اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود. این حلقه ها در دسامبر ۲۰۰۹ و چهل سال پس از اولین پیش بینی فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

سوپ کوارک-گلون:
یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک نیز به واسطه برخورد دهنده "بروکهاون" در فوریه سال جاری کشف شد. این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی از کوارک - گلون یا سوپ کوارک - گلونی به وجود آورد ترکیبی که در آن پروتونها و نوترونها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارکها و گلونها شکسته می شوند. این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید ۲۵۰ هزار بار داغتر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می کند همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است.

[behnam5555]

مخترع اولين كامپيوتر ومعروف به پدر دوران رايانه

در بسیاری از دایره المعارف‌ها و مراجع کامپیوتری نام Harvard Mark۱ به عنوان اولین کامپیوتر دیجیتالی اتوماتیک معرفی شده است. این کامپیوتر را آقای Howard H.Aiken به همراه گروهش در سال های ۱۹۳۹ تا ۱۹۴۴ در آمریکا ساخت، اما بسیاری از کارشناسان به گواه تاریخ و انجام بررسی های دقیق می گویند که اولین کامپیوتری که قابل کنترل و برنامه نویسی با زبان های برنامه نویسی بود را کنراد زوسه (konrad Zuse) در سال ۱۹۴۱ به نام Z۳ تکمیل و ارائه کرد. وی اولین
کامپیوتر خود را به نام Z۱ در سال ۱۹۳۸ ساخته بود که البته قابلیت برنامه نویسی را نداشت.



Zuse که بود؟

کنراد زوسه در ۲۲ ژوئن سال ۱۹۱۰ (۹۹سال پیش) در شهر برلین آلمان متولد شد. در طول دوران مدرسه، دانش آموز بسیار خلاق و باهوشی بود و سال ۱۹۲۸ از مدرسه فارغ التحصیل شد. او در دوران تحصیل ۳ بار رشته تحصیلی اش را تغییر داد، چون نمی دانست که چه رشته ای برای او بهتر است و خودش می گفت بین مهندس شدن و هنرمند شدن دو دل مانده است.

آثار بسیار زیبای نقاشی که از او باقیمانده بیانگر استعداد خوب او در زمینه نقاشی است. کنراد در بعضی از مقاطع تحصیل و زندگی توانست با فروش تابلوها و آثار هنری خود ،هزینه ‌های جاری زندگی اش را تامین کند ولی در نهایت تصمیم گرفت تا در رشته مهندسی عمران و شهرسازی ادامه تحصیل دهد.

در دوران تحصیل محاسبات پیچیده و سنگین رشته عمران که مدت‌ها وقت مهندسین عمران را می گرفت ،او را به فکر واداشت تا راه حل بهتری برای رسیدن به پاسخ آنها پیدا کند، چون کنراد معتقد بود که این کار باید توسط یک ماشین انجام شود و نه نیروی انسانی، به همین دلیل در سال ۱۹۳۴ به طور جدی تصمیم گرفت یک ماشین پیشرفته برای انجام محاسبات پیچیده ریاضی بسازد که از ماشین حساب های آن زمان کارآمدتر باشد و با برنامه‌های کامپیوتری نیز به خوبی کار کند، به عبارتی بتوان آن را برنامه ریزی کرد.

او مبنای اعداد را در کامپیوتر خود به صورت باینری (صفر و یک) در نظر گرفت و سعی کرد تا یک حافظه (Memory) بسازد که قابلیت آدرس‌دهی و ذخیره کردن مقادیر مختلف دیتا (داده) را داشته باشد. همچنین برای ماشین خود یک بخش کنترل در نظر گرفت که قادر به کنترل کلیه عملیات ماشین باشد. بیشتر بخش های این ماشین به صورت مکانیکی بود و تنها بخش برقی آن یک موتور الکتریکی بود که فرکانس دستگاه را بر مبنای Hertz تولید می کرد. تعداد بسیار زیادی ورقه های کوچک آهنی که با اره مویی بریده شده بودند، قسمت اعظم این دستگاه را تشکیل می داد. این ماشین به وسیله یک نوار پانچ و یک نوار پانچ خوان خروجی سیستم(ورودی مثل کیبرد و خروجی مثل پرینتر) از هم مجزا بود و از این لحاظ بسیار شبیه به کامپیوترهای امروزی بود.

این ماشین یک حافظه مکانیکی ۶۴ کلمه‌ای (Word) داشت که هر Word آن ۲۲ بیت (Bit) بود که امتیاز انحصاری این حافظه در سال ۱۹۳۶ به نام کنراد زوسه به ثبت رسید.ماشین زوسه می توانست اعداد را به صورت عادی و ده-دهی دریافت کند و سپس آن را به صورت باینری -دو دویی- تبدیل کند.كنراد نام این ماشین را در ابتدا V۱ گذاشت، اما آن روزها V۱ به عنوان نام یک موشک نظامی مطرح شده بود و کنراد تصمیم گرفت تا نام آن را به Z۱ تغییر دهد.Z۱ اولین کامپیوتر بر مبنای اعداد باینری در دنیاست.

Z۲

اما کنراد از بازدهی ورقه‌های کوچک آهنی در Z۱ چندان راضی نبود و تصمیم گرفت تا بخش های کنترل مرکزی و محاسبات را به دستگاه های رله (Relay) بسپارد، اما بخش حاقظه تغییر چندانی نکرد. متاسفانه تصاویر و نقشه‌های طراحی Z۲ که در حقیقت مدل اصلاح شده Z۱ بود ،در جنگ جهانی دوم از بین رفت. به هر حال زوسه مطمئن شد که بازدهی دستگاه‌های رله بسیار بهتر از ورقه‌های آهنی است و باید آن را جایگزین ورقه های آهنی کند. به همین خاطر تصمیم گرفت تا با کمک دوستان نزدیکش و همچنین کمک اندکی که دولت به او پرداخت کرده بود Z۳ را بسازد.

Z۳

در طول سال های ۱۹۳۹ تا ۱۹۴۱ او توانست Z۳ را با استفاده از دستگاه‌های رله به طور کامل بازسازی کند. این ماشین، ۵متر طول، ۲متر ارتفاع و ۸۰سانتی متر عرض داشت و الگوریتم‌هایی که در آن به کار رفته ، در بعضی موارد به عنوان یک شاهکار محسوب می شد. تعداد عملیات لازم برای انجام یک دستور بسیار کمتر از قبل شده بود و بنابراین سرعت ماشین در بسیاری موارد بسیار بهبود داده شده بود. کنراد نشان داد که ماشینش می تواند محاسبات ریاضی را بدون مشکل انجام دهد و در سال ۴۱ به دوستانش گفته بود که Z۳ قادر به شطرنچ بازی کردن نیز هست. در همین ایام کامپیوترهایی موسوم به S۱ و S۲ توسط شرکت هواپیمایی Henchel ساخته شد که البته این کامپیوترها مخصوص محاسبات مربوط به معادلات بال‌های هواپیماها بود.

Z۴

زوسه در سال ۱۹۴۰ دفتر کار کوچکی برای انجام کارهای خود در برلین تهیه کرد و یکسال بعد ساختن Z۴ را به طور جدی آغاز کرد. او متوجه شده بود که Z۴ باید حافظه بیشتری نسبت به کامپیوترهای قبلی داشته باشد. برای درست کردن یک حافظه ۳۲۰۰ بیتی او نیاز به یک متر مکعب فضا داشت و هر ۳۲ بیت حافظه برای او حدود ۵/۲ دلار هزینه داشت.

کنراد دستبردار نبود و مي خواست ماشینی با قدرت برنامه‌ریزی بسیار قوی‌تری بسازد. در طول سال های ۴۶-۱۹۴۲ تحقیقات مفصلی بر روی مسائل ریاضی ای که مهندسین با آن ها سروکار داشتند را آغاز کرد و با جمع آوری مثال‌های زیادی توانست به الگوهای خاصی دست پیدا کند. کنراد می خواست ماشینی بسازد که علاوه بر توانایی انجام عملیات ریاضی و عددی، قادر به انجام مسائل منطقی نیز باشد و با این عقیده Z۴ که یک مدل اصلاح شده از Z۳ بود را ، ماشین منطقی (Logistic Machine) نام گذاشت. برای رسیدن به هدفش ، او زبان برنامه نویسی برای خود را با نام آلمانی Plankalkul معادل انگلیسی( Plan Calculator) نوشت. او مثال‌های زیادی را با استفاده از این زبان برنامه نویسی برای خود حل کرد و آن را در سال ۱۹۴۶ تکمیل کرد، اما متاسفانه به دلایلی که جلوتر می خوانیم تا سال ۱۹۷۲ نتوانست آن را منتشر کند.

ساخت Z۴ حدود ۴ سال زمان برد و از مدل های قبلی جمع و جورتر ساخته شده بود، او قصد داشت تا زبان Plankalkul را ارتقاء دهد، همچنین برای Z۴، ۴ عدد Punch Tape Reader و ۲ عدد Punch Tape Writer طراحی کرده بود ، اما متاسفانه کمبود ابزارهای لازم در آن زمان، وقوع جنگ جهانی دوم و ناامنی زندگی در برلین به او اجازه اتمام کار را نداد.

در سال ۱۹۴۵ او حدود ۲۰ کارمند داشت، اما متاسفانه دفتر کارش در جریان حمله‌های هوایی جنگ جهانی دوم از بین رفت و این مساله رؤیای او را که قصد داشت از روی Z۴ چندین دستگاه برای شرکت های مختلف تهیه کند از بین برد. برلین در سال ۱۹۴۵ با حدود ۶۰۰ بمب افکن به صورت شبانه روزی مورد حمله قرار می گرفت و شرایط زندگی در این شهر بسیار وحشتناک بود. در نهایت کنراد مجبور شد تا برلین را به همراه همسرش و Z۴ که با یک کامیون نظامی حمل می شد ترک کند و به شهر Gotlingen که تقریباً ۳۰۰ کبلومتر با برلین فاصله داشت ، نقل مکان کرد. آنها مجبور بودند که فقط شب ها سفر کنند، چون در طول روز خطر حمله هوایی بسیار بیشتر بود، به خصوص اینکه Z۴ با یک کامیون نظامی حمل می‌شد و به همین خاطر حدود یک هفته در راه بودند.

پس از آن قرار شد تا Z۴ را به یک زیرزمین که موشک های نظامی V۲ در آن تولید می شد منتقل کنند، اما زوسه بعد از مراجعه به آن زیرزمین به قدری شوکه و وحشت زده شده بود که حاضر نشد Z۴ را به آنجا منتقل کند. در آن زیرزمین حدود ۲۰،۰۰۰ زندانی به صورت کاملاً غیرانسانی و تحت سخت‌ترین شرایط به بیگاری گرفته شده بودند و زوسه شاهد یکی از فجیع ترین وقایع دوران جنگ بود. او توانست Z۴ را پس از چند ماه جستجو به شهر باواریا در آلپ منتقل کند و در آنجا توانست با آقای Von Braun Wernher که مدیر طراحی پروژه موشک V۲ بود ملاقات کند، اما این ملاقات هیچ کمکی به پیشبرد پروژه Z۴ نکرد. کنراد معتقد بود که Wernher اصلاً دید درستی به آینده و تأثیر کامپیوترها در زندگی مردم ندارد، البته واقعیت این بود که کنراد بسیار جلوتر از زمان خود زندگی می کرد. او دوباره به شهر دیگری سفر کرد تا بدون درگیر شدن در پروژه V۲ کار خود را ادامه دهد و مجبور شد تا در سال های ۱۹۴۵ و ۱۹۴۶ ماشین Z۴ را در انبار یکی از هتل ها پنهان کرده و به خاطر شرایط سخت زندگی و جنگ تا چند سال از بازیابی و ترمیم Z۴ کناره گیری کند.

بالاخره جنگ تمام شد و او با ناامیدی تمام سعی کرد ،کارش را ادامه دهد، اما مهم‌ترین مشکل وی در آن زمان ، این بود که چگونه نیازهای اولیه زندگی اش از قبیل خورد و خوراک را تهیه کند. او تصمیم گرفت با توجه به سابقه هنری‌اش، تابلوهایی را ساخته و بفروشد و با درست کردن تابلوهای چوبی بسیار زيبا و فروش آن به کشاورزان و سربازان آمریکایی توانست بخشی از هزینه‌های خود را تأمین کند. گفتنی است تابلوهای چوب وی که بسیار زیبا و هنرمندانه تهیه شده بود در آن زمان در نوع خود بی نظیر بود. در شهر محل اقامت کنراد هیچ مکان مناسبی برای ادامه کار وجود نداشت و کنراد و پسر و همسرش مجبور شدند تا به شهری به فاصله ۳۰کیلومتری آنجا تغییر مکان دهند و بالاخره در سال ۱۹۴۸ توانست Z۴ را در محلی كه قبلاً کارخانه آردسازی بود ، بازسازی کند.


کنراد می خواست بخش محاسبات را کمی تغییر داده و تا حدی آن را الکتریکی کند، اما متأسفانه او فقط مدت محدودی در طول روز می توانست از برق استفاده کند و آن میزان برق به سختی برای خود Z۴ پاسخگو بود. کنراد دوران بسیار سختی را می گذراند اما تسلیم شرایط نشد و کار خود را ادامه داد. در همان سال(۱۹۴۸) شخصی به نام Eduard Stiefel از شرکت معتبر ETH برای انجام تحلیل‌های ریاضی و منطقی و آماری نياز به ماشینی پیشرفته تر از ماشین حساب های معمولی داشت و شنیده بود که کامپیوترهای الکترونیکی در آمریکا در دست تهیه هستند به همین دلیل ۲ تن از دستیارانش را برای انجام تحقیقات بیشتر به آمریکا فرستاد.

در سال ۱۹۴۹ او از پروژه Z۴ خبردار شد و سعی کرد تا کنراد را پیدا کند. او توانست Z۴ را بررسی کند و پس از شنیدن توضیحات کنراد راجع به Z۴ تصمیم هوشمندانه و جسورانه‌ای گرفت. او سعی کرد مدیر خود را متقاعد کند تا Z۴ را برای مدتی اجاره کند. مسأله اینجا بود که کامپیوترهای الکترونیکی بسیار سریع تر از Z۴ عمل می کردند و Z۴ از بعضی جهات از رده خارج شده بود اما نکته ای که Stiefel بر آن تأکید داشت قابلیت خوب و آسان برنامه نویسی برای Z۴ بود.


در سال ۱۹۴۹ کنراد اولین شرکت رسمی خود به نام Zuse KG را با ۵ کارمند در یک دهکده کوچک با ۸۰۰ نفر جمعیت در ۱۲۰کیلومتری شمال فرانکفورت بنا گذاشت. این شرکت، اولین شرکت کامپیوتری در آلمان محسوب می شود و اولین پروژه ای که در آن انجام شد، آماده کردن و افزودن قابلیت‌های Z۴ برای انتقال آن به شرکت ETH بود، Z۴ در۱۱ جولای سال ۱۹۵۰ به شرکت ETH در شهر زوریخ سوئیس منتقل شد ، که این روز به عنوان یک روز تاریخی و هیجان انگیز در تاریخ این کشور ثبت شده است.

Z۴ روز به روز بهتر می شد و توانسته بود ثابت کند که ماشین قابل اطمینانی است، همچنین پس از برنامه‌ريزی مي‌توانست بدون نیاز به نیروی انسانی در طول شب نیز کار کند که این قابلیت در آن زمان بسیار قابل توجه بود. Z۴ می توانست حدود ۲۰۰۰ دستورالعمل یا حدود ۱۰۰۰ دستور ریاضی را در یک ساعت انجام دهد. مسئول نگهداری از Z۴ می گوید، که نگهداری و رفع عیب از Z۴ بسیار ساده و بدون مشکل انجام می شد، اما گاهی مشکلاتی مثل گرد و غبار باعث اختلالاتی در کار می شد.

فراگیری زبان برنامه نویسی Z۴ هم بسیار آسان بود و می شد در طول ۳ ساعت آن را به طور کامل آموخت. زمان انجام محاسبات اصلی در Z۴ بدین صورت بود: عمل جمع۵/۰ ثانیه، تفريق ۳ ثانیه، تقسیم و توان و ضرب ۶ ثانیه.


در سال ۱۹۵۱stiefel تصمیم گرفت تا Z۴ را در اختیار دانشجویان قرار دهد تا بتوانند برنامه نویسی با آن را یاد بگیرند. این اولین باری بود که در اروپا چنین امکانی در اختیار دانشجویان قرار می گرفت و همین موضوع باعث شد تا مردم متعصب آلمان بخواهند تا Z۴ به کشور آلمان بازگردانده شود. گفتنی است که در اوایل دهه ۵۰ حدود ۳ کامپیوتر در آلمان در دست تهیه بود.

[deltang]

ربات‌های کمک‌کننده آینده

پیشرفته‌ترین روبات‌های آینده قرار است که در خانه‌های ما به ما در انجام کارهای خانه، نگهداری از سالمندان و نیز حرکت و فعالیت‌های روزمره معلولین کمک کنند.

پیچیده‌ترین روبات‌های دنیا قرار نیست که به دور سیاره‌های منظومه شمسی بگردند یا این که ماشین‌آلات پیچیده را سر هم کنند. بلکه اکثر آن‌ها برای کمک به ما طراحی و حتی ساخته شده‌اند. البته افراد معلول و سالمند بیش از همه در طراحی روبات‌های آینده در نظر گرفته شده‌اند. در این مجموعه گزارش‌ها که از پاپ‌ساینس گرفته شده‌اند، به روبات‌هایی می‌پردازیم که بیش از همه، ‌اعلام آمادگی کرده‌اند که در آینده برای زندگی روزمره به کمک ما انسان‌ها بیایند.

ریبا (Riba)، جرثقیلی روباتی مخصوص برای بلند کردن آدم‌ها
محل تولد: موسسه مطالعات فیزیک و شیمی، ژاپن

حرفه: کمک به بیمارانی که ایستادن،‌ نشستن و راه رفتن به تنهایی و بدون کمک برایشان خیلی دشوار است.
به چه دردی می‌خورد: تنها در آمریکا تا سال 2030،‌ یعنی 20 سال دیگر، تعداد افراد بالای 65 سال به 71 میلیون نفر خواهد رسید. ریبا در حال حاضر تنها روباتی است که دست‌هایش برای حمل انسان طراحی شده است.
چه‌طور کار می‌کند: یک موتور قدرتمند و بیش از 454 حس‌گر درون بازوها،‌ به ریبا کمک می‌کنند که افراد تا وزن 61 کیلو را بلند و جابه‌جا کند. البته مخترع ریبا و همکارانش امیدوارند تا سال آینده قدرت ریبا بیشتر بشود. بدنه فلزی ریبا با پوستی از جنس فوم اورتان پوشانده شده تا فرد روی آن راحت باشد. همچنین ریبا می‌تواند چهره‌ها و صداها را تشخیص بدهد و دستوراتی مانند لطفا مرا از روی مبل بلند کن را اجرا کند.
زمان ورود به بازار کار:‌ سال آینده



پرما (PerMMA)، تنها صندلی چرخداری که دست‌های روباتی دارد
محل تولد:‌ دانشگاه پیتزبورگ

حرفه:‌ پرستار؛ جابه‌جایی و تغذیه بیماران مبتلا به آسیب‌های نخاعی
به چه دردی می‌خورد‌: تنها در آمریکا در حال حاضر 3/4 میلیون نفر روی صندلی چرخدار هستند. با این حال اغلب صندلی‌های چرخدار پاسخگوی نیازهای افراد نیستند.
چه‌طور کار می‌کند: وقتی روری کوپر در یک تصادف در حین دوچرخه سواری، دچار آسیب نخاع شد و فلج شد، نقاط قوت و ضعف صندلی‌های چرخدار را به خوبی درک کرد. با این که وی می‌توانست از دست‌هایش استفاده کند، اما بسیاری از معلولینی که وی با آن‌ها آشنا شده بود، ‌این توانایی را نداشتند. به همین دلیل هم وی تصمیم گرفت که برای آن‌ها صندلی چرخدار بهتری بسازد. پرما دو دست روباتیک دارد که به فرد معلول کمک می‌کند کارهای روزمره مانند آشپزی، لباس پوشیدن و خرید کردن را انجام دهد. کاربر می‌تواند بر حسب توانایی که دارد، بازوها را از طریق صفحه لمسی، میکروفون و یا دسته فرمان هدایت کند. در حال حاضر هر بازو می‌تواند 7/2 کیلوگرم را جوابگو باشد اما کوپر دارد بازوهای جدیدی را طراحی می‌کند که تا 68 کیلوگرم هم بتوانند بلند کنند و مثلا بتوانند قابلمه غذا را از روی اجاق بردارند!
زمان ورود به بازار کار: سال 2020/ 1399




کمپای (Kompaï)، یک دستیار صاف و صادق برای مادربزرگ
محل تولد: روبوسافت، فرانسه

حرفه:‌ دستیار شخصی؛ زمان مصرف داروها را به سالمند یادآوری می‌کند و در صورت نیاز به کمک، با دیگران تماس می‌گیرد.
به چه دردی می‌خورد: جوابش روشن است!
چه‌طور کار می‌کند: مهم‌ترین ویژگی کمپای، تعامل دوستانه و خوش‌مشربی در ارتباط با سالمند است. اگر به کمپای بگویید حالم خوب نیست، می‌پرسد، کجایتان درد می‌کند؟ و با اتصال به اینترنت، علایم شما را برای دکترتان ای‌میل می‌کند. کمپای می‌تواند لیست خرید را حفظ کند، با پزشکان کنفرانس ویدئویی ترتیب دهد و به اورژانس در مواقع ضروری زنگ بزند. همچنین کمپای اطراف خانه از پله‌ها دوری می‌کند و خودش می‌داند چه زمانی باید به شارژرش وصل شود. با این که پیش‌فرض کنترل کمپای فرمان‌های صوتی است، اما یک صفحه لمسی با علامت‌های خیلی ساده هم دارد.
زمان ورود به بازار کار: سال آینده




هرب (Herb)، سریع‌ترین و قابل‌ترین خدمتکار روباتی
محل تولد: آزمایشگاه‌ اینتل در پیتزبورگ و آزمایشگاه دانشگاه کارنگی ملون

حرفه: پیشخدمت
به چه دردی می‌خورد: چه کسی به یک پیشخدمت قابل و مطمئن برای کارهای خانه‌اش نیاز ندارد؟ به گفته محققین اینتل، هرب از نظر فناوری از هر روبات دیگری در این زمینه پیشرفته‌تر است.
چه‌طور کار می‌کند: محققین اینتل و دانشگاه کارنگی ملون، هرب را روی پایه یک سگ‌وی ساخته‌اند. به همین دلیل هم هرب می‌تواند خیلی سریع این طرف و آن طرف آشپزخانه مانور بدهد و در عین حال هم تعادل خود را حفظ کند و چیزی را نریزد. هرب خیلی هم باهوش است. نرم‌افزار تشخیص تصویری هرب به آن اجازه می‌دهد که اشیا را از هم تشخیص بدهد، پس وقتی از او بخواهید که برایتان نوشابه بیاورد، اشتباهی آبمیوه دریافت نخواهید کرد. هرب همچنین می‌تواند رفتار انسان‌ها را تقلید کند و اشیا را به روش صاحب خود بلند کند. محققین در تلاشند تا نرم‌افزار هرب را ارتقا بدهند تا در مکان‌های درهم و برهم کم‌تر با اجسام دیگر برخورد کند. همچنین آن‌ها می‌خواهند یک بازوی دیگر هم برایش بسازند تا بتواند در عین حال که لباس‌ها را از ماشین لباس‌شویی بیرون می‌آورد، آن‌ها را منظم و جدا جدا تا کند.
زمان ورود به بازار کار:‌ سال 2025/ 1404


منبع: پاپ ساینس
برگرفته از: خبرآنلاین

[deltang]

روباتی که جای رئیستان به اداره می آید! / دلیل کچل بودن روبات!

گروهی از محققان دانشگاه اوساکا روباتی ابداع کرده اند که با استفاده از توانایی بالای تقلید رفتارش می تواند حضور رئیس عزیزتان را حتی در زمان نبودنش از اداره برایتان شبیه سازی کند.
روبات Telenoid R۱ می تواند در تله کنفرانسها حضور فردی که پشت خط تماس قرار دارد را شبیه سازی کند.
این روبات ارتفاعی در حدود ۷۹ سانتیمتر داشته و تقریبا پنج کیلوگرم وزن دارد و دیدنش شما را به یاد شخصیت دوست داشتنی انیمیشن "کاسپر" می اندازد.
Telenoid R۱ در اصل مکالمات و حرکات صورت فرد غایب در جلسه که به واسطه ویدیو-تلفن ارسال شده را تکرار می کند.
حسگری از سوی خط تماس گیرنده وظیفه انتقال صدا، حرکات سر، صورت، و بازوهای فردی را که به تله کنفرانس وصل شده است را به خط گیرنده تماس به عهده داشته و روبات با دریافت این اطلاعات به گونه ای عمل می کند که به حاضران در جلسه حس حضور فرد غایب را القا می کند.
در چند نمایش آزمایشی، تماس های تلفنی نوه ای با پدربزرگش و پزشکی با بیمار پیرش اجرا شد و روبات توانست به خوبی حرکات فرد تماس گیرنده را در کنار دریافت کننده تماس شبیه سازی کند.
این روبات که با هدف کمک به جمعیت سالخورده ژاپن ساخته شده است می تواند برای افراد سالخورده همدم خوبی به شمار رود.
سازندگان نیز برای اینکه بتوانند برای روبات از نظر جنسیت و سن چهره ای خنثی به وجود آورند، سر او را بدون مو طراحی کرده اند.
بر اساس گزارش IBT، قیمت این روبات برای استفاده عمومی در حدود هشت هزار و ۹۰ دلار و برای استفاده تحقیقاتی در حدود ۳۴ هزار و ۶۰۰ دلار خواهد بود.

[deltang]

ربات آشغال‌خور

محققان برای اکوبات3 دستگاه گوارش اختصاصی طراحی کرده‌اند که نه تنها می‌تواند با هضم زیست‌توده انرژی مورد نیاز این ربات را تهیه کند بلکه در کنار آن از حجم زباله‌های انباشته‌شده روی زمین خواهد کاست.

انیمیشن خارق‌العاده وال-ای را یادتان هست؟ فکر می‌کنید زمانی برسد که ربات‌ها بتوانند بدون نیاز به کمک انسان از پس تأمین انرژی خودشان و دفع زباله‌های روی زمین بربیایند؟ این ربات‌ها برای کسب انرژی مطمئنا به یک منبع انرژی تجدید‌پذیر نیاز خواهند داشت و چه خوب است که این منبع هم بخشی از زباله‌های تولید‌شده توسط انسان باشد.

به گزارش نیوساینتیست، محققان آزمایشگاه رباتیک بریستول موفق شده‌اند رباتی بسازند که می‌تواند بدون نیاز به دخالت انسان از زیست‌توده به عنوان منبع انرژی تغذیه کند. به این منظور برای این ربات روده مصنوعی طراحی شده است.

این ربات که اکوبات‌3 نام دارد از 48 سلول سوختی میکربی برای تأمین انرژی مورد نیازش استفاده خواهد کرد. اکوبات3 در حال حاضر می‌تواند تا 7روز با مصرف زیست‌توده و آب بدون نیاز به انسان به فعالیت‌های اساسی مانند حرکت به سمت منبع نور بپردازد. به کمک پمپی که از وزن مواد زائد نیرو می‌گیرد، حرکات دودی روده مصنوعی شکل می‌گیرند و مواد زائد بدن، هر 24‌ساعت یک‌بار دفع خواهند شد.

برای آغاز این رژیم غذایی ربات باید به سراغ دستگاه تغذیه برود. دستگاه ماده‌ای مغذی شامل ترکیبات معدنی، نمک و عصاره مخمر را که مورد نیاز فلور میکروبی این روده اختصاصی است، به درون دهانی مرتبط با 48 سلول سوختی باکتریایی مستقل پمپ خواهد کرد.

اساس هضم و تأمین انرژی در دستگاه گوارش اکوبات3 بر واکنش‌های ‌اکسیداسیون-احیا استوار است. فعالیت باکتری‌ها به تولید اتم‌های هیدروژن منجر خواهد شد که با حرکت به سمت الکترود منفی جریان الکتریکی را آغاز خواهد کرد. هیدروژن برای رسیدن به الکترود منفی از غشای تبادل پروتونی عبور خواهد کرد و با اکسیژن محلول در آب ترکیب خواهد شد. با اینکه این واکنش به تولید آب اضافی منجر می‌شود اما نرخ بالای تولید بخار آب باعث خواهد شد ربات به استفاده منظم از دستگاه‌های تغذیه آب هم نیاز داشته باشد.
در حال حاضر میزان بهره‌وری این روش حدود 1درصد است. گسترش بیشتر سطح قطب مثبت که محل زندگی باکتری‌ها است می‌تواند به افزایش این درصد کمک کند.

رابرت فینکلشتاین که سرپرستی پروژه مشابهی را برای دارپا به عهده دارد، چندان موافق هضم زیست‌توده توسط ربات‌ها نیست. ربات ساخت این گروه که ایتر نام دارد از یک موتور احتراقی اختصاصی برای سوزاندن زیست‌توده استفاده می‌کند. ایتر در آزمونی که به تازگی انجام شده، توانسته است با مصرف 60 کیلوگرم زیست‌توده، 160 کیلومتر حرکت کند.
با این حال هضم زیست‌توده توسط ربات‌ها مزیت‌های متعددی خواهد داشت. این روش باعث می‌شود ربات‌ها همه‌چیز‌خوار شوند! از فاضلاب‌های صنعتی گرفته تا حشرات می‌توانند برای تأمین انرژی این ربات‌ها استفاده شوند.
ایده ربات‌های گوشتخوار کمی نگران‌کننده به نظر می‌رسد البته اگر نتوانید از رباتی با سرعت میانگین 21سانتیمتر در روز سریع‌تر حرکت کنید!


منبع: نیوساینتیست
برگرفته از خبر آنلاین

[deltang]

۱۰ راه حل جالب برای مدیریت سیم ها و کابل های مزاحم

تقریباً همه گجت های دیجیتال ما سیم ها و کابل های مختلفی برای شارژ شدن و یا اتصال به کامپیوتر و... دارند. همچنین اغلب ما دل خوشی از وجود این کابل های مزاحم در اطراف میز کار خود نداریم. اما فعلاً راهی برای حذف این کابل ها وجود ندارد؛ پس بهتر است به جای غز زدن راهی برای نظم دادن انها پیدا کنیم.

در ادامه ۱۰ ابزار خلاقانه برای مدیریت و نظم دادن به سیم ها و کابل های مزاحم را مشاهده کنید.

با استفاده از این نگهدارنده جذاب که در شش رنگ عرضه شده، می توانید کابل جمع شده خود را ثابت نگه دارید. قیمت یک دوجینش ۷ دلار است.

چیزی که اغلب ما را عصبی می کند، افتادن کابل ها از روی میز است. حتی بدتر از آن خم شدن و یافتن سر کابل و بازگرداندن دوباره آن به روی میز می باشد. اگر از این نگهدارنده استفاده کنیم، می توانیم به راحتی سر کابل های مختلف را در آن قرار دهیم تا دوباره از روی میز سُر نخورند.برای خرید شش تای آنها باید ۱۰ دلار بپردازید.

با این میمون بازیگوش می توانید یک دسته از کابل ها را به راحتی جمع و جور کنید. حاضرید ۵ دلار برایش بپردازید؟

این جعبه سر راه کابل های شما قرار می گیرد. وقت صرف نکنید و برای جمع کردن اساسی کابل های خود هم فسفر نسوزانید؛ همه کابل ها را به همراه سه راهی برق در این جعبه بریزید و فقط دو سر انها را بیرون بیاورید. اینطوری خیلی قشنگ تر است نه؟
قیمت این جعبه ۳۰ دلار است.

اگر کابل های مشابهی دارید که به یک پریز وصل کرده اید، و هنگام جدا کردن آنها نمی دانید کدامیک مربوط به کدام وسیله است، این نشانگرهای رنگی برای شما است. یک دوجین از آنها ۱۰ دلار قیمت دارد.

شارژر جمع و جور مک بوک تنها برای جمع کردن کابل نازک راه حل دارد. اما اگر شما از کابل دوم آن نیز استفاده می کنید، شاید این وسیله که بر روی شارژر نصب می شود، به شما در جمع کردن هر دو کابل هم کمک کند. ۱۵ دلار برای کم حجم کردن شارژر مک بوک مناسب است؟

اگر می خواهید به جای میخ دو پا از یک نگهدارنده زیبا تر استفاده کنید، میخ مخصوص با طرح پرنده و برگ، انتخاب مناسبی برای شما است. یک دوجین از این میخ ها ۱۰ دلار قیمت دارد.

کابل های نازک خود را مانند ماکارونی در این چنگال ۱۳ دلاری جمع و جور کنید.

استفاده از این وسیله پلاستیکی ۷ دلاری هم علاوه بر جمع و جور کردن سیم شارژر، یک جای امن و مناسب برای موبایل فراهم می کند و دیگر موبایل شما روی زمین در خطر لگد خوردن نیست.

این مارپیچ جذاب هم راه حل مناسبی برای جلوگیری از افتادن کابل ها از روی میز است که ۱۲ دلار قیمت دارد.

[deltang]

یخچال سیار مخصوص هندوانه

هندوانه یکی از بهترین میوه های فصل تابستان است. مخصوصا اگر خنک و شیرین باشد، به عنوان بهترین تسکين دهنده برای عطش روز های گرم تابستان پيشنهاد می شود.

آنچه که در تصویر مشاهده می کنيد حاصل ابتکار يک مخترع ژاپنی است. این یخچال سیار که Marugoto Tamachan نام دارد، می تواند هندوانه را سرد نگه داشته و آن را برای خوردن در مکان هایی که یخچال وجود ندارد در دسترس قرار دهد. ساختار فيزيکی این دستگاه با داشتن دو چرخ و يک دسته، امکان حمل هندوانه را بسیار آسان می کند.

جالب آنجاست که در کنار امکان سرمایش، امکانات حرارتی نيز برای آن در نظر گرفته شده تا در صورت نياز بتوان به جای هندوانه، غذا های طبخ شده را داخل آن گذاشت و آنها را برای خوردن کمی گرم تر کرد.

این دستگاه 6.3 کيلو گرم وزن دارد و با قيمت 230$ به فروش می رسد. از مشخصات سخت افزای تاسيسات حرارتی و برودتی آن نکته ای بيان نشده است. اما به نظر من یکی از پر کاربرد ترین و بهترین وسايل برای گردش ها و پیک نيک های خارج از شهر است. البته اگر قیمت اش را نادیده بگیریم. اینطوری شما می توانید حسابی گرما بخورید و عوض هندوانه تان کولر اختصاصی داشته باشد.