Проект Техниона, в рамках которого микроорганизмы связывают песок и поглощают углекислый газ, является одним из 16 проектов, представленных на Миланской триеннале.
3D-принтер производит инновационный строительный материал, разработанный в Технионе
3D-принтер производит инновационный строительный материал, разработанный в Технионе (Израильском технологическом институте) в Хайфе, в котором микроорганизмы связывают песок. Конечный продукт представлен в одной из девяти международных экспозиций на Триеннале в Милане. (Лаборатория Disrupt.Design, Факультет архитектуры и градостроительства, Технион)
Потенциально революционный строительный материал, разрабатываемый в Израильском технологическом институте «Технион», использует микроорганизмы вместо цемента для связывания частиц песка, а также поглощает углекислый газ из атмосферы, способствующий глобальному потеплению.
Междисциплинарный проект Техниона CyanoGems использует микроорганизмы, способные к фотосинтезу, то есть, используя солнечный свет для создания питательных веществ из углекислого газа и воды. В процессе фотосинтеза углекислый газ удаляется из атмосферы, а кислород выделяется.
(Лаборатория Disrupt.Design, Факультет архитектуры и градостроительства, Технион)
Потенциально революционный строительный материал, разрабатываемый в Израильском технологическом институте «Технион», использует микроорганизмы вместо цемента для связывания частиц песка, а также поглощает углекислый газ из атмосферы, способствующий глобальному потеплению.
Междисциплинарный проект Техниона CyanoGems использует микроорганизмы, способные к фотосинтезу, то есть, используя солнечный свет для создания питательных веществ из углекислого газа и воды. В процессе фотосинтеза углекислый газ удаляется из атмосферы, а кислород выделяется.
В случае с инновационным строительным материалом, изготовленным с помощью 3D-принтера и в настоящее время экспонируемым в музее Триеннале в Милане в Италии, микроорганизмы не только удаляют углерод из атмосферы в процессе фотосинтеза; они формируют сообщества, образуя так называемую биопленку — слизистую, липкую поверхность, — и производят карбонат кальция, который в природе используется для создания таких материалов, как раковины, кости и зубы.
Команда Техниона, расположенного в северном городе Хайфа, объединяет ученых из сферы архитектуры и городского планирования с коллегами из сферы биотехнологий и пищевой инженерии.
По словам доцента Шани Барат с факультета архитектуры и градостроительства, который руководит проектом вместе с профессором Йехезкелем Каши с факультета биотехнологии и пищевой инженерии, одна тонна этих микроорганизмов может поглотить 1,8 тонны углекислого газа.
Профессора Техниона получили премию за прорыв в исследовании климатических решений(суббтитры на русском языке)
СКРИНШОТ (суббтитры на русском языке)
Барат отметила, что, пока велись работы по расчёту точных показателей, выбросы углерода, связанные с процессом в Технионе, были значительно ниже, чем в бетонной промышленности. В то время как в последней для нагрева известняка и других минералов при высоких температурах для производства одного из ключевых ингредиентов цемента сжигается ископаемое топливо, что приводит к выбросам большого количества углекислого газа, материал в Технионе производится и высыхает при комнатной температуре.
Даже если материал высыхает, выбранные штаммы микроорганизмов продолжают жить и фотосинтезировать до тех пор, пока доступны влага, солнечный свет и углекислый газ.
По этой причине каждый компонент здания проектируется таким образом, чтобы обеспечить максимальную поверхность, открытую воздуху и солнцу.
Высушенный продукт. (Лаборатория Disrupt.Design, Факультет архитектуры и градостроительства, Технион)
Следующим шагом проекта станет создание полномасштабных прототипов, используемых в архитектурной отрасли, таких как кирпичи, панели и облицовка.
Что касается стоимости, то, по её словам, материал, который можно напечатать на 3D-принтере прямо на месте, потенциально может сэкономить на рабочей силе, строительных лесах и других расходах. Сложность заключалась в масштабируемости вне лабораторных условий, над чем, в частности, работала команда.
В прошлом году проект получил премию «Climate Solutions Breakthrough Research Prize», присуждённую Еврейским национальным фондом Канады при поддержке KKL-JNF. По словам Каши, он вызывает большой интерес. «Биологические материалы — горячая тема», — сказал он.
Инсталляция Техниона — одна из 16 представленных на Триеннале инсталляций, исследующих экспериментальные способы совместного проживания с микробами в искусственной среде.
В проекте Техниона также принимают участие аспирантка Перла Армали, магистрант Юваль Бергер и доктор Любовь Ильясафов.
Два существенных усовершенствования могут сделать МРТ лучшей альтернативой таким тестам, как ПЭТ-КТ, снижая воздействие вредного излучения на пациента.
В свою очередь, это может привести к прогрессу в выявлении заболеваний и потенциально снизить необходимость в некоторых диагностических процедурах с использованием радиации.
Исследовательская группа использовала новую методологию под названием MMV (матричные намагниченные транспортные средства), которая использует специально разработанные материалы для улучшения обнаружения метаболитов — небольших молекул, которые могут указывать на различные состояния здоровья.
Метод MMV увеличивает силу сигнала магнитного резонанса примерно на четыре порядка и увеличивает продолжительность усиленного сигнала примерно до 10 минут по сравнению с одной минутой при использовании существующих методов.
Эти два усовершенствования могут сделать МРТ более жизнеспособной альтернативой таким интенсивно используемым методам исследования, как ПЭТ-КТ, в некоторых случаях, потенциально снижая воздействие вредного излучения на пациента.
Эта разработка решает проблему обнаружения низкоконцентрированных метаболитов в тканях с помощью обычной МРТ. Улучшая эту возможность, новые материалы могут повысить диагностический потенциал МРТ, позволяя лучше отслеживать метаболиты с течением времени.
«Наше открытие очень волнительно для нас, поскольку новый метод предоставит врачам более широкое временное окно для проведения сканирования, и мы рассчитываем, что это расширит применение МРТ-сканирования без использования радиации», — отметил профессор Аарон Бланк, один из ведущих исследователей исследования .
«Эти материалы расширят возможности медицинских и исследовательских групп в ранней диагностике заболеваний, характеристике тканей, мониторинге прогрессирования заболеваний, планировании хирургических операций, выборе оптимального лечения и принятии обоснованных решений».
Ученые Техниона-Израильского технологического института предлагают разместить гигантский лист фольги над экватором, чтобы отклонять солнечный свет и снизить температуру Земли на 1,5 градуса Цельсия.
В рамках смелой инициативы, направленной на борьбу с глобальным потеплением, профессор Йорам Розен, глава Института космических исследований Ашера (ASRI) в Технионе и профессор физического факультета, а также команда ученых и отраслевых экспертов сформулировали смелый план запуска массивного листа фольги в космос, который будет действовать как солнцезащитный козырек, отклоняя часть солнечных лучей и снижая среднюю температуру Земли на 1,5 градуса Цельсия за относительно короткий период в 18 месяцев.
Вопрос: Со стороны ваша идея звучит несколько самонадеянно, профессор Йоав Розен: отправить в космос тень, которая покроет часть Земли, чтобы помочь справиться с глобальным потеплением и даже снизить температуру здесь на полтора градуса. Расскажите о своем плане в Технионе.
«Идея состоит в том, чтобы отправить огромный солнцезащитный козырек площадью 2,5 миллиона квадратных километров (965 255 квадратных миль) – примерно размером с Аргентину – в уникальную точку между Землей и Солнцем. Он будет разворачиваться между Солнцем и Землей. , блокируя часть солнечного излучения и снижая среднюю температуру здесь, на Земле, на 1,5 градуса Цельсия за относительно короткий период, примерно за полтора года, поскольку полностью устранить выбросы парниковых газов мы не сможем – и даже если сможем. сделать, нам все равно придется столкнуться с нынешними высокими температурами – нам нужно решать проблему извне».
Профессор Йорам Розен, глава Института космических исследований Ашера (ASRI) в Технионе и профессор физического факультета (Фото: Иегошуа Йосеф)
Вопрос: Принято считать, что с начала индустриальной эпохи температура на Земле выросла примерно на полтора градуса. Таким образом, за полтора года вы сократите разрыв в 250 лет.
Розен признает, что снижение температуры Земли на 1,5 градуса Цельсия всего за 18 месяцев является амбициозной целью, учитывая, что глобальная температура выросла примерно на такую же величину за 250 лет с начала промышленной революции. Однако он утверждает: «Согласно всем нашим анализам, это сработает. Текущая средняя температура на Земле составляет около 15 градусов по Цельсию, и было бы предпочтительнее, чтобы она была около 13,5 градусов».
Сам солнцезащитный козырек будет изготовлен из материала, уже используемого в космических миссиях, и окажется относительно доступным. «Оно мало чем отличается от спасательных одеял, которые используют пилоты, туристы и марафонцы, чтобы согреться после физических нагрузок. Это тот же материал, что и спасательные одеяла, которые вы можете найти в Decathlon за 34 шекеля (около 10 долларов США)». Розен объясняет. «Материал тот же – но понятно, что при отправке его в космос требуются некоторые изменения, и все становится дороже».
Вопрос: Вы говорите о тени размером с Аргентину, Алжир или Казахстан. Как будет работать производство?
Признавая масштабность задачи, Розен подчеркивает, что производственный процесс будет модульным, при этом солнцезащитный козырек будет состоять из отдельных компонентов, которые не обязательно будут соединяться в пространстве, но смогут работать рядом друг с другом для создания желаемой тени. "Производство будет осуществляться частями", - уточняет он. «Даже в космосе компоненты не обязательно должны быть соединены; они могут располагаться рядом, чтобы создать тень».
Вопрос: Будет ли тень каким-либо образом заметна на Земле? Будет ли у нас тень посреди дня?
«Мы этого не почувствуем, и заметной тени не будет. Это немного похоже на то, как муха отбрасывает тень на Землю с высоты километра. Но на практике это снизит нам температуру, а также заблокирует 2 % радиации, которая достигает нас, что также является целью. Тень в основном затронет территорию в пределах 1600 км (994 миль) от экватора, что является критической областью, влияющей на всю планету».
Вопрос: Как вам вообще пришла в голову эта идея?
«Идея проекта создания зонтика зародилась несколько лет назад, когда израильская группа ученых и отраслевых экспертов собралась для изучения потенциальных решений проблемы глобального потепления. Хотя первоначальные предложения включали запуск 250 миллионов огромных (2,5 акра) воздушных шаров для затенения Земли, группа быстро осознала непрактичность такого огромного количества воздушных шаров, которые потенциально могут упасть в атмосферу».
«Несколько месяцев спустя, когда я возвращался с конференции, мне пришла в голову идея — как отправить солнцезащитный козырек, в какую точку и какие материалы использовать», — вспоминает Розен. «На следующий день я обнаружил, что кто-то предложил подобную концепцию 16 лет назад, что дало мне уверенность в том, что я на правильном пути. Разница в том, что все предыдущие статьи по этому вопросу были теоретическими, а мы придумываем новые. структурированный план реализации».
Изменение климата
Признавая астрономическую стоимость проекта – примерно 30 триллионов долларов – Розен и его команда решили начать с малого, отправив в космос прототип солнцезащитного козырька размером с классную комнату. «После того, как мы добьемся успеха с небольшим проектом, мы сможем заручиться поддержкой всего мира для более крупного проекта», - заявляет он.
Вопрос: Когда вы сможете отправить прототип в космос?
«В течение трех-четырех лет с того момента, как у нас появятся деньги. Отправка прототипа в космос будет стоить около 15 миллионов долларов. Сейчас наш прогресс идет медленно, потому что у нас нет денег для инвестиций, и ожидается, что в будущем , мы сможем положиться на сторонние компании для подготовки паруса, компьютера и других частей».
Солнечные бури, давление и тьма
Вопрос: Вы подчеркиваете, что затенение Земли должно осуществляться извне, т.е. из космоса, и что затенение от поверхности Земли не сработает. Не могли бы вы объяснить это немного подробнее?
«В жаркий солнечный день в Израиле вы заходите в здание с кондиционером. Может быть, вам так комфортнее, но температуру Земли вы не изменили. Если у автобусной остановки есть крыша, это немного комфортнее под ним, но это не меняет температуру Земли, потому что крыша поглощает тепло. Поэтому затенение должно быть сделано за пределами атмосферы. В первую очередь, необходимо обеспечить защиту от радиации.".
Вопрос: Точка расположения тени находится на расстоянии 1,5 миллиона километров (932 057 миль) отсюда. Почему именно?
«Это фантастическая точка, потому что это одна из пяти неподвижных точек в пространстве, которые вращаются вместе со всей системой. Это единственная точка, которая нас интересует, потому что размещение тени в других точках, скорее всего, отбросит тень на другие звезды, а не только на нас. Поэтому мы должно находиться в первой точке Лагранжа, то есть на расстоянии, на котором гравитационные силы Земли и Солнца находятся в равновесии».
Вопрос: Что вы будете делать с радиационным давлением?
«Радиационное давление не является незначительным и выводит систему из равновесия, поэтому мы расположим тень немного дальше «вправо», примерно на 50 000 км (31 069 миль) к Солнцу, чтобы восстановить систему в равновесии. Кстати, новая точка также нестабильна, а это означает, что тень все равно может потерять равновесие и упасть, поэтому нам нужно будет внести исправления, точно так же, как человек, стоящий на одной ноге, меняет свою позицию, чтобы оставаться в вертикальном положении».
Вопрос: какое значение имеют подобные поправки в космосе?
"В принципе, вы можете установить двигатель и постоянно вносить небольшие коррективы, но двигатель добавляет веса и сложности, а мы хотим избежать того и другого. Итак, мы развернем парус и переместимся в одну сторону или закроем парус и переместимся в другую сторону. Перемещение и переориентация будут происходить не каждые несколько секунд или минут, а каждые 100-200 дней. Это решение, которое для нас не представляет проблемы. Кажется, что между этими двумя точками мы можем перемещаться в определенном диапазоне и оставаться в пределах области, не падая. Как уже упоминалось, тенты будут модульными и состоять из множества таких покрытий, и для объединения в более крупную систему будут регулярно запускаться новые установки".
Вопрос: Сколько таких запусков вам понадобится?
"Речь идет о 2,5 миллионах тонн. В настоящее время мы можем запустить 100 тонн, и каждый раз мы будем запускать максимально возможное количество. Вероятно, нам потребуются тысячи запусков. Время в пути также будет относительно коротким. Космический телескоп Джеймса Уэбба был запущен около двух с половиной лет назад в нужную для нас точку, а время в пути составило несколько недель".
Вопрос: Будет ли проводиться ежегодное плановое техническое обслуживание такого проекта?
"На самом деле нет возможности проводить техническое обслуживание. Любая деталь, которая выйдет из строя, то есть будет неправильно установлена, будет заменена другой. Стоимость замены незначительна по сравнению со всем проектом".
Вопрос: Как насчет того, что солнечный нагрев негативно влияет на тень? Всего месяц назад спутники зафиксировали сильные солнечные бури.
«Это правда, что у Солнца есть свои циклы, но, вообще говоря, Солнце остывает в течение миллиардов лет. Ожидается, что через несколько миллиардов лет оно также погаснет, и тогда нам нужно будет поговорить еще раз и посмотреть. что мы делаем».
Международный интерес
Вопрос: Я пытаюсь подумать о том, что более самонадеянно: думать, что можно отправить такую тень в космос, или собрать сумму денег, о которой мы говорим – 30 триллионов долларов.
«К счастью, я не занимаюсь сбором глобальной суммы. Это во многом зависит от политики».
Вопрос: Годовой бюджет США составляет около 5 триллионов долларов. Я предполагаю, что это глобальный интерес, и каждая страна должна будет внести свой вклад.
«Честно говоря, я был уверен, что для такого проекта с такими ключевыми словами, как устойчивое развитие, глобальное потепление и спасение планеты Земля, будет очень легко собрать деньги – но оказывается, что это не совсем так».
Вопрос: Какую реакцию вы получаете на эту идею в академических кругах и за их пределами?
«Все в восторге от этого проекта, — утверждает он, — но некоторые профессиональные организации скептически относятся к затратам. Тем не менее, технологические компании, страны и известные активисты-экологи обратились к нам и выразили большой интерес».
Однако Розен выражает удивление по поводу оппозиции со стороны некоторых экологических кругов, которые опасаются, что решение проблемы глобального потепления может привести к самоуспокоенности по поводу загрязнения. «Мне важно отметить, что наше решение, каким бы эффективным оно ни было, должно сосуществовать с сокращением выбросов парниковых газов», — подчеркивает он.
«Если мы продолжим позволять температуре Земли повышаться в течение более длительного периода, мы можем достичь точки, когда ни одно функционирующее человечество не сможет решить свои проблемы», — говорит профессор Розен (Фото: Getty Images/iStockphoto/ega
Продолжающаяся и постепенная катастрофа
Вопрос: Что произойдет, если ваш план по отправке этого солнцезащитного козырька не осуществится? Существуют ли другие решения для снижения температуры на Земле?
«Давайте начнем с предпосылки, что мы согласны с тем, что температура Земли повышается. На мой взгляд, есть направления решения: первое — поглощать углекислый газ, CO2, обратно из атмосферы или океанов, тем самым уменьшая количество CO2 в атмосфере. Это возможно, но мы говорим о безумных количествах CO2, которые нам придется сжижать и хранить, а все, что хранится, всегда может утечь. Это вариант, но не без проблем».
«Второе решение, хотите верьте, хотите нет, — это покрасить все в белый цвет. Чем ярче объект, тем больше света он отражает и не поглощает в виде тепла. Когда вы носите черную рубашку, вы поглощаете больше тепла, в то время как белая рубашка снижает температуру".
Вопрос: Это звучит не очень реалистично.
"Верно. Один из вариантов - делать это в космосе. То есть создавать больше облаков, которые отражают свет и снижают температуру, но здесь с погодой приходится играть в экстремальные игры."
Вопрос: Каковы долгосрочные риски, если мы не отправим этот космический зонтик? Что может случиться с Землей через несколько десятилетий?
"Я физик, а не специалист по климату, но мы уже становимся свидетелями все большего числа катастроф и экстремальных явлений. Если мы не решим проблему, то в течение двух-трех десятилетий мы станем свидетелями еще большего их числа, с большим ущербом и угрозой для нашей жизни. Если мы и дальше будем допускать повышение температуры на Земле в течение более длительного периода, мы можем достичь точки, когда ни одно функционирующее человечество не сможет решить свои проблемы. Трудно предсказать будущее, но для людей могут произойти очень негативные изменения, возможно, даже необратимые."
Вопрос: Есть те, кто говорит о переселении человечества на другую планету. Ваше решение по космическому зонтику звучит более реалистично.
"Если мы не сможем жить на Земле, нам нужно будет найти другое место. И переселение человечества на другую планету – например, на Марс – обойдется намного дороже, чем те 30 триллионов долларов, о которых мы говорим. Более того, подумайте об экстремальных условиях на Марсе: нам пришлось бы жить там в биосфере, потому что радиация там смертельна, а температура экстремальна. Нам понадобились бы скафандры и постоянный запас кислорода. Но здесь, на Земле, у нас отличные условия, нам просто нужно инвестировать в решения".
Вопрос: Печально, но что нужно сделать, чтобы люди проснулись.
«У меня есть новости для вас – мы уже находимся на «пороге», и мы не знаем об этом, потому что катастрофа продолжается, а не происходит одновременно. К сожалению, вместо того, чтобы сосредоточиться на решении, которое улучшит нашу жизнь, человечество инвестирует в другой глобальный проект, который обходится нам гораздо дороже – войны. Нам так легко тратить деньги на войны. но когда дело доходит до нашего будущего здесь, расходы становятся все сложнее и сложнее, я никогда не смогу этого понять. Нам нужно действовать сейчас, чтобы не платить сложные проценты за наше бездействие».
Профессор Шуламит Левенберг. Фото предоставлено пресс-секретарем Техниона
Этот метод позволяет осуществлять биопечать живых клеток и тканей глубоко внутри тела с использованием внешнего звукового излучения.
Этот подход устраняет необходимость в инвазивных процедурах, которые сопряжены с такими рисками, как инфекции, повреждение тканей и длительное время восстановления.
Традиционно доставка биосовместимых материалов для таких применений, как локализованное высвобождение лекарств и трансплантация тканей, требовала инвазивных операций.
Новый метод напрямую доставляет клетки или лекарства в жидких биологических чернилах в нужную область посредством инъекции или катетеризации. Звуковые волны от внешнего ультразвукового преобразователя запускают печать искусственных тканей этими чернилами, что позволяет создавать сложные тканевые структуры без обнажения внутреннего участка лечения.
Репрезентативные изображения микроструктуры образовавшихся гидрогелей при различной длительности индукции ультразвука, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа. Фото предоставлено Израильским технологическим институтом Технион.
Примечательно, что механические свойства созданных трансплантатов можно настроить в соответствии с целевыми тканями и желаемой скоростью высвобождения лекарств, предлагая более индивидуальный подход к медицинским вмешательствам.
Метод был разработан научным сотрудником-постдокторантом Лиором Дебби в лаборатории Левенберга в Технионе вместе с Маждом Мачуром, докторантом программы MD/PhD.
Доктор Лиор Дебби. Фото предоставлено Технионом – Израильским технологическим институтом.
Они говорят, что эту технологию можно использовать в самых разных приложениях; согласно полному исследованию, опубликованному в журнале Small Methods . Продемонстрированные варианты использования включают «доставку жизнеспособных и функциональных клеток, доставку лекарств с пролонгированными профилями высвобождения и 3D-печать ».
«Эта многообещающая технология может изменить парадигму локальной и неинвазивной доставки материалов во многих клинических применениях», — заявляют авторы исследования, отмечая, что она также представляет «новый метод печати — «акустопечать» — для 3D-печати и биопечати in situ. ».
По словам новатора Cool Earth, ("Прохладная Земля"), установка огромного зонтика, частично закрывающего солнце, может снизить температуру Земли на градус или два.
Концепция Института космических исследований Ашера о щите, блокирующем попадание некоторых солнечных лучей на Землю. Видео: предоставлено
Подобно пляжному зонтику на песке, может ли огромное космическое одеяло, стратегически расположенное между Землей и Солнцем, блокировать достаточно солнечной радиации, чтобы охладить нашу планету на один или два градуса?
Розен считает, что гигантский солнцезащитный козырек из майлара или аналогичного материала может эффективно противостоять эффекту повышения температуры из-за избыточных парниковых газов, таких как углекислый газ (CO2), удерживающих слишком много солнечной радиации в атмосфере.
Возможно, проект Розена, представленный в «Нью-Йорк Таймс», вдохновит экологические организации сделать пожертвование на покрытие предполагаемой стоимости Cool Earth в 20 миллионов долларов.
Белая краска не подойдет
«Земля живет в термодинамическом равновесии с Солнцем», — объясняет Розен.
«Солнечная радиация нагревает Землю, и Земле приходится охлаждаться, излучая обратно, чтобы достичь баланса. Проблема в том, что слишком много парниковых газов препятствует выходу радиации в атмосферу, и поэтому температура Земли повышается».
Одним из решений является улавливание углерода , удаление части избытка CO2. «Но это нелегко сделать, и мы говорим об огромных суммах», — рассказал Розен ISRAEL21c.
ПОДРОБНОСТИ
«Другое решение — покрасить планету в белый цвет, чтобы увеличить отражательную способность Земли. Но не так-то просто просто покрасить все в белый цвет. Это не работает таким образом».
Идея «космического одеяла» принадлежит к третьему блоку решений, которые подходят к проблеме с другой стороны.
«Поскольку мы ограничены в наших возможностях помочь Земле излучать энергию, давайте постараемся не нагревать ее таким количеством солнечного излучения, чтобы немного уменьшить необходимость в охлаждении. Именно над этим подходом мы работаем», — говорит Розен.
COOL EARTH ("Прохладная Земля")
Запустить двигатель
Массивный солнцезащитный козырек может привести к падению температуры на Земле на 1,5 градуса Цельсия за год или около того.
Это не избавит нас от последствий изменения климата, признает Розен.
Профессор Йорам Розен, директор Института космических исследований Ашера Израильского технологического института Технион. Фото любезно предоставлено профессором Розеном
«Даже если сегодня мы полностью остановим все загрязнения, ситуация не улучшится. Мы застрянем в этой нынешней температуре и связанных с ней катастрофах. Коровы по-прежнему будут выделять метан, а транспортные средства — CO2. Если мы очень хорошо умеем снижать загрязнение, мы можем снизить скорость нагрева, но мы все равно будем нагреваться».
Тем не менее, решение Розена по затенению могло бы сделать наше существование на Земле более комфортным.
Логотип Института исследования космоса при Технионе
«Cool Earth — это маленькая версия более крупного глобального решения. Мы отправим миниатюрную версию этого огромного зонтика/паруса/одеяла/зонтика — как бы вы его ни называли — в качестве технологического демонстратора, чтобы показать, что это возможно», — говорит Розен.
«Тогда, возможно, люди смогут взять и принять глобальное решение. Мы хотим запустить двигатель».
Демонстратор «Прохладной Земли», площадь которого запланирована на скромные 100 квадратных футов, конечно, не повлияет на глобальное потепление.
«Чтобы действительно снизить температуру, нам нужно около 2,5 миллионов квадратных километров материала, что составляет примерно миллион квадратных миль — размер Аргентины или Алжира», — говорит Розен.
Куда поставить щит
Солнцезащитный экран будет работать только вне атмосферы в определенном месте, называемом точкой Лагранжа 1 (L1), между Землей и Солнцем. Это около 1,5 миллионов километров (приблизительно 900 000 миль) от Земли.
Солнцезащитный козырек должен быть расположен в точке Лагранжа 1, на расстоянии 900 000 миль от Земли. Фото: скриншот
Здесь гравитационные силы двух тел нейтрализуют друг друга. Теоретически это означает, что объект останется на месте. Однако давление солнечной радиации толкает объекты к Земле.
«Поэтому нам нужно найти точное место, где три силы – две гравитационные силы и давление солнечного излучения – уравновесятся до нуля. Мы называем эту точку L1 SRP», — говорит Розен.
«Если он выйдет за пределы L1 или L1 SRP, игра окончена. Оно упадет».
Поскольку несколько других космических миссий уже находятся в L1, говорит он, «мы знаем несколько способов туда добраться. Это самая легкая часть. Самое сложное: как мы узнаем, что находимся именно в нужном месте?
«Это вопрос навигации. Над этим работает один из моих учеников, Моше Голани. Мы верим, что он нашел метод, который может сработать для нас».
Дрейф в космос
В течение последних трех десятилетий Розен помогал коллегам разгадывать тайны Вселенной в лучшей в мире игровой площадке для физиков элементарных частиц — лаборатории ЦЕРН в Женеве.
«Три года назад я как бы улетел в космос», — говорит он со смехом.
Это небольшое изменение направления было инициировано израильским предпринимателем Эли Яхалом, который «хотел сделать что-то для человечества» и пригласил Розена присоединиться к группе исследователей, обдумывающих новые идеи для борьбы с глобальным потеплением.
«Я думал об этой идее солнцезащитного козырька, а затем обнаружил, что кто-то опубликовал эту идею в 2006 году», — говорит Розен. «На самом деле это было хорошо. Это подтвердило, что мои мысли были в правильном направлении. Меня зацепило».
Десятки триллионов
Ученые в других странах также обдумывают идеи защиты Земли от солнечной радиации, «но я считаю, что мы выбрали самый простой вариант», — говорит Розен.
Главный вид Института космических исследований имени Ашера в Технионе - Израильском технологическом институте.
В Институте космических исследований Ашера он собирает команду экспертов из различных дисциплин Техниона — аэрокосмической техники, промышленного менеджмента, экологической инженерии, материаловедения — чтобы поднять Cool Earth с земли и гарантировать, что такая установка не причинит ущерба.
Ученые из Института космических исследований Ашера проверяют материалы солнцезащитных козырьков. Фото: скриншот
Если «Прохладная Земля» успешно докажет свою концепцию, многим странам придется скинуться на “десятки триллионов” долларов, в которые, по оценкам Розен, обойдется глобальное решение.
Хотя он не думает, что команда Техниона в одиночку сможет спасти планету, “мы собираемся показать, что это возможно”.
29 ноября 2022г. Исследователи из Израильского технологического института Технион разработали революционную невидимую лицевую маску для защиты от передачи COVID, MERS, гриппа и других вирусов.
Воздушный экран: жидкая маска для лица, которая может защитить от вирусов, таких как COVID.
(фото предоставлено: Wisdome Wearables)
Маски для лица защищают своих владельцев от опасных для жизни респираторных инфекций всех видов. Однако они также оказывают вредное психологическое воздействие, например, ухудшают идентификацию лица и распознавание эмоций, что затрудняет понимание людьми того, что говорят те, кто их носит.
Ношение масок в течение рабочего дня также приводит к потере концентрации, а также к снижению внимания и терпения в самых разных профессиях. Также наблюдается снижение физиологического устного общения, наряду с физиологическими эффектами, такими как головные боли и проблемы с кожей.
Из-за этих трудностей многие люди носят маски неправильно — на уровне рта или под ним, что значительно снижает уровень защиты. Даже в Японии, где маски для лица распространены, большое исследование показало, что только 20% людей носят маски правильно.
Обычные маски для лица также привели к резкому росту пластиковых отходов , усугубляемых правительственными предписаниями по ношению масок, которые ежегодно производят миллионы тонн.
Совершив прорыв, который спасет жизни, а также поможет защитить окружающую среду, исследователи из Израильского технологического института Технион в Хайфе разработали революционную невидимую лицевую маску для защиты от передачи COVID, MERS, гриппа и других респираторных вирусов.
Air-Screen: Fluidic facemask (Воздушный экран: Жидкая маска для лица)
Невидимый воздушный экран вместо лицевой маски
Команда под руководством профессора Моше Шохама и профессора Дэвида Гринблата изобрела радикально новое решение дилеммы традиционной маски, создав невидимую «воздушную завесу» перед лицом пользователя . Воздушная завеса создается внутри легкого блока с фильтром, установленного на козырьке кепки.
Стало очевидным несколько основных преимуществ: воздушный экран защищает глаза, нос и рот, не снижая узнаваемости лица, распознавания эмоций или устного общения. Воздушный экран также можно использовать повторно, поэтому он не загрязняет окружающую среду, как пластиковые одноразовые фильтры, используемые во всем мире .
Недавно опубликованное исследование, основанное на экспериментах, проведенных в лаборатории Гринблатта, доказало эффективность воздушного экрана, эффективно блокирующего аэрозоли, образующиеся при устном общении, а также крупные капли, образующиеся при кашле и чихании. Он также удаляет неактивный аэрозольный воздух из передней части лица с помощью процесса, известного как “захват”.
Видео, опубликованное университетом, показывает, как используется лазерная подсветка, чтобы сделать воздушный поток видимым. Дэвид Кейсар и Анан Гарзози, студенты энергетической программы Нэнси и Стивена Гранд Технион, сыграли важную роль в проведении и анализе экспериментальных данных и в разработке математической модели воздушного экрана, основанной на теоретической физике.
Несколько индивидуальных интервью и пилотных исследований с более чем 50 субъектами из различных секторов, включая пожилых людей и их опекунов в домах престарелых; профессора университетов и их студенты; работники, работающие в непосредственной близости, в том числе репетиторы, физиотерапевты и психологи, работники розничной торговли в магазинах и офисах, а также высокотехнологичные управленческие команды и члены правления, которые участвуют в длительных совещаниях в помещении, — ясно продемонстрировали преимущество невидимого воздушного экрана над широко используемыми масками для лица. Эти группы представляют потенциальных первых пользователей новой технологии, которые получат наибольшую выгоду от этого изобретения в Израиле и во всем мире.
Несколько индивидуальных интервью и экспериментальных исследований с более чем 50 субъектами из различных секторов, включая пожилых людей и тех, кто ухаживает за ними в домах престарелых; университетских профессоров и их студентов; работников, работающих по соседству, включая репетиторов, физиотерапевтов и психологов, работников розничной торговли в магазинах и офисах, а также высокотехнологичные управленческие команды и члены правления, которые участвуют в длительных заседаниях в помещении, наглядно продемонстрировали преимущество невидимого воздушного экрана перед обычно используемыми масками для лица. Эти группы представляют потенциальных первых пользователей новой технологии, которые больше всего выиграют от этого изобретения в Израиле и во всем мире.
Технион недавно лицензировал эту технологию для Wisdome Wearables Ltd. Этот стартап в настоящее время находится в процессе коммерциализации продукта и ищет партнеров для реализации этой прорывной технологии в интересах тех, кто подвержен высокому риску заражения респираторными вирусами.
Четыре женщины профессора из Техниона в Хайфе получили гранты от Европейского исследовательского совета на продолжение учебы
Слева направо: проф. Инбал Талгам-Коэн, проф. Наама Гева-Заторски, проф. Офра Амир, проф. Нога Рон-Харел. (Couttesy).
Европейский исследовательский совет (ERC) наградил четырех начинающих ученых Техниона стартовыми грантами, признавая большие перспективы в их областях исследований.
Эти ученые: доцент Инбал Талгам-Коэн с факультета компьютерных наук имени Генри и Мэрилин Тауб; доцент Офра Амир факультета промышленной инженерии и менеджмента; доцент Нога Рон-Харел с биологического факультета; и доцент Наама Гева-Заторски с медицинского факультета Рут и Брюса Раппапорт.
ERC финансирует превосходные передовые исследования, и является частью программы Horizon Europe. Стартовые гранты ERC направлены на то, чтобы помочь выдающимся ученым, которые начинают свою карьеру в качестве руководителей собственной лаборатории, формировать свои команды и реализовывать свои самые многообещающие идеи.
Проф. Инбаль Талгам-Коэн
Профессор Инбаль Талгам-Коэн работает в области алгоритмической теории игр, ее особый интерес представляют алгоритмы с экономическими и социальными приложениями. Такие алгоритмы не могут быть разработаны в пустоте; они постоянно взаимодействуют с людьми, у которых есть свои интересы.
Профессор Талгам-Коэн предлагает применить алгоритмическую линзу к области экономики под названием «дизайн контрактов», отмеченной Нобелевской премией 2016 года. То есть контракты могут быть разработаны с помощью алгоритмов таким образом, чтобы стимулировать все вовлеченные стороны прилагать усилия для плодотворного сотрудничества.
Применение этого подхода варьируется от традиционных контрактов, переносимых на онлайн-платформы, такие как фриланс, до новых схем стимулирования, основанных на данных, для таких областей, как цифровое здравоохранение.
Проф. Офра Амир
Проф. Офра Амир. Основные исследовательские интересы лежат на пересечении искусственного интеллекта и взаимодействия человека с компьютером. Людям часто трудно доверять компьютерным системам, потому что они не понимают их поведения. Искусственный интеллект (ИИ) может принести пользу обществу в таких областях, как транспорт, здравоохранение и образование. Но чтобы реализовать этот потенциал и эффективно сотрудничать с ИИ, нам нужно знать, когда мы можем доверять его решениям. Например, водителю автономного транспортного средства необходимо будет предвидеть ситуации, в которых автомобиль выходит из строя и передает управление, в то время как врачу необходимо будет понять режим лечения, рекомендованный ИИ, чтобы определить, соответствует ли он предпочтениям пациента.
Проф. Наама Гева-Заторски
Проф. Наама Гева-Заторски изучает взаимодействие микробиоты кишечника с нашей иммунной системой и их потенциальное влияние на наше здоровье. В частности, она стремится лучше понять их функциональность и пространственную организацию — где именно в кишечнике процветают микробы, как они приспосабливаются к окружающей среде и как они влияют на нас — своих млекопитающих-хозяев. Эти вопросы имеют особое значение для колитов и болезни Крона, видов воспалительных заболеваний кишечника. В частности, в кишечнике пациентов с болезнью Крона наблюдаются участки воспаления кишечника, окруженные невоспаленными областями, с четкими границами, но неизвестной причиной. Профессор Гева-Заторский стремится выяснить, почему одни участки кишечника пациентов воспаляются, а другие нет, понять, как взаимодействуют микробы и иммунная система пациентов.
Проф. Нога Рон-Харел
Старение иммунной системы находится в центре внимания исследования профессора Нога Рон-Харела . В частности, ее работа сосредоточена на Т-лимфоцитах. Эти клетки играют центральную роль в нашей защите от патогенов и опосредуют реакцию на вакцинацию и иммунологическую память на прошлые события. Т-лимфоциты относятся к популяциям иммунных клеток, на которые в наибольшей степени влияет старение. Поразительно, но старые и дисфункциональные Т-клетки способствуют старению органов и возрастным заболеваниям. Профессор Рон-Харел стремится углубиться в пути, по которым Т-клетки взаимодействуют со стареющей микросредой и наоборот, понять причинно-следственные связи между старением органов и старением Т-клеток и, возможно, найти новые способы омоложения обоих.
9 НОЯБРЯ 2022 г. Сообщение пресс-службы Техниона - Израильского технологического института. В новой статье, опубликованной в Nature Communications, ученые Техниона представили свои исследования уникальных пептидов, способных противостоять раковым заболеваниям.
Циклические пептиды нарушают работу белков, разрушая раковые клетки
В последние годы исследователи Техниона разработали новый подход к влиянию на механизмы убиквитина.
Технион в Хайфе, национальный израильский университет науки и техники, второй год подряд занимает первое место в Европе.
СКРИНШОТ статьи - Селективные макроциклические пептидные модуляторы Lys63-связанных цепей убиквитина нарушают репарацию повреждений ДНК
Доктор Ашраф Брик (фото: TECHNION)
Пептиды - это короткие цепочки аминокислот, соединенных пептидными связями (так называются химические связи, образующиеся между двумя молекулами, когда карбоксильная группа одной молекулы реагирует с аминогруппой другой).
Новое израильско исследование, только что опубликованное в престижном рецензируемом журнале Nature Communications , представляет исследование уникальных пептидов с противораковым потенциалом. Он был опубликован под названием «Селективные макроциклические пептидные модуляторы Lys63-связанных цепей убиквитина нарушают репарацию повреждений ДНК».
Исследователи считают, что эта терапевтическая стратегия может быть более эффективной, чем существующие противораковые препараты, к которым у пациентов постепенно развивается устойчивость.
Кто руководил исследованием?
Исследование проводилось под руководством профессора Ашрафа Брика и научных сотрудников доктора Ганги Б. Вамизетти и доктора Аббишека Саха с химического факультета им. Шулиха Израильского технологического института Технион в Хайфе, а также профессора Наби Аюб с факультета биологии Техниона, и профессора Хироаки Суга из Токийского университета.
University of Tokyo, Токийский университет
Доктор Наби Аюб (фото предоставлено ТЕХНИОН)
В отличие от белков, которые обычно содержат сотни аминокислот, пептиды содержат, самое большее, несколько десятков
Обнаруженные исследователями циклические пептиды специфически связываются с цепями убиквитиновых белков, которые обычно используются в качестве «меток смерти» для поврежденных белков.
Мечение поврежденных белков приводит к их расщеплению в протеасоме, которая является «мусорным баком» клетки.
С годами стало ясно, что активность убиквитиновой системы частично зависит от точки, в которой молекулы убиквитина связаны друг с другом в цепи. Например, связывание убиквитина в цепи в положении 48 (К48) приводит к удалению белков в протеасомные белковые комплексы, которые расщепляют ненужные или поврежденные белки путем протеолиза, химической реакции, которая разрывает пептидные связи. Связывание убиквитина в положении 63 (К63) приводит к репарации поврежденной ДНК. Ферменты, помогающие таким реакциям, называются протеазами.
В последние годы исследователи Техниона разработали новый подход к влиянию на механизмы убиквитина.
Вместо того, чтобы вмешиваться в активность ферментов, влияющих на эти механизмы, они решили попытаться напрямую вмешаться в саму цепь убиквитина.
Основываясь на этом подходе, исследователи в предыдущей работе разработали циклические пептиды, которые связывают K48-связанные цепи убиквитина, предотвращая их разрушение поврежденных белков. Это нарушение постепенно приводит к запрограммированной гибели клеток.
В том же исследовании они выдвинули гипотезу, а затем доказали, что когда такое событие образуется в злокачественной опухоли, оно убивает раковые клетки, потенциально защищая пациента.
Это открытие, опубликованное в 2019 году в рецензируемом журнале Nature Chemistry , привело к созданию нового стартапа, который продвигает открытие к клиническому использованию.
В текущем исследовании были обнаружены циклические пептиды, которые связывают цепи, связанные с положением 63 убиквитина, и которые участвуют в восстановлении поврежденной ДНК.
Исследователи обнаружили, что при присоединении к этим цепям убиквитина такие пептиды нарушают вышеупомянутый механизм восстановления. Это приводит к накоплению поврежденной ДНК и гибели клеток. Здесь тоже, когда это связывание происходит в раковых клетках, оно их разрушает.
