Лунный полюс, транзистор глюкозы и роботы-самоубийцы

Лунная миссия «Чандраян-3» принесла сенсацию, замерив температуру поверхности в районе Южного полюса нашего спутника. Новый детектор способен облегчить жизнь миллионам больных диабетом. Мягкие роботы самоуничтожаются после выполнения заложенной в них программы.

Выше на 20-30 °С

Существующие планы колонизации Луны во многом связаны с освоением Южного полюса, где, как полагают ученые, можно найти лед и, как следствие, воду. Ее можно использовать для обеспечения жизнедеятельности космических миссий и создания топлива.  

На прошлой неделе Индия стала первой страной, которой удалось благополучно посадить свой аппарат «Чандраян-3» в районе Южного полюса, получившем название Точка Шив Шакти. И сейчас внимание специалистов и космических фанатов приковано к этой миссии.

Прилунение космического аппарата «Чандраян-3». Источник — Flickr

После успешного прилунения «Чандраян-3» запустил луноход «Прагьян», который должен изучить окрестности, определяя места, удобные для следующих высадок. А один из самых важных экспериментов — измерение температуры на поверхности Луны в нескольких местах и на глубине до 10 см — уже дал важные результаты.

Если ранее ученые полагали, что температура в этом районе Луны составляет около +30 °С, то замеры «Прагьян» показали разброс от -10 °С в глубине до +60 °С — на поверхности.

В минувшее воскресенье луноход столкнулся с первой проблемой, наткнувшись на труднопроходимый кратер шириной около 4 м. С Земли он получил команду изменить маршрут и сейчас продолжает свое движение и запланированные эксперименты. 

Безболезненный и точный анализ глюкозы

Миллионам людей, страдающим от диабета 1-го типа, необходим регулярный контроль уровня глюкозы. Сейчас этот анализ делается забором крови из пальца больного несколько раз в день. Эта болезненная процедура особенно неприятна детям.   

Исследователи «Научно-технологического университета имени короля Абдаллы» в Саудовской Аравии (KAUST) разработали прототип датчика, способного измерить уровень глюкозы по анализу слюны. Подобные устройства существовали и раньше, но были неточными при низких уровнях глюкозы.

Команда KAUST создала высокочувствительный детектор на основе тонкопленочного транзистора, содержащего полупроводниковые слои оксидов индия и цинка, покрытые ферментом глюкозооксидазы.

Когда образец слюны помещается на датчик, фермент окисляет присутствующую глюкозу с образованием D-глюконолактона и перекиси водорода. Окисление приводит к образованию электронов, попадающих в слои полупроводника и изменяющих ток, текущий через полупроводники. Величина этого эффекта указывает на концентрацию глюкозы.

«Простое в использовании не инвазивное устройство для измерения уровня глюкозы, использующее в качестве среды слюну, может изменить жизнь миллионов пациентов во всем мире», — утверждает руководитель команды исследователей Томас Антопулос.  

Детектор протестировали на образцах человеческой слюны с добавлением различного количества глюкозы, а также на добровольцах. Ученые обнаружили, что транзистор правильно измерил широкий диапазон концентраций глюкозы меньше чем за 1 минуту, и ему не помешали другие молекулы слюны, в том числе производные сахара, такие как фруктоза и сахароза.

Хотя чувствительность устройства со временем снижалась, оно обеспечивало хорошие характеристики даже после двухнедельного хранения при комнатной температуре. 

В настоящее время команда разрабатывает сразу несколько вариантов транзисторных датчиков, некоторые из которых можно было бы интегрировать со смартфоном для постоянного наблюдения за пациентами.

Страшный сон фантастов

Роботы, выходящие из-под контроля своих создателей, — один из излюбленных сюжетов писателей-фантастов. Однако ученые Сеульского национального университета утверждают, что создали робота, который после выполнения заложенной в него программы самоуничтожается, оставляя после себя только маслянистую лужу.

Изготовление и жизненный цикл софт-робота. Источник: TechXplore

Речь идет о мягких, или софт-роботах, из гибких полимеров. Ученые потратили 2 года исследований на разработку материалов, достаточно прочных, чтобы поддерживать полнофункционального робота, но способных распадаться при взаимодействии отдельных веществ.

«Мы имитировали смерть в жизненном цикле, в котором робот мог покончить с собой», — сообщил аспирант Сеульского университета Мин-Ха О.

Подобные устройства могут гарантировать, что конфиденциальные данные, полученные с помощью наблюдения и разведки, не окажутся в руках противника или конкурентов. Софт-роботы также могут использоваться в поисковых миссиях в экологически опасных зонах, где работа человека невозможна или окажется слишком дорогой.

Ранее мягкие роботы, содержащие термореактивный силиконовый эластомер, устойчивый к теплу, кислотам и химикатам, не были пригодны для самоуничтожения.

Однако исследователи нанесли на силиконовую смолу вещество, выделяющее ионы фтора под воздействием ультрафиолета. Когда операторы запускают встроенные ультрафиолетовые светодиоды, робот начинает распадаться и разлагается менее чем за 2 часа, оставляя после себя только маслянистую жидкость.

Источники: Space.com, MedicalXpress, TechXplore

Лицензия: https://creativecommons.org/publi