از تخيل تا واقعيت : روياهاي علمي که در سال 2012 به حقيقت پيوست

1. کوادری پلژی از مغز برای کنترل بازوی رباتیک بهره می‌برد

محققان بخش عصب‌شناسی دانشگاه پیتسبورگ سیزده هفته‌ای را با ژان شرمن پنجاه و دو ساله در زمینه‌ی ساخت بازوی رباتیکی که با مغز وی کنترل می‌شود، همکاری کردند. این گروه با استفاده از دو میکروالکترود درون‌قشری 96 کاناله به این کار مشغول شدند که در بخش قشر حرکتی (motor cortex) مغز بیمار کار گذاشته شده تا حرکت‌های این عضو را به خوبی کنترل نماید. این فرایند یکپارچه‌سازی سریع‌تر از آنچه که پیش‌بینی می‌شد محقق گردید. در روز دوم، ژان قادر بود تا از بازوی جدیدش در محیط سه بعدی بهره ببرد و تا پایان سیزدهمین هفته او توانست وظایف پیچیده‌ای را با حرکات گوناگون انجام دهد، درست مانند یک بازوی طبیعی. جالب اینجاست که تاکنون هیچ گزارشی از تاثیرات نامطلوب این بازو بر روی بیمار گزارش نشده است.

2. ربات دارپا (DARPA) می‌تواند از مسیری سخت حرکت کند

هر وقت که این ربات تمامی این کارها را بدون نیاز به سیم انجام دهد، انسانیت محکوم به فنا خواهد بود. پروژه‌ی دارپا همچنان سخت‌کوشانه پیگیری می‌شود و می‌کوشد تا در این سال کاری کند کارستان! که روزی ربات‌ها بتوانند با آموختن رفتار آدمی به سرعت یوزپلنگ وحشی گام بردارند، پروژه‌ای که ترکیبی فوق‌العاده عالی از فناوری و طبیعت بوده و تاثیر منفی خاصی در پی نخواهد داشت.

3. ابریشمی که به طور ژنتیک دستکاری شده و همانند فولاد سخت است

محققان دانشگاه وایومینگ با تغییر ژنتیک گروهی از کرم‌های ابریشم موفق شده‌اند ابریشمی تولید کنند که دارای وزنی مشابه ابریشم معمولی است اما بسیار محکم‌تر از آن است. گروه‌های مختلفی امیدوارند تا از تولیدات بسیار بادوام این ابریشم منتفع شوند. از آن جمله می‌توان به تهیه‌ی لباس‌های بیمارستانی مقاوم اشاره کرد که جایگزین بهتری برای پلاستیک هستند. حتی می‌توان از این ابریشم برای تولید تجهیزات نظامی سبک نیز بهره برد.

4. نخستین تصویر از رشته‌ی به هم تنیده‌ی DNA تهیه شد

انزو دی فابریزیو و گروهش در موسسه فناوری ایتالیا که در منطقه‌ی ژنووآ قرار دارد، موفق شدند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، نخستین عکس از رشته‌ی مارپیچ دوگانه‌ی DNA را تهیه کنند.

5. فناوری پنهان‌سازی و نامرئی کردن جهشی بزرگ به جلو برداشت

شرکت HyperStealth Biotechnology که مکانش در منطقه بریتیش کلمبیا قرار دارد، امسال نمونه‌ای کاربردی از پارچه‌ی پنهان سازی تولیدی خود را به ارتش ایالات متحده و کانادا ارائه کرده است که quantum stealth (اختفای کوآنتوم) نام دارد و می‌تواند امواج کوتاهی را در اطراف فرد ایجاد کند. جالب اینکه این ماده بدون نیاز به هرگونه دوربین، آینه یا باتری این نتیجه‌ی جالب را ارائه می‌کند و می‌تواند شئ مورد نظر را به طریقه‌ای کاربردی از نظرها مخفی نماید و حتی در اسکن‌های حرارتی و فرو سرخ نیز آن را پنهان نماید.

6. پوست مصنوعی

این محصول که ReCell نام دارد توسط شرکت دارویی آویتا (Avita Medical) تهیه شده است و می‌تواند گام مثبتی برای بهبود و مداوای بیمارانی باشد که از سوختگی شدید پوست رنج می‌برند. این فناوری با استفاده از نمونه‌ی کوچکی – به اندازه‌ی یک تمبر پستی – از پوست بیمار می‌تواند پوستی مصنوعی را تهیه کند که همانند پوشش مخصوص سوختگی عمل کند. سپس این نمونه با آنزیمی که از خوک‌ها بدست آمده ترکیب شده و دوباره بر روی بخش سوخته اسپری می‌شود. هر یک از پیوندهای کوچک می‌تواند رشد کرده و در مدت یک هفته تا ابعادی معادل یک صفحه کتاب را پوشش دهد. از آنجایی که پوست مورد نیاز از خود بیمار تهیه می‌شود، خطر پس زدن آن بسیار کم است.

7. جیمز کامرون به عمیق‌ترین نقطه‌ی اقیانوس دست یافت

جیمز کامرون نخستین انسانی است که به صورت انفرادی به پایین گودال ماریانا دست پیدا کرده است. این گودال که 6.8 مایل عمق دارد، یکی از ناشناخته‌ترین نقاط جهان است. جالب است بدانید که اطلاعات دانشمندان از آن حتی از سایر سیارات نیز کمتر است. دستگاه «اژدر عمودی» که 2.5 طبقه ارتفاع دارد در مدت دو و نیم ساعت به پایین اقیانوس فرستاده شد و در آنجا بود که کامرون موفق به نمونه برداری از این گودال شد.

8. سلسول‌های بنیادین می‌توانند عمر انسان را به بیش از یکصد سال افزایش دهند

زمانی که به موش‌هایی که سریع پیر می‌شوند و دارای طول عمر متوسط 21 روز هستند سلول‌های بنیادین جوانتر تزریق شد، محققان موسسه‌ی داروهای احیا کننده در پیتسبورگ دریافتند که با نتایج عجیبی مواجه هستند. آنها این تزریق را چهار روز پیش از پایان طول عمر معمول موش انجام دادند و نتیجه این شد که نه تنها موش‌های کهنسال از بین نرفتند، بلکه 3 برابر بیشتر از عمر معمول خود زنده ماندند و 71 روز زندگی کردند. در انسان که طول عمر متوسط آن 80 سال است، چنین کاری می‌تواند 20 سال دیگر بر عمر آدمی بیافزاید و آن را به بیش از صد سال افزایش دهد.

9. چاپگرهای سه بعدی قادر خواهند بود تا خانه‌ای تمام عیار را در یک نوبت بسازند

چاپگرهای سه بعدی که انریکو دینی ساخته می‌توانند به چاپ یک ساختمان دو طبقه کامل دست بزنند. این ساختمان می‌تواند شامل اتاق‌ها، راه پله، لوله‌ها و پارتیشن‌های مختلفی باشد. وی موفق شده با استفاده از شن و ترکیبات معدنی به این مهم دست پیدا کند و جالب اینکه ماده‌ی نهایی این سازه دارای همان ماندگاری بتون با ظاهری شبیه سنگ مرمر است. فرآیند ساخت تنها یک چهارم زمان لازم برای ساخت خانه‌ای معمولی است و می‌تواند به خوبی با سازه‌های مدور همگام شده و بدون نیاز به هیچ گونه دانش یا مهارتی به ساخت سازه اقدام نمود.

10. خودروهای بدون راننده در جاده‌های امریکا ظاهر شدند

شرکت گوگل از اوایل سال 2012 به آزمایش خودروهای بدون راننده‌ی خود پرداخته است. آنها موفق شدند تا ماه مه همان سال، نخستین مجوز رانندگی با این خودروها را در ایالت نوادا کسب کنند. این خودروها که تاکنون بیش از 300 هزار ساعت مورد آزمایش قرار گرفته‌اند تنها دو تصادف را در پرونده‌ی خود دارند. جالب اینکه این دو مورد نیز زمانی روی داده که راننده‌ی انسانی به هدایت وسیله مشغول بوده است.

11. فضاپیمای ویجر یک از منظومه شمسی خارج شد

این فضاپیما که در سال 1977 میلادی به فضا پرتاب شد، نخستین دست‌گاه ساخته‌ی بشر است که موفق شده از مرزهای شناخته شده‌ی منظومه‌ی شمسی خارج شود و به تاریکی فضا گام نهد. این فضاپیما که اساساً برای ارسال تصاویری از زحل و مشتری طراحی شده بود، توانست نظر مساعد محققان ناسا را جلب کرده و در کاوش دنیای بی انتهای فضا به کار گرفته شود. به همین خاطر آنها در ویجر یک صدها صدای ضبط شده‌ی گوناگون از انواع موسیقی گرفته تا اصوات طبیعی و حتی آواز نهنگ‌ها را ضبط کرده‌اند و پیام انسانها را به 55 زبان زنده‌ی دنیا در آن گذاشته‌اند تا شاید پیام‌آور صلح و دوستی برای موجودات فرا منظومه‌ای آن سوی کهکشان‌ها باشد.

12. فک مصنوعی که با چاپگر سه بعدی تولید شد

با استفاده از چاپگرهای سه بعدی و بهره از پودر تیتانیوم و پوشش بیوسرامیکی یک استخوان فک مصنوعی برای نقاشی 83 ساله‌ای ساخته شد. این استخوان فک نخستین نمونه از این دست است و می‌تواند استراتژی موفقی برای ساخت استخوان‌های دلخواه باشد. امید می‌رود که این تولیدات روزی جایگزینی تازه برای بیماران باشد و محققان می‌توانند جایگزین‌های خوبی برای اعضا و عضلات معیوب پیدا کنند.

13. سیاره‌ای تنها در فضا

تا پیش از این محققان مطمئن بودند که تمامی سیاره‌ها به دور ستاره‌ای خاص می‌چرخند تا اینکه CFBDSIR2149 از راه رسید. این سیاره که چهار تا هفت برابر بزرگ‌تر از جرم مشتری است، نخستین سیاره‌ای است که آزادانه می‌چرخد. از این گذشته این سیاره نخستین نمونه‌ای در نوع خود است که به طور رسمی به عنوان سیاره‌ی خارج از منظومه شمسی شناخته شده و یک کوتوله‌ی قهوه‌ای نیست.

14. میمونهایی پیوندی!

علی‌رغم اینکه تمامی سلول‌های دهنده از میمونهای rhesus گرفته شده بود، محققان موفق شدند با ترکیب شش جنین گوناگون، سه بچه میمون Chimear تولید کنند. دکتر میتالیپف معتقد است که «سلولها هرگز از بین نرفته و می‌توانند با یکدیگر ترکیب شده و در کنار هم بافتی از اندامی خاص را شکل دهند». میمونهای Chimear نیز برای این منظور ساخته شدند تا نقش هر یک از ژنها شناخته شده و وظیفه‌ای که در توسعه‌ی جنینی بازی می‌کنند به خوبی بررسی شود؛ موضوعی که می‌تواند به درک بهتری از جهش ژنیتیکی در آدمی نیز ختم شود.

15. برگ‌های مصنوعی که الکتریسیته تولید می‌کنند

با استفاده از مواد اولیه نسبتاً ارزان قیمت، دانیل جی. نوسرا موفق به تولید نخستین برگ مصنوعی دنیا شده است. این اجزای تودار می‌توانند فرایند فتوسنتز را شبیه‌سازی کنند ولی نتیجه کار به جای تولید اکسیژن، هیدروژن است! سپس هیدروژن تولیدی را در سلولهای سوختی به کار گرفته و از آن الکتریسیته می گیرند. این فرایند را می توان در دورافتاده‌ترین مناطق زمین نیز به کار گرفت.

16. عینک‌های گوگل اینترنت را به همه جا می‌برند

بیشتر گیک‌های فناوری، فایل ویدئویی گوگل و ایده‌ی این کمپانی برای آینده دنیا را مشاهده کرده‌اند. آینده‌ای که با عینک‌های ویژه‌ی گوگل زندگی روزمره متحول شده و نمایشگرهای این شرکت بر روی سر همه قرار می‌گیرند و کاربرانشان می‌تواند به کمک مجموعه‌ای از قابلیت‌های کنترل صوتی و با توجه به محیطی که در حال جستجو هستند از این ابزار بهره ببرند. و این عینک می‌تواند اطلاعات مربوطه را در اختیار کاربر خود قرار دهد، که از وب گردی گرفته تا تماس تلفنی با عزیزان را شامل می‌شود.

17. ذرات بوزون هیگز کشف شدند

در طول فصل تابستان گذشته، محققان مرکز سرن (CERN) اذعان کردند ذراتی کشف کرده‌اند که رفتاری مشابه بوزون هیگز دارند! برای دانشمندان این موضوع بدان معنی است که احتمال دارد میدان‌های هیگزی وجود داشته باشند که شباهت زیادی به میدان‌های الکترو مغناطیسی دارند. در حقیقت این موضوع می‌تواند دانشمندان را قادر سازد تا با جرم همانند میدان‌های الکترومغناطیسی رفتار کنند.

18. پنل‌های خورشیدی ارزان قیمت و منعطف نگاه به سوخت‌های فسیلی را تغییر خواهد داد

این پنل‌های خورشیدی جدید قیمت تمام شده‌ای نصف ارزانترین سلولهای خورشیدی موجود دارند. Twin Creek's Hyperion با استفاده از کانونهای یونی، پنل‌های نازک ویفری را بمباران می‌کنند. در نتیجه پنل‌های خورشیدی خواهیم داشت که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و تنها 40 سنت در هر وات هزینه روی دستمان می‌گذارند.

19. سیاره‌ای از الماس کشف شد

یک سیاره‌ی خارج از منظومه شمسی که تماما از الماس ساخته شده است در این سال توسط گروهی از محققان بین‌المللی شناسایی شد. این سیاره که تقریباً پنج برابر زمین است، دارای جرمی مشابه مشتری است. دانشمندان معتقدند که فاصله‌ی کم این سیاره و ستاره‌اش ارتباط مستقیمی با جرم آن داشته و به همین خاطر است که این سیاره پر از کریستال‌های کربنی است که ما به آن الماس می‌گوییم.

20. کاشت‌های چشمی می‌تواند قدرت بینایی را به افراد کور باز گرداند

دو فرد کور در انگلستان به کمک کاشت (ایمپلنت)‌های ویژه‌ی چشمی – در عمل جراحی هشت ساعته – موفق شدند بینایی خود را بازیابند. پس از سال‌ها کوری، هر دوی آنها نه تنها توانستند در مدت چند هفته دیدی «کاربردی» پیدا کنند بلکه بتوانند حاشیه اشیاء را دیده و خواب‌های رنگی نیز ببینند. پزشکان انتظار دارند که پیشرفت‌هایی در این زمینه انجام شود تا بیماران به خوبی بینایی خود را بازیابند.

21. کشور ولز DNA تمامی گیاه‌هان بومی خود را ثبت کرد

با تلاش محققان مرکز ملی گیاه‌شناسی بانک اطلاعاتی کامل و جامعی از تمامی 1143 گیاه بومی ولز تهیه شد. آنها از 5700 تصویر استفاده کردند تا از این پس همه گیاهان را بتوان از روی عکس دانه، ریشه، ساقه یا گرده‌ی آن تشخیص داد. هدف آنها از این کار، کمک به سایر دانشمندان در تحقیقات به خصوص در زمینه‌ی رهگیری و الگوی مهاجرت زنبورهای عسل یا چگونگی تجاوز گونه‌های گیاهی در محیط‌های جدید است. آنها امیدوارند تا روزی تمامی گونه‌های گیاهی و جانوری را در اقصی نقاط جهان به این ترتیب شناسایی و ثبت کنند.

22. نخستین فضاپیمای تجاری بدون سرنشین در ایستگاه بین‌المللی فضایی پهلو گرفت

فضاپیمای SpaceX نخستین محموله‌ی خود را بدون هیچ سرنشینی به ایستگاه فضایی بین‌المللی حمل کرد. بدین ترتیب برای اولین بار در تاریخ، یک شرکت خصوصی محموله‌ای را به ایستگاه بین‌المللی فضایی منتقل نمود تا بازوی رباتیک ISS این کپسول را تحویل بگیرد.

23. شیشه‌ی فوق منعطف برای گجت‌های آینده

شیشه‌ی منعطف Willow که توسط شرکت Corning – واقع در شهر نیویورک – ساخته شده است، نمونه‌ای از شیشه‌های منعطفی است که در نمایشگاه صنعتی بوستون برای نخستین بار رونمایی شد. این شیشه تنها 0.05 میلیمتر ضخامت دارد و به نازکی یک برگه کاغذ است. شاید رایانه‌ی پوشیدنی مفهومی سونی را بتوان به کمک این شیشه تا پیش از سال 2020 ساخت.

24. ناسا استفاده از استخوان‌بندی خارجی رباتیک را آغاز کرد

استخوان‌بندی خارجی رباتیک X1 تنها 57 پوند وزن دارد و حاوی چهار مفصل موتوری است که در کنار شش مفصل معمولی قرار گرفته و دارای دو محل قرارگیری ویژه است که می‌تواند حرکات کاربر را به تاخیر اندازد و زمانیکه فضانور در فضا حرکت یا راهپیمایی‌های فضایی می‌کند، به وی یاری می‌رساند.

25. نفوذ به مغز آدمی

شرکت امنیتی Usenix گروهی از محققان را به کار گرفته تا از فناوری‌های پیشرفته برای بررسی میزان آسیب پذیری مغز و نفوذ به آن بهره ببرند. آنها با استفاده از EEG (دستگاه ثبت امواج الکتریکی مغز بوسیله برق) که در حقیقت هدست ویژه‌ای است که بر روی جمجمه قرار می‌گیرد و با نرم‌افزار خاصی که دارد می‌تواند فعالیت‌های سلولهای عصبی را شناسایی کرده و آنچه که از مغز فرد می‌گذرد را رصد نماید. بدین ترتیب آنها می‌توانند کلمه عبور عابر بانک یا به خاطر آوردن صورت کودکی معصوم را در ذهن شما بخوانند و به برادر بزرگ گزارش کنند!

26. نخستین سیاره با چهار خورشید

ستاره‌شناسان آماتور موفق به کشف این سیاره‌ی عجیب شدند که دارای چهار خورشید است و در عین اینکه به دور مجموعه‌ای از ستاره‌ها می‌گردد، به دور ستاره‌ی دور دست دیگری نیز حرکت می‌کند. این سیاره تقریبا اندازه‌ی نپتون است و محققان همچنان مشغول بررسی نیروهای گرانشی موثر بر آن هستند.

27. مایکروسافت و ثبت ایده‌ی Holodeck

ایده‌ی پیشنهادی مایکروسافت دنیای بازی‌های ویدئویی را متحول خواهد کرد و از این پس گیمرها می‌توانند فراتر از یک صفحه نمایش صرف را در پیش روی داشته باشند و آن را به تجربه‌ای همه جانبه بدل سازند. با عملی ساختن این ایده تصاویر در تمامی جهات اتاق منتشر شده و تمامی اشیائی که در محیط قرار دارند نیز درگیر می‌شوند. مثلا لوازم منزل و مبلمان در خلال تصاویر آمده و در بین آنها در حرکت خواهند بود تا محیطی بی نقص را برای بازی‌های آینده بسازند.