Tek şarjla yaşam boyu enerji sağlayabilen nükleer pil geliştirildi

Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)
Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)
TT

Tek şarjla yaşam boyu enerji sağlayabilen nükleer pil geliştirildi

Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)
Radyokarbonla çalışan betavoltaik pil (Su-Il In)

Bilim insanları karbonun radyoaktif bir formuyla çalışan küçük bir prototip nükleer pilin, tek bir şarjla cihazlara onlarca yıl ve hatta muhtemelen bir kullanıcının tüm ömrü boyunca güvenli bir şekilde enerji sağlayabileceğini söylüyor.

Araştırmacılar, örneğin böyle bir batarya takılı bir kalp pilinin, bir kişinin tüm yaşamı boyunca dayanabileceğini ve ameliyatla değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırabileceğini söylüyor.

Ancak bilim insanları, bataryanın enerji dönüşüm verimliliğinin daha iyi hale getirilmesi için daha fazla optimizasyona ihtiyaç duyduğunu belirtiyor.

Modern çağda cep telefonları ve diğer birçok mobil cihaz, şarjları genellikle birkaç saat ila birkaç gün dayanan lityum iyon bataryalar kullanıyor.

Ancak bu bataryalar kullandıkça bozuluyor ve daha sık şarj edilmeleri gerekiyor.

Lityum madenciliği de enerji ve yüksek miktarlarda su gerektirdiği için çevreye zarar veriyor.

Bu nedenle araştırmacılar, lityuma alternatif olarak sık şarj gerektirmeyen güvenli nükleer piller geliştirmeyi düşünüyor.

Güney Kore'deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden çalışmanın baş araştırmacısı Su-Il In, "Li-ion bataryaların performansı neredeyse doymuş durumda" diyor.

Bu bataryalar, belirli malzemeler tarafından engellenebilen radyasyon yayan güvenli radyoaktif malzemelerin yaydığı yüksek enerjili parçacıklardan yararlanarak enerji üretiyor.

Örneğin beta ışınlarının (ya da yüksek hızlı elektronlar) ince bir alüminyum levha tarafından korunabilmesi, betavoltaikleri nükleer pillerde güvenli bir seçim haline getiriyor.

Amerikan Kimya Topluluğu'nun son toplantısında sunulan yeni çalışmada araştırmacılar, karbonun kararsız ve radyoaktif bir formu olan karbon-14'le çalışan bir betavoltaik batarya prototipini sergiledi.

Bilim insanları, karbonun bu formunun sadece metal bir levha kullanılarak engellenebilen beta ışınları ürettiğini ve ayrıca nükleer enerji santrallerinden çıkan bir yan ürün olduğu için "kolayca erişilebildiğini" söylüyor.

Dr. In şu ifadeleri kullanıyor:

Karbonun radyoaktif bir izotopunu kullanmaya karar verdim çünkü sadece beta ışınları üretiyor.

Bataryada elektronlar titanyum dioksit bazlı bir yarı iletkene çarparak bir "elektron transferi şelalesine" yol açıyor.

Araştırmacılar uygulamalar sırasında, her iki elektrottaki radyokarbondan salınan beta ışınlarının harici bir devreden geçen ve kullanılabilir elektrik üreten bir elektron şelalesi oluşturduğunu keşfetti.

Radyokarbon çok yavaş bozunduğundan, bataryanın teoride bütün bir ömür boyunca dayanabileceğini söylüyorlar.

"Güvenli nükleer enerjiyi parmak büyüklüğündeki cihazlara yerleştirebiliriz" diyen Dr. In, bataryaların özellikle tıbbi cihazlarda kullanım alanı bulabileceğini ekliyor.

Independent Türkçe



Parkinson hastalığını tespit eden kalem üretildi

(Unsplash)
(Unsplash)
TT

Parkinson hastalığını tespit eden kalem üretildi

(Unsplash)
(Unsplash)

Vishwam Sankaran Bilim ve Teknoloji Muhabiri 

Bilim insanları, Parkinson hastalığının erken belirtilerini saptamak için el hareketlerini yapay zekayla analiz eden özel bir kalem geliştirdi. Bu gelişme, hastalığın düşük maliyetli teşhisine önayak olabilir.

Bu cihaz, dünya çapında 10 milyon kişiyi etkileyen bu nörolojik hastalığa sahip olan ve olmayan kişilerin yazma şeklindeki farklılıkları tespit edebiliyor. Hastalığın belirtileri arasında titreme ve uzuv ve vücut hareketlerinde bozulma yer alıyor.

Parkinson hastalığı, Alzheimer'dan sonra en yaygın ikinci nörodejeneratif hastalık ve bu tür rahatsızlıklar arasında en hızlı ilerleyeni.

Ancak genellikle hastanın motor becerilerini gözlemleyerek yapılan teşhisler, uzman eksikliği nedeniyle düşük ve orta gelirli ülkelerde yetersiz kalıyor.

El yazısı, beyin-el koordinasyonu gerektiren karmaşık bir süreç ve önceki araştırmalar, Parkinson hastalığının el yazısını önemli ölçüde etkilediğini gösterdi.

Manyetik mürekkep içeren yapay zekalı kalem, el yazısı örneklerini analiz ederek Parkinson hastalığının belirtilerini tespit ediyor. Kaliforniya Üniversitesi'nin Los Angeles kampüsünden araştırmacılar, "Burada, yumuşak manyetoelastik uç ve manyetik sıvı mürekkep içeren, hem yüzeydeki hem de havadaki yazma hareketlerini hassas ve niceliksel olarak yüksek kaliteli, analiz edilebilir elektrik sinyallerine dönüştürebilen, kendi kendine çalışan, Parkinson hastalığı teşhisi için bir teşhis kalemi geliştirdik" dedi.
 

Görsel kaldırıldı.

Parkinson hastalığı tanı kalemi (Jun Chen)


Araştırmacılar, yapay zeka sisteminin yardımıyla kalemin, Parkinson hastası üç kişinin el yazısı örneklerini 13 sağlıklı katılımcının el yazısı örneklerinden başarıyla ayırt edebildiğini gösterdi.

Cihazın 16 kişilik küçük bir grupta Parkinson hastalığını yüzde 95'in üzerinde doğrulukla tespit edebildiğini buldular.

Araştırmacılar, kalemin düşük maliyetli, doğru ve yaygın şekilde dağıtılabilir bir teknolojiye dönüştürülerek, geniş nüfuslu ve kaynakları sınırlı bölgelerde Parkinson teşhisini iyileştirmesini umduklarını belirtti.

Geliştirdiğimiz tanı kalemi, büyük nüfuslarda ve kaynakların sınırlı olduğu bölgelerde Parkinson hastalığı tanısını iyileştirme potansiyeline sahip, düşük maliyetli, yaygın şekilde dağıtılabilir ve güvenilir bir teknolojiyi temsil ediyor.

Bu, henüz muhtemel Parkinson hastası olduğunu bilmeyen, tedavi görmemiş bireyler için özellikle faydalı.


Independent Türkçe, independent.co.uk/tech