Penelitian Memerangi Agen Saraf Mendapatkan Dana Hibah $7.5 M

23 Januari 2012

Menggunakan kimia komputasi untuk membantu mengembangkan penangkal baru untuk agen saraf, Christopher Hadad, Ph.D., profesor kimia di The Ohio State University, Ohio Supercomputer Center leveraged sumber daya untuk menciptakan model dinamika molekul paraoxonase terikat ligan. (kredit: Hadad / OSU)

JurnalScience – Dr. Hadad merupakan salah satu kelompok riset yang konsisten sebagai pengguna terbesar di pusat siklus komputasi, kata Ashok Krishnamurthy, yang sementara menjabat sebagai wakil direktur ekskutif OSC (Ohio Supercomputer Center). “ sangat menyenangkan bagi OSC untuk dapat memberikan sumber daya yang membantu memformalkan seperti kolaborasi penting. Mudah-mudahan, hal ini akan menyebabkan langkah-langkah signifikan terhadap pencegahan agen-agen beracun.

Agen saraf adalah bahan kimia yang menyerang sitem saraf yang menyebabkan kelumpuhan dan kejang-kejang yang pada akhirnya menyebabkan kematian pasien dengan gejala sesak nafas. Mereka melakukannya dengan ikatan enzim acetylcholinesterase sehingga tidak dapat mengirim pesan-pesan kimiawi dari otak ke seluruh tubuh.

Jika agen saraf ini melekat pada enzim, maka agen saraf tidak dapat dihapus, jelas Magliery. Jadi para peneliti memfokuskan diri pada bagaimana cara untuk menghentikan kimia mematikan tersebut sebelum mereka dapat menyerang enzim. Mereka telah merekayasa souped-up versi enzim alami manusia yang akan mencari agen saraf dari aliran darah. Tidak ada tes yang melibatkan agen saraf.

"Agen seperti gas sarin saraf, dan pestisida bahkan berhubungan, merupakan ancaman signifikan di tangan teroris, dan kami benar-benar kurang dalam cara-cara untuk mengobati korban massal," kata Magliery, wakil pimpinan pusat Ohio. "Untungnya, sudah  ada enzim dalam darah manusia yang dapat menonaktifkan agen ini. Kita hanya perlu insinyur untuk dapat  menjadikan ini  lebih efisien, dan kita harus mampu menghasilkan dan merumuskan mereka sebagai obat. "

Hadad memimpin upaya untuk pembuatan model struktur kimia  calon  enzim dalam sistem superkomputer yang kuat dan diparalel di OSC, sementara Magliery memproduksi versi sintetis dari enzim baru untuk pengujian lebih lanjut dan evaluasi praklinis oleh Angkatan Darat.

"Hasil awal dari putaran pertama hibah ini menunjukkan bahwa enzim ini dapat direkayasa untuk memiliki aktivitas yang cukup untuk digunakan sebagai agen terapeutik," kata Magliery. "Tapi masih ada tantangan di depan. Ada banyak agen terkait, dan ada beberapa enzim yang digunakan sebagai obat hari ini. "

"Hasil awal dari putaran pertama hibah ini menunjukkan bahwa enzim ini dapat direkayasa untuk dapat memiliki aktivitas yang cukup untuk digunakan sebagai agen terapeutik," kata Magliery. "Tapi masih ada tantangan di depan. Ada banyak agen terkait, dan ada beberapa enzim yang digunakan sebagai obat hari ini. "

Hadad menguraikan salah satu tantangan utama. "Di alam, masing-masing enzim pada umumnya hanya memiliki satu fungsi - satu hal bahwa hal itu sangat baik," katanya. "Tapi kita memerlukan enzim yang akan menonaktifkan banyak agen saraf yang berbeda.

"Kami butuh satu molekul yang dapat melakukan semuanya."

Magliery menambahkan bahwa enzim yang ideal akan tetap aktif selama beberapa hari atau minggu pada satu waktu, menarik zat-zat beracun dari tubuh berulang-ulang. Hal ini dapat diberikan sebagai penangkal segera setelah serangan, atau sebagai inokulasi terhadap serangan di masa depan. Tentara dan responden pertama adalah salah satu penerima kemungkinan seperti dosis pencegahan, tapi begitu juga orang-orang yang pekerjaan rutin mengekspos mereka untuk agen saraf, bahkan dalam jumlah kecil. Sebagai contoh, 300.000 pekerja pertanian Amerika menderita keracunan pestisida setiap tahun, menurut US Environmental Protection Agency. Pestisida rumah tangga menimbulkan bahaya yang sama, sehingga obat enzimatik bisa menyelamatkan nyawa di pusat-pusat kendali racun juga.

Sumber: Ohio Supercomputer Center

Continue Reading | komentar (1)

Ajang Kontes Robot di Politeknik Negeri Batam

22 Januari 2012

Jurnalsecience – Sebuah ajang kompetisi Robot akan digelar di Politeknik batam yang sedianya akan diselenggarakan pada tanggal 18 februari 2012. Ajang kompetisi robot kali ini mengambil Tema “Dengan Makna Agar Melalui Kontes Ini, Para Peserta Yaitu Siswa-Siswi Slta Sederajat Se-Kepulauan Riau Akan Semakin Memupuk Rasa Persahabatan Sebagai Saudara Satu Bangsa” dan Acara ini sendiri bernama Polibatam Robotic Contest (PRC) 2012.

Politekni Negeri Batam Merupakan salah satu perguruan tinggi negeri yang terletak di kepulauan Riau. Sebagai mahasiswa yang mana salah satu wujud pengabdian kepada masyarakat yang mana dalam hal ini masayarat di daerah tersebut Polibatam merasa terpanggil untuk mengadakan ajang kontes robot yang mana peserta ditujukan untuk tingkat SMK/SMU sederajat. Tujuanya tidak lain adalah untuk menumbuh kembangkan kreativitas dan inovasi para generasi muda penerus bangsa dan tidak terpaku kepada wacana teorotis saja tetapi harus dilatih untuk mengimplementasikan ilmu dan ide ide brilian ke dunia nyata.

Ajang kontes robot ini merupakan contes robot yang diselenggarakan untuk yang ke-4 kalinya, dimana ajang ini di mulai sejak tahun 2009 sukses diselenggarakan oleh tim Divisi Robotika Program Studi Teknik Elektro. PRC 2012 diharapkan mampu menjadi wadah unjuk prestasi dan kreasi dalam dunia robotika. Sehingga nantinya akan bermunculan bibit-bibit unggul calon-calon tim robot masa depan yang akan mewakili Kepri dalam ajang bergengsi di level regional, nasional maupun internasional.
Sumber : BatamPRC

Continue Reading | komentar

Menghitung Teoretikus Gesekan dari Grafena

JurnalScience-Serupa dengan trotoar jalan, melunak oleh terik matahari, akan memperlambat mobil, graphene - lembaran satu-atom-tebal karbon dengan sifat yang menakjubkan - melambat obyek meluncur di permukaannya. Tapi tumpukan lembaran dan graphene akan lebih licin, teori ini diungkap  di Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST), yang mengembangkan software baru untuk mengukur gesekan material.

"Saya tidak berpikir siapa pun mengharapkan graphene untuk berperilaku seperti permukaan dari bahan tiga dimensi, tetapi simulasi kami untuk pertama kalinya menjelaskan perbedaan pada skala atom," kata NIST peneliti postdoctoral Alex Smolyanitsky, yang menulis program pemodelan dan co-menulis sebuah jurnal baru tentang penelitian. "Jika orang ingin menggunakan graphene sebagai pelumas padat atau bahkan sebagai bagian dari elektroda yang fleksibel, ini adalah pekerjaan penting."

Dengan kapasitas yang akan dilipat, digulung atau ditumpuk, graphene adalah super-kuat dan memiliki sifat elektronik dan optik yang tidak biasa. Materi yang mungkin digunakan dalam aplikasi mulai dari sirkuit elektronik untuk sel surya untuk "mengoles" bagian yang bergerak dalam perangkat nano.

Gesekan adalah gaya yang tahan geser dari dua permukaan terhadap satu sama lain. Belajar gesekan pada skala atom merupakan tantangan, diatasi hanya dalam beberapa tahun terakhir. Perangkat lunak NIST mensimulasikan mikroskop kekuatan atom (AFM) menggunakan teknik dinamika molekuler. Program ini digunakan untuk mengukur apa yang terjadi ketika ujung AFM simulasi bergerak melintasi tumpukan 1-4 lembaran graphene (lihat gambar) pada tingkat pemindaian yang berbeda.

Para peneliti menemukan bahwa graphene mengalihkan bawah dan di sekitar ujung AFM. Warping, lokal sementara menciptakan gesekan rolling atau perlawanan, kekuatan yang diberikannya tarik pada objek melingkar bergulir sepanjang permukaan. Smolyanitsky membandingkan efek sinar matahari mencair dan pelunakan trotoar di negara di mana dia mendapatkan gelar doktornya, Arizona, menyebabkan ban mobil untuk tenggelam dalam sedikit dan memperlambat. Hasil NIST konsisten dengan eksperimen graphene terbaru oleh kelompok penelitian lain, tetapi menyediakan data kuantitatif baru.

Paling signifikan, studi NIST menunjukkan mengapa gesekan jatuh dengan setiap lembar dari graphene ditambahkan ke stack (pemindaian cepat juga memiliki efek pada gesekan). Dengan sedikit lapisan, lapisan atas mengalihkan lebih, dan gesekan per unit AFM kontak kekuatan meningkat. Permukaan atas dari stack menjadi kurang menghasilkan dan lebih licin sebagai lapisan graphene yang ditambahkan. Sebaliknya, gesekan tiga-dimensi seperti grafit-bahan hampir tidak terpengaruh oleh deformasi dan gesekan bergulir, dan bukan karena panas yang diciptakan oleh ujung bergerak.

Sumber Referensi :  A. Smolyanitsky, J. Killgore, V. Tewary. Effect of elastic deformation on frictional properties of few-layer graphene

Continue Reading | komentar

Misteri Jubah Film Harry Potter

07 Januari 2012

JurnalScience - Membicarakan film Harry Potter adalah sangat tidak asing lagi bagi anda semua, begitu juga dengan jubah yang dimiliki mampu untuk membuat nya hilang dan dari semua itu tentunya anda berfikir itu semua akibat kehebatan sihir yang dimilikinya. Dimata para ilmuan itu tidak berlaku, seperti yang di tunjukkan oleh para peneliti Cornell menunjukkan “Jubah Temporal dengan model dengan skala kecil dalam informasi transfortasi oleh sinar cahaya.

Caranya adalah dengan menciptakan celah dalam berkas cahaya, persitiwa terjadi tersembunyi sebagai celah berlalu dan kemudian menjahit balok kebali bersama sama. Alexander Gaeta, profesor Cornell dan rekayasa fisika terapan dan rekan rekan nya merilis temuan ini dengan judul “Demonstration of temporal cloaking” pada 5 januari 2012 di Journal Nature.

Para peneliti menciptakan apa yang mereka sebut ” lensa waktu” yang dapat memanipulasi dan fokus sinyal pada waktunya, analog dengan cara lensa kaca memfokuskan cahaya dalam ruang. Mereka menggunakan teknik yang disebut four-wave mixing, dimana dua berkas cahaya yang disebut “signal“ dan “pump” dikirim secara bersamaan melalui serat optik. Kedua balok berinteraksi dan mengubah panjang gelombang sinyal. Untuk memulai membuat celah waktu, pertama benturan sinyal panjang gelombang, kemudian dengan membalikkan dan memompa sinar panjang gelombang dan benturan itu mengarah ke bawah.

Kemudian balok melewati yang lain merenggangkan serat optik. Cahaya melewati bahan transparan untuk memperlambat, jadi semula panjang gelombang yang rendah akan berubah menjadi tinggi, meninggalkan celah. Kemudian balok dibagi melewati serat optik dengan komposisi yang berbeda, direkayasa untuk memperlambat panjang gelombang yang lebih rendah. Sinyal panjang gelombang yang lebih tinggi sekarang yang menangkap sinyal yang lebih rendah, untuk menutup celah tersebut. Akhirnya empat gelombang membawa kedua bagian kembali ke panjang gelombang asli, dan balok muncul tanpa jejak dan tidak ada bukti dari sinyal yang menganggu.

Celah yang dibuat pada penelitian ini adalah 15 picoseconds panjang dan memungkinkan sampai 10 nanodetik, kata Gaeta. Tapi teknik ini bisa memiliki aplikasi dalam serat optik pada transmisi data dan pengelolaan data, ia menambahkan. Sebagai contoh, mungkin memungkinkan memasukkan sinyal darurat tanpa menganggu aliran data utama, atau multitasking operasi di komputer fotonik, di mana sinar cahaya pada sebuah chip menggantikan kabel.

Percobaan itu terinspirasi oleh proposal teoritis untuk jubah ruang-waktu atau "editor sejarah" diterbitkan oleh Martin McCall, profesor fisika di Imperial College di London, dalam Journal of Optik pada November 2010. "Tapi metodenya diperlukan suatu respon optik dari bahan yang tidak ada Sekarang kita sudah melakukannya dalam satu dimensi spasial.. Memperluas ke dua [yaitu, bersembunyi sebentar di seluruh adegan] tidak keluar dari dunia Semua kemungkinan kemajuan harus mulai dari suatu tempat,. "kata Gaeta.
Penelitian ini didanai oleh : The Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) and by the Cornell Center for Nanoscale Systems, which is supported by the National Science Foundation and the New York State DiviFunding for the research: The Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) and by the Cornell Center for Nanoscale Systems dan di dukung oleh the National Science Foundation and the New York State Divi.

 

Continue Reading | komentar

Kabel Ultra Tipis Revolusi Komputer

JurnalScience – Dengan ukuran atom dapat mengakibatkan kable elektronik yang sangat kecil dan komputer kuantum. Para ilmuan mengatakan bahwa mereka telah merancang kabel yang sangat kecil yaitu sekitar 10.000 kali lebih tipis dari rambut manusia, tetapi dengan kapasitas listrik yang sama seperti kabel tembaga. Ini merupakan sebuah langkah besar menuju suatu bangunan yang kuat dalam mencapai revolusi komputer yang sangat kuat.

Kemajuan program ini dijelaskan dalam jurnal Science Amerika Serikat, mereka mengabarkan bahwa untuk pertam kali nya mampu membuat kabel dengan ukuran satu atom untuk tingginya dan lebar 4 atom.

Apa yang ditemukan dapat ini dapat menghasilakn perangkat elektronik mungil, bahkan untuk masa depan akan menuju komputasi kuantum, sebuah industri yang masih dalam masa pertumbuhan yang akan menciptakan sebuah komputer yang kuat yang bisa menyaring sejumlah data yang besar dengan cepat dari pada komputer digital yang ada sekarang ini.

Michelle Simmons dari University of New South Wales,Sydney Australia mengatakan “ Didorong oleh industri semikonduktor, komponen chip komputer terus menyusut dalam hal ukuran yang lebih kecil memungkinkan komputer untuk lebih kuat”.

“Kita berada pada ambang pembuatan transistor dan keluar dari atom individu tetapi untuk membangun sebuah komputer kuantum yang praktis kita harus mengakui bahwa kabel untuk iterkoneksi sistem dan sirkuit harus menyusut dalam skala atom.”

Para ilmuan mampu membuat kabel dengan ukuran atom dengan menggunakan teknik yang disebut scanning tunneling microscopy, dimana mereka menempatkan rantai atom fosfor dalam sebuah kristal silikon.

Nano Kabel yang mereka ciptakan ini berkisar 1,5 -11 nanometer tebalnya. Meskipun sirkuitnya lebih kecil, tetapi para ilmuan tidak kesulitan mengamatinya serta untuk meningkatkan kemampuan memuat muatan listrik.

Continue Reading | komentar (2)

Robot Bisa Jalan Jalan Di Pantai

02 Januari 2012

JurnalScience – Sebuah padang pasir di planet yang asing Robot Neurotik C-3PO dalam film Star Wars memiliki bakat yang sangat luar biasa dimana ia mampu untuk mengurangi kesedihannya dengan cara berjalan jalan di pantai yang berpasir lembut. Tetapi itu hanya sebuah animasi dalam sebuah film dan apakah memang benar benar bisa diwujutkan di alam nyata? Sebuah tanda tanya besar tentunya di kepala kita semua.

Berjalan jalan di gurun atau di pantai bagi robot itu akan sangat sulit, karena kedua kaki nya pasti akan tenggelam di dalam pasir dan slip di atas partikel pasir. Hal ini akan mengganggu sistem keseimbangan robot, dimana ia menganggap bahwa hal itu yang di injak adalah permukaan yang keras. Hal ini akan membingungkan ketika informasi dari akselerometer robot menunjukkan kaki robot tersebut yang goyah.

Nah untuk mengatasi permasalahan yang timbul, dan dari hanya sebuah khayalan dalm film, para insinyur yang di pimpin oleh Shunsuke Komizunai dari Jepang Tohoko University di sendai, meneliti bagaimana menyeimbangkan sistem yang bisa menyeimbangkan karakteristik yang tidak biasa seperti di pasir. Untuk melakukannya, mereka membuat satu model kaki robot dengan ukuran yang sama dengan kaki manusia dewasa dan membuat tapak dengan berbagai tingkatan kemudian mengujia dalam sebuah kotak yang penuh pasir untuk mewakili robot robot dengan ukuran yang berbeda. Pada bulan lalu mereka mempresentasikan hasil yang telah mereka kumpulkan dari akselerometer dan sensor lain dalam konfrensi internasional “conference on flow dynamics”

Tim ini berencana akan mensimulasikan robot humanoid yang berjalan di pasir kemudian menyesuaikan kontrol perangkat lunaknya untuk mengatasi berbagai jenis pasir atau tanah yang gembur.

Sumber: The Eighth International Conference on Flow Dynamics

Continue Reading | komentar (2)

Perkawinan Antara Petani dan Robot Merubah Wajah Pertanian

22 Desember 2011

JurnalSecience – Bicara tentang perkawinan bukan sesuatu yang langka, tetapi berbicara perkawinan petani dan robot mungkin membuat kita heran. Ini bukan lah perkawinan secara harafiah melainkan perkewinan sistem teknologi canggih untuk kemanjuan pertanian. Bicara tentang pertanian pasti orintasi pemikiran kita mengarah kepada petani, Kata David Dourhout Si Empunya Robot Petani  yang mengawinkan robot dan petani.

Masa depan pertanian bukan tentang mendapatkan efisiensi lebih banyak dari masing masing petani tetapi bagaimana petani mengoptimalkan teknologi dan bukan teknologi mengoptimalkan petani. Masa depan pertanian terletak tidak dengan rekayasa genetika benih atau super-pupuk, melainkan dapat datang dalam cara baru untuk menanam, tumbuh dan panen tanaman menggunakan robot bukan traktor,Sehingga mendapatkan hasil yang melimpah dari setiap petak lahan pertanian yang di olah.

Dengan mengintegrasikan teknologi swarm dengan teori permain dan kerjasama robot yang di koordinasikan melalui sensor inframerah, dengan pola itu lah David Dourhout telah membangun sebuah Robot yang disebut Prospero yang dapat menanam benih secara individu dan yang paling menarik adalah robot bisa mengingat dimana dia menanam benih serta memplot bagian bagian yang belum di tanami. Berikut adalah Video dari Robot Tersebut

Prospero hanya awal, kata Dourhout melalui discovery. Dia ingin membangun sebuah robot yang bisa menanam, memelihara dan juga mampu untuk memanen secara mandiri dan yang lebih penting adalah cara yang paling efisien. Robot petani diwaktu senggang juga bisa di fungsikan untuk membantu petani menjaga lahan pertanian dari hama dan Gulma tanpa menggunakan bahan kimia sehingga produk pertanian yang dihasilkan sangat sehat dan hasil panen yang meningkat. Prospero merupakan robot berkaki enam sebagai langkah awal dalam merevolusi sistem pertanian di masa depan, dan ini merupakan Visi dari Dourhout. (JS/D2/11.12.22)

Sumber: DiscoveryNews

Continue Reading | komentar (2)

Perangkat Baru Penghapus Logam Berat Di Air

20 Desember 2011

JurnalScience – Hidup di negara yang berkembang penuh dengan tantangan dan berbagai macam permasalahan. Permasalahan yang seringkali melanda siapa saja adalah masalah ketersediaan air bersih. Air merupakan sumber kehidupan, dimana sehari-hari kita menggunakan air untuk kebutuhan hidup kita. Tetapi pada kenyataanya hidup dikota-kota besar yang di jumpai air sebagai salah satu sumber kehidupan sudah banyak tercemar oleh logam logam berat yang sebagai efek dari berkembangnya industri. Sebuah ide jenius dari para insinyur di Brown University yang mana telah mengembangkan sebuah perangkat Air Bersih yang efisien dan dapat menghilangkan logam berat di dalam air. 

Dalam percobaan, para peneliti menunjukkan bukti bahwa kandungan kadmium, tembaga dan konsentrasi nikel di dalam air yang terkontaminasi  hilang dan air yang di hasilkan dari perangkat tersebut sesuai dengan standarisasi air. Para ilmuan berpendapat  teknik yang dikembangkan ini memiliki teknik yang terukur, layak untuk dikomersialkan dan sangat baik untuk pendukung rehabilitasi lingkungan dan pemulihan logam. 

Membersihkan air dari unsur logam berat “Benar-benar sulit untuk dilakukan,” kata Joseph Calo,profesor teknik emeritus dan juga pengelola sebuah laboratorium di Brown. Dia mencatat bahwa untuk mewujutkan itu semua dibutuhkan biaya, inefisiensi dan waktu. “Ini seperti mencoba untuk menempatkan jin untuk kembali ke dalam botol”, cela Joseph.

Permasalah ini semua mungkin akan berubah karena Calo dan insinyur lainnya di Brown menjelaskan sebuah metode baru yang menelusuri jejak logam berat di dalam air dengan cara meningkatkan konsentrasi mereka sehingga teknik penghapusan logam bisa terbukti dan dapat menghapus kandungan logam tesebut. Dalam serangkaian percobaan, para insinyur melakukan percobaan dengan metode cyclic electrowinning/precipitation (CEP) dan dapat menghilangkan 99 % dari kandungan tembaga, kadmium dan nikel di dalam air. Sistem Otomatis CEP adalah sebuah sistem yang terukur sehingga memiliki potensi untuk komersil, terutama dibidang rehabilitasi lingkungan dan pemulihan logam.

Sebuah teknik yang telah terbukti mampu untuk menghilangkan kandungan logam berat di dalam air adalah melalui mereduksi ion-ion logam berat dari elektrolit. Sementara teknik ini memilki berbagai nama seperti electrowinning, electrolytic removal/recovery or electroextraction, tetapi pada prinsip semua bekerja dengan cara yang sama yaitu dengan cara menggunakan arus listrik untuk mengubah ion logam bermuatan positip (kation) ke dalam kondisi yang stabil dan padat dimana pada keadaan ini logam dapat dengan mudah dipisahkan dari air. Kelemahan utama dari teknik ini adalah bahwa harus ada konsentrasi yang cukup tinggi kation logam di dalam air agar bisa efektif, jika konsentrasi terlalu rendah (sekitar 100 bagian-perjuta) sehingga bisa menjadi inefisiensi.

Cara lain untuk menghilangkan logam adalah melalui proses kimia sederhana. Teknik ini menggunakan hidroksida dan sulfida untuk mengendapkan ion-ion logam dari air, sehingga logam tersebut menjadi bentuk padat.  Bagaimanapun zat padat merupakan lumpur beracun dan tidak ada cara yang baik untuk menghadapinya. Tempat Pembuangan Sampah umumnya tidak akan mengambil itu, membiarkannya mengendap didalam kolam sehingga kolam menjadi beracun dan tidak ramah lingkungan.” Tak Seorangpun menginginkan itu, karena itu kewajiban besar,” Kata Calo.

Dilema yang timbul dari semua itu adalah bagaimana cara untuk menghilangkan logam yang efisien dan tampa menimbulkan efek samping yang tidak sehat, Calo dan Rekan nya Pengpeng Grimshaw dan George Hradil menggabungkan dua teknik untuk membentuk suatu sistem loop tertutup. “Kami Berkata, ‘ Mari kita gabungkan fitur menarik dari kedua metode dengan menggabungkan mereka dengan proses cyclic,’” kata Calo.

Butuh beberapa tahun untuk para peneliti ini mengembangkan sistem ini. Cara kerja sistem CEP adalah dengan melibatkan dua unit utama, satu untuk pengkonsentrasian kation dan yang lainnya untuk mengubah logam menjadi lebih stabil, logam padat dan menghilangkan logam tersebut. Pada tahap pertama, air yang sarat logam di masukkan kedalam tangki dimana asam sulfida atau natrium hidroksida ditambahkan untuk mengubah pH air, secara efektif memisahkan molekul air dari endapan logam, yang mengendap di bagian bawah. Proses ini diulang secara terus menerus sampai konsentrasi kation logam telah mencapai titik elektriwinning.

Ketika titik tercapai, selanjutnyan di kirim ke perangkat kedua, yang di sebut spouted particulate electrode (SPE). Ini merupakan proses elektrowinning berlangsung, dan kation logam secara kimiawi di ubah menjadi logam padat yang stabil sehingga dapat di hilangkan dengan mudah. Para insinyur menggunakan SPE yang dikembangkan oleh Hradil. Air bersih dikembalikan ke tangki pengendapan, dimana ion-ion logam dapat di endapkan sekali lagi. Selanjutnya air dibersihkan, air supernatant dikirim ke reservoir, dimana proses tambahan digunakan untuk lebih menurunkan tingkat konsentrasi logam. Proses ini terus diulang dengan mode otomatis cyclic sebanyak yang di inginkan sampai mencapai standar air bersih.

"Pendekatan ini menghasilkan pengurangan volume yang sangat besar dari air yang terkontaminasi asli oleh reduksi elektrokimia dari ion valensi nol-logam pada permukaan partikel katodik," tulis para penulis. "Untuk konsentrasi 10 ppm ion logam awal dipertimbangkan, pengurangan volume pada urutan 106."

Sumber: Brown University , Referensi Jurnal: Cyclic electrowinning/precipitation (CEP) system for the removal of heavy metal mixtures from aqueous solutions. Penulis Jurnal: Pengpeng Grimshaw, Joseph M. Calo, George Hradil.(Chemical Engineering Journal, 2011; 175: 103 DOI: 10.1016/j.cej.2011.09.062)

Foto by: Calo Lab/Brown University

Continue Reading | komentar (19)

Iran Menangkap Pesawat AS dengan Hacking Sinyal GPS

17 Desember 2011

"Pesawat pengintai As (Foto by:ABACA)"

JurnalSecience-Bagaimana iran berhasil menangkap sebuah pesawat pengintai tanpa awak milik AS, ya ng terlihat sangat rusak dalam sebuha video di Iran. AS awalnya mengklaim drone sesat di atas zona terbang Afganistan dan mengkambing hitamkan itu. Tetapi itu, bertolak belakang dengan apa yang di sampaikan pihak Iran, dimana mereka membawa pesawat itu turun sejauh 200 kilometer kedalam wilayah perbatasan mereka pada awal bulan ini.

Sekarang Christian Science memonitoring laporan bahwa Iran mengganjal sinyal GPS dan mengecoh pesawat tak berawak itu sehingga akhirnya mendarat di pangkalan Iran. “ Navigasi GPS adalah titik terlemah,” kata seorang insinyur Iran yang tidak mau disebutkan namanya.” Dengan menempatkan gangguan[jamming] pada komunikasi, Anda akan memaksa pesawat dan masuk kedalam autopilot dan disinilah pesawat kehilangan otaknya...”

Selanjutnya setelah pesawat yang hilang kendali, insinyur mengatakan, Iran akan mampu memprogram ulang sistem pemetaan internal home base nya. Dia mengatakan bahwa sedikit ketidak cocokan ketinggian yang menyebabkan pendaratan kasar yang merusak landing gear pesawat.

Sinyal GPS yang dipancarkan oleh satelit, membuat mereka sangat lemah ketika berada di dekat tanah. Yang membuat mereka rentan terhadapa gangguan dari sinyal yang kuat di dekat mereka. Bahkan GPS versi militer yang rentan terhadapa peperangan elektronik, yang biasanya digunakan untuk menonaktifkan sistem kunci untuk menjatuhkan pesawat. Iran mengklaim telah mengambil satu langkah lebih lanjut dengan kontrol elektronik untuk menangkap kapal robot yang dikendalikan dari jarak jauh.

Pesawat ini dibangun oleh kontraktor pertahanan Lockheed Martin, RQ-170 Sentinel Pesawat di desain mampu terbang tinggi serta menggunakan teknologi stealth untuk menghindari terdeteksi radar. Meskipun rincian sudah diklasifikasikan, ada beberapa informasi yang telah bocor, termasuk foto yang sesuai dengan yang ditunjukkan oleh Iran. Pada saat AS kehilangan kontrol tersebut dikendalikan dan di operasikan oleh CIA.

Continue Reading | komentar (2)

Metode Baru Konduktivitas termal

 Sepasang nanoribbons boron menempel bersama-sama pada microdevice yang digunakan untuk mengukur konduktivitas termal. (Kredit: Courtesy of Lab Li)

JurnalSecience- Penemuan mengejutkan dari cara baru untuk menyempurnakan dan meningkatkan konduktivitas termal - properti dasar yang umumnya dianggap tetap untuk bahan tertentu - memberikan insinyur alat baru untuk mengelola efek termal dalam ponsel pintar dan komputer, laser dan sejumlah perangkat lainnya

Temuaan ini kerjakan oleh sekelompok insinyur yang dipimpin oleh Detu Li seorang profesor teknik mesin di Vanderbilt University dan hasil temuan mereka di publikasikan dalam jurnal Nature Nanotechnology pada tanggal 11.

Li dan rekan rekannya menemukan bahwa konduktivitas termal dari sepasang bahan strip tipis yang disebut nanoribbons boron dapat ditingkatkan hingga 45 % tergantung pada proses yang mereka gunakan untuk menempel kedua bahan tersebut. Meskipun penelitian ini dilakukan dengan nanoribbons boron, pada umumnya hasil dari ini bisa berlaku untuk bahan film tipis lainnya.

Cara Baru untuk mengendalikan efek termal:

“mengendalikan efek termal yang cenderung memiliki dampak yang signifikan dalam mikroeletronika pada desain ponsel pintar,komputer, desain lase dan LED sera sejumlah bidang lainnya. “ kata Greg Walker.

Menurut Li, kekuatan yang memegang bersama sama dua nanoribbons merupakan daya tarik elektrosatatik lemah (Van der Waals Force). Ini merupakan sebuah kekuatan yang sama yang memungkinkan tokek untuk merayap di dinding.

“Secara tradisional dan secara luas diyakini bahwa fonom yang membawa panas yang menyebar di van der waals interface, yang membuat konduktifitas termal pada buntalan pita dan berlaku sama untuk setiap pita. Apa yang kami temukan adalah sangat kontras dengan pendapat tradisional itu. Kami membuktikan bahwa fonon dapat melintas antar tanpa menyebar yang secara signifikan  meningkatkan konduktivitas termal, “ kata Li. Selain itu, para peneliti menemukan bahwa mereka bisa mengendalikan konduktivitas termal antara yang tinggi dan rendah dengan memperlakukan antarmuka dari pasangan nanoribbon dengan solusi yang berbeda.

Penyempurnaan tersebut sepenuhnya reversibel

Salah satu aspek yang luar biasa Li temukan adalah bahwa itu dalah reversibel. Misalnya, ketika peneliti membasahi interface (antarmuka) dari sepasang nanoribbons dengan isopropil alkohol, menekan mereka secara bersamaan dan membiarkan  mereka kering, termal konduktivitas  sama dengan berasal dari nanoribbon tunggal. Namun, ketika mereka dibasahi kembali dan dibiarkan kering, konduktivitas meningkat. Kemudian ketika meraka dibasahi dengan alkohol isopropil lagi, konduktivitas termal kembali ke nilai semula.

“Hal ii sangat sulit untuk menyetel tepat bahan dasar property konduktivitas termal dan konduktivitas termal menunjukkan hasilnya sangat menarik. Kata walker

Salah satu perangkat pertama di mana pengetahuan ini mungkin untuk diterapkan adalah manajemen termal dari perangkat mikroelektronika seperti chip komputer. Saat ini, triliunan transistor yang macet yang terdapat di dalam chip. Chip ini menghasilkan panas sehingga penemuan ini bisa dijadikan desain chip untuk mencegah overheating. Bahkan bisa dijadikan metode manajement panas untuk desain prosesor multi core. Penelitian ini juga bisa membantu bidang nanokomposit.

Penelitian ini dilakukan dengan dukungan finansial National Science Foundation, Lockheed Martin's Engineering and Technology University Research Initiatives program and the Office of Naval Research.

Referensi Jurnal: Enhanced and switchable nanoscale thermal conduction due to van der Waals   interfaces

Ditulis oleh: Juekuan Yang, Yang Yang, Scott W. Waltermire, Xiaoxia Wu, Haitao Zhang, Timothy Gutu, Youfei Jiang, Yunfei Chen, Alfred A. Zinn, Ravi Prasher, Terry T. Xu, Deyu Li.

Diterbitkan oleh Nature Nanotechnology

Continue Reading | komentar

Inggris Berikan Persetujuan Sementara Kepada Prancis dan AS untuk Rencana Pembangunan Pembangkit Nuklir

16 Desember 2011

JurnalSecience – Pemerintah inggris telah memberikan persetujuan sementara untuk mendesain dua reaktor nuklir yang disusulkan oleh dua persusahaan Prancis EDF fan Areva serta Perusahaan As Westinghouse.

Dinas yang menangani masalah Nuklir dan lingkungan hidup Inggris mengatakan meraka puas dengan desainer dari kedua EDF dan Arevas Inggris EPR dan AP1000 reaktor Westinghouse, mereka juga berencana untuk menyelesaikan sejumlah masalah yang tersisa.

“Tidak ada reaktor yang dapat dibangun di Inggris sampai malasalah ini diselesaikan” kata pemerintah.

Perusahaan harus secara detil merencanakan dan sesuai dengan langkah-langkah keamanan yang diperketat oleh pemerintah sejak tragedi Fukushima di Jepang.

Allars Kevin (dari Dinas Tenaga Nuklir)  mengatakan “Kami telah mencapai tonggak penting”.”ini penerimaan sementara yang menegaskan bahwa semua rencana tetang bagaimana isu industri yang beredar di sini termasuk bagaimana mereka akan menanganinya  itu yang akan menjadi laporan kepada inspektur kepala Nuklir, dah telah di terbitkan pada bulan Oktober.

Kevin juga menambahkan “ Para desainer sudah bisa memuaskan kita, bahwa  mereka telah menyelesaikan masalah ini dan kami tidak akan membiarkan desainer untuk membangun sampai mereka melakukannya.

EDF ingin membangun dua reaktro di Point Hinkley di Somerst, sebelah barat daya inggris. Reaktor pertama akan beroperasi pada akhir tahun 2018 atau awal 2019 dan yang kedua pada tahun 2020 sesuai dengan rencana perusahaan.

Inggris sendiri sudah memiliki 10 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dengan 19 reaktor yang menghasilkan hampir seperlima dari jumlah listrik di inggris.

Tidak seperti Jeman dan Italia yang memutuskan untuk meninggalkan tenaga nuklir setelah tragedi Fukushima, Pemerintah inggris melalui Perdana Mentri Mereka Davit Cameron mendorong kemajuan Tenaga Nuklir tetapi mengandopsi sistem perlindungan yang lebih ketat dari yang ada di Fukushima.

Continue Reading | komentar

Mesin Uap Terkecil Di Dunia

15 Desember 2011

JurnalSecience - Peneliti Jerman telah mengembangkan Mesin Uap Super Kecil yang hanya sekian milimeter luas. Para peneliti sempat tidak yakin mesin ini bisa bekerja, tetapi hasil yang di tunjukan membuat para peneliti kagum.

Meskipun bunyi berdesis mesin tanpa henti dan tidak cukup berkembang untuk digunakan dalam dunia nyata, penemuan bisa membuat lebih mudah untuk menghasilkan ultra-efisien mikro-mesin di masa depan, menurut para peneliti di University of Stuttgart dan Institut Max Planck Intelligent Systems.

"Mesin ini benar-benar melakukan pekerjaan," kata peneliti Clemens Bechinger dalam sebuah pernyataan. "Ini tidak selalu bisa diharapkan, karena mesin sangat kecil bahwa gerak akan terhalang oleh proses mikroskopis yang tidak ada konsekuensinya di macroworld."

Untuk membuat mesin, tim harus menggunakan teknik baru karena tidak mungkin untuk tepat meniru sebuah mesin uap pada tingkat mikro.

Mereka menciptakan sebuah manik-manik plastik yang bisa mengapung di air dan kemudian menggunakan sinar laser terfokus pada manik-manik untuk mengontrol gerakannya. Mereka menggunakan laser lain untuk memanaskan air , meniru api batubara dari mesin uap.

Dengan memutar laser dan mematikan dengan cepat, mereka bisa mendapatkan manik-manik untuk memperluas dan  dengan cepat untuk bertindak sebagai piston.

Manik-manik adalah sekitar 10.000 kali lebih besar dari atom, sehingga para ilmuwan dapat mengamati gerakan dengan mikroskop.

Para ilmuwan mengatakan mereka tidak berpikir mesin akan bekerja dan kagum dengan penemuan mereka.

"Percobaan kami memberikan kami wawasan awal ke keseimbangan energi dari sebuah operasi mesin panas dalam dimensi mikroskopis. Meskipun mesin kami tidak memberikan pekerjaan yang berguna, tidak ada hambatan termodinamika, pada prinsipnya, yang melarang hal ini dalam dimensi kecil, "kata Bechinger.
RQWGNAVCH292 

Continue Reading | komentar

Tim F1 McLeren Melangkah Menuju Bebas Karbon

12 Desember 2011

JurnalSecience – MclLaren dikenal sebagai ras yang mewah, mempunyai tempat yang eksotis di seluruh penjuru dunia. Tetapi satu hal yang tidak bisa di pungkiri mereka merupakan penyumbah emisi CO2 yang cukup besar. Untuk menjaga eksistensi mereka sebagai salah satu ras yang mewah sebagai antitesis dari eko-kredibilitas pekan ini Vodafone dan McLaren Mercedes mendeklerasikan bahwa mereka sekarang menuju ke Bebas Karbon (Carbon Neutral).

Ini merupakan sebuah langkah yang brilian yang ditunjukkan oleh sebuah tim Formula 1, bukan berarti mereka yang terbaik dari sekelompok yang buruk? Jawabannya mungkin saja, hal ini dibuktikan dengan komitment mereka untuk menurunkan emisi CO2 sebesar 1500 ton sebuah angka yang pantastis bukan. 

 

Tim ini telah membuat penghematan pembuangan emisi CO2  dengan menerapkan nya kepada sejumlah negara dengan Program of the art teknologi, termasuk pemograman sistem AC yang hanya bekerja pada saat ada staf  dan mengembangkan ti baru lampu rendah energi untuk menerangi parkir dan akses jalan.

Melihat angka yang dihasilkan tentunya membuat bingung, apakah begitu besar emisi yang dihasilakn oleh sebuah mobil balap. Nah jawabannya tidak, yang dimaksudkan salah satu sumber utama dari emisi CO2 dari tim F1 bukan dari balapan itu sendiri melainkan armada truk yang digunakan untuk membawa mobil, kru dan peralatan pendukung lainnya di seluruh dunia. Setiap kendaraan di armada McLaren kini telah dilengkapi dengan perangkat monitoring untuk mengumpulkan informasi tentang efisiensi mengemudi. Data ini dianalisis kembali di McLeran HQ dan digunakan untuk membantu para kru agar bisa berkendaraan dengan cara yang lebih halus dan efisien.

Secara keseluruhan , teknologi ini telah memungkinkan tim untuk melakukan penghematan sekitar 1500 ton CO2. Namun, Meskipun klaim McLaren untuk menjadi “Bebas Karbon”, Langkah langkah saja tidak mampu mengurangi emisi bersih nol. CO2 yang tersisa telah di imbangi dengan pendanaan proyek pembangkit listrik di India dan Brazil dan pembelian Kredit karbon melalui Skema Perdagangan Eropa (European Trading Scheme)

By:Dheny, foto by: f1fanatic

Continue Reading | komentar (1)

Metode komputerisasi untuk Pencocokan Gambar dalam Foto, Lukisan, Sketsa

11 Desember 2011

Metode komputerisasi untuk Pencocokan Gambar dalam Foto, Lukisan, Menciptakan Sketsa

Jurnalsecience - Komputer dapat meniru kemampuan manusia untuk menemukan gambar-gambar visual yang mirip, seperti foto-foto air mancur di musim panas dan di musim dingin, atau foto dan lukisan dari katedral yang sama, dengan menggunakan teknik yang menganalisa keunikan gambar, kata peneliti di Carnegie Mellon University School of Computer Science.

Tim peneliti, yang dipimpin oleh Alexei Efros, profesor ilmu komputer dan robotika, dan Abhinav Gupta, asisten peneliti profesor robotika, menemukan bahwa teknik mereka sangat sederhana dilakukan baik pada sejumlah tugas visual yang biasanya komputer tunggul, termasuk sketsa pencocokan mobil dengan foto-foto mobil.

Tim dari Institut Robotika dan Departemen Ilmu Komputer akan mempresentasikan temuannya pada "data-driven keunikan" pada 14 Desember di SIGGRAPH Asia, konferensi  komputer grafis dan teknik interaktif di Hong Kong.

Sebagian besar metode pencocokan komputerisasi untuk gambar - berbeda dengan pencarian gambar berdasarkan kata kunci - fokus pada kesamaan dalam bentuk, warna dan komposisi. Bahwa pendekatan telah terbukti efektif untuk menemukan gambar yang tepat sesuai atau sangat dekat dan aplikasi yang sukses diaktifkan seperti Google Goggles.

Tapi metode-metode bisa gagal total jika diterapkan di domain yang berbeda - foto yang diambil di musim yang berbeda atau di bawah kondisi pencahayaan yang berbeda, atau dalam media yang berbeda, seperti foto, lukisan warna atau hitam-putih sketsa.

"Bahasa lukisan berbeda dari bahasa foto," jelas Efros. "Kebanyakan metode komputer latch ke bahasa, bukan pada apa yang dikatakan."

Satu masalah, kata Gupta, adalah bahwa banyak gambar memiliki elemen yang kuat, seperti langit yang dipenuhi awan, yang mungkin memiliki kesamaan superfisial terhadap gambar lainnya, tapi benar-benar hanya mengalihkan perhatian dari apa yang membuat gambar menarik untuk orang. Dia dan rekan-rekannya hipotesis bahwa itu adalah bukan aspek yang unik dari suatu gambar, dalam kaitannya dengan gambar lain yang dianalisis, yang membedakannya dan itu adalah elemen-elemen yang harus digunakan untuk mencocokkan dengan gambar yang sama.

Pada tingkat piksel, foto patung taman di musim panas atau musim gugur akan terlihat sangat berbeda dari patung yang sama difoto di musim dingin, kata Abhinav Shrivastava, yang memiliki gelar mahasiswa master di bidang robotika dan penulis pertama dari makalah penelitian. Tetapi aspek unik dari patung akan terbawa dari gambar musim panas ke musim dingin gambar, atau dari sebuah foto warna sketsa.

Memperkirakan Keunikan bukanlah tugas yang sederhana. Tim menghitung Keunikan didasarkan pada data yang sangat besar set gambar yang dipilih secara acak. Fitur yang unik adalah mereka yang membedakan satu gambar terbaik dari sisa gambar acak. Dalam sebuah foto seseorang di depan Arc de Triomphe di Paris, misalnya, orang tersebut mungkin adalah sama dengan orang dalam foto lain dan dengan demikian akan diberikan sedikit berat dalam menghitung keunikan. Arc itu sendiri, bagaimanapun, akan diberikan bobot yang lebih besar karena beberapa foto termasuk hal seperti itu.

"Kami tidak mengharapkan pendekatan ini untuk bekerja serta hal itu," diakui Efros. "Kami tidak tahu apakah ini adalah sesuatu seperti bagaimana manusia membandingkan gambar, tapi pendekatan terbaik yang kita telah mampu mencapai."

Selain pencarian gambar otomatis, teknik ini memiliki aplikasi untuk rephotography komputasi - kombinasi dari foto-foto bersejarah dengan zaman modern foto yang diambil dari perspektif yang sama. Dengan menggunakan teknik baru, dimungkinkan dalam banyak kasus untuk menghilangkan kebutuhan untuk rephotography dengan hanya mencocokkan foto bersejarah dengan foto online yang ada yang sesuai dengan perspektif. Demikian pula, teknik ini dapat dikombinasikan dengan GPS koleksi besar-tag foto untuk menentukan lokasi di mana sebuah lukisan tertentu.

Teknik ini juga dapat digunakan untuk merakit sebuah "visual memex" - sebuah kumpulan data yang menggali kesamaan visual dan konteks dari serangkaian foto. Sebagai contoh, para peneliti download 200 gambar Fountain Medici di Paris - lukisan, foto-foto bersejarah dan snapshot terbaru dari berbagai musim dan diambil dari berbagai jarak dan sudut - dan dirakit mereka ke dalam grafik, serta video YouTube yang menunjukkan jalan tertentu melalui data.

Pekerjaan di masa depan termasuk menggunakan teknik ini untuk meningkatkan deteksi obyek untuk visi komputer dan menyelidiki cara untuk mempercepat proses pencocokan komputasi intensif.

Tomasz Malisiewicz, Ph.D. mantan mahasiswa yang sekarang menjadi rekan post-doktoral di MIT, juga adalah anggota tim peneliti. Karya ini didukung oleh Center for Computational Thinking, Kantor Naval Research dan Google.

Sumber: Carnegie Mellon University.

Continue Reading | komentar (2)

Salah satu Sirkuit Terkecil Dunia Elektronik

08 Desember 2011

JurnalSecience - Sebuah tim ilmuwan, yang dipimpin oleh Guillaume Gervais dari McGill Departemen Fisika dan Mike Lilly dari Sandia National Laboratories, telah merekayasa salah satu sirkuit terkecil di dunia Elektronik . Hal ini dibentuk oleh dua kawat dipisahkan oleh hanya sekitar 150 atom atau 15 nanometer (nm).

Penemuan yang diterbitkan dalam jurnal Nature Nanotechnology, bisa memiliki efek yang signifikan pada kecepatan dan kekuatan sirkuit terpadu yang lebih kecil dari masa depan dalam segala hal dari smartphone ke komputer desktop, televisi dan sistem GPS.

Ini adalah pertama kalinya bahwa setiap orang telah mempelajari bagaimana kabel dalam sebuah sirkuit elektronik berinteraksi dengan satu sama lain ketika dikemas begitu erat bersama-sama. Anehnya, penulis menemukan bahwa efek dari satu kawat di sisi lain dapat berupa positif atau negatif. Ini berarti bahwa arus dalam satu kawat bisa menghasilkan arus dalam satu lain yang baik yang sama atau berlawanan arah. Penemuan ini, berdasarkan prinsip-prinsip fisika kuantum, menunjukkan kebutuhan untuk merevisi pemahaman kita tentang bagaimana bahkan sirkuit elektronik sederhana berperilaku pada skala nano.

Selain berpengaruh pada kecepatan dan efisiensi sirkuit elektronik masa depan, penemuan ini juga bisa membantu untuk memecahkan salah satu tantangan utama yang dihadapi desain komputer masa depan. Ini adalah mengelola jumlah yang terus meningkat dari panas yang dihasilkan oleh sirkuit terpadu

Teori terkenal Markus Büttiker berspekulasi bahwa mungkin untuk memanfaatkan energi hilang sebagai panas dalam satu kawat dengan menggunakan kabel lain di dekatnya. Selain itu, Büttiker percaya bahwa temuan ini akan berdampak pada masa depan penelitian baik dasar dan diterapkan dalam nanoelectronics.

Penelitian ini didanai oleh Ilmu Pengetahuan Alam dan Teknik Research Council of Kanada, Fonds de Recherche et Technologies Alam Quebec, Kanada Institut untuk Penelitian Lanjutan dan Pusat Nanotechnologies Terpadu di Sandia National Laboratories.

Continue Reading | komentar (11)

Teknologi Mendiagnosa Penyakit Manusia dan menjelaskan Proses Biologi

JurnalSecience - Para peneliti sedang membuat kemajuan dalam mengembangkan sistem yang mengukur sifat mekanik sel-sel hidup, sebuah teknologi yang dapat digunakan untuk mendiagnosa penyakit manusia dan lebih memahami proses biologis

Tim menggunakan alat yang disebut mikroskop atom untuk mempelajari tiga jenis yang jelas berbeda dari sel-sel untuk menunjukkan aplikasi metode yang berpotensi luas, kata Arvind Raman, seorang profesor teknik mesin Universitas Purdue.

Sebagai contoh, teknik ini dapat digunakan untuk mempelajari bagaimana sel-sel mematuhi jaringan, yang sangat penting untuk banyak penyakit dan proses biologi; bagaimana sel bergerak dan berubah bentuk; bagaimana sel kanker berkembang selama metastasis, dan bagaimana sel bereaksi terhadap rangsangan mekanik yang diperlukan untuk merangsang produksi protein penting. Teknik ini dapat digunakan untuk mempelajari sifat mekanik dari sel-sel di bawah pengaruh antibiotik dan obat yang menekan kanker untuk mempelajari lebih lanjut tentang mekanisme yang terlibat.

Temuan telah diposting  dalam jurnal Nature Nanotechnology dan akan muncul dalam edisi cetak Desember. Pekerjaan yang melibatkan peneliti dari Purdue dan University of Oxford.

"Ada realisasi berkembang dari peran mekanik dalam biologi sel dan memang banyak upaya dalam membangun model untuk menjelaskan bagaimana sel merasa, merespon dan berkomunikasi mekanis baik dalam kesehatan dan penyakit," kata Sonia Contera, wakil penulis jurnal dan direktur Program Martin Oxford pada Nanoteknologi dan rekan akademis di Oxford fisika. "Dengan tulisan ini, kami menyediakan alat untuk mulai menjawab beberapa pertanyaan kuantitatif: Ini adalah langkah besar."

Sebuah mikroskop atom menggunakan probe bergetar kecil untuk menghasilkan informasi tentang bahan dan permukaan pada skala nanometer, atau billionths meter. Karena instrumen memungkinkan para ilmuwan untuk "melihat" benda jauh lebih kecil dari mungkin menggunakan mikroskop cahaya, itu bisa ideal untuk "pemetaan" sifat mekanik struktur selular terkecil.

"Peta-peta mengidentifikasi sifat mekanik dari berbagai bagian sel, apakah mereka lembut atau kaku atau licin," kata Raman, yang bekerja dengan mahasiswa doktoral dan peneliti Alexander Cartagena lainnya. "Kuncinya adalah bahwa sekarang kita bisa melakukannya pada resolusi tinggi dan kecepatan yang lebih tinggi daripada teknik konvensional."

Kemampuan kecepatan tinggi memungkinkan untuk menonton sel-sel hidup dan mengamati proses biologi secara real time. Seperti teknik menawarkan harapan untuk mengembangkan sebuah "mechanobiology berbasis" assay untuk melengkapi tes biokimia standar.

"Mikroskop atom adalah satu-satunya alat yang memungkinkan Anda untuk memetakan sifat mekanik - mengambil foto, jika Anda akan melihat sifat mekanis dari suatu sel hidup," kata Raman.

Namun, teknik yang sudah ada untuk pemetaan sifat ini menggunakan mikroskop atom yang terlalu lambat atau tidak memiliki resolusi yang cukup tinggi.

"Inovasi ini mengatasi keterbatasan, terutama melalui perbaikan dalam pemrosesan sinyal," kata Raman. "Anda tidak perlu peralatan baru, sehingga ini merupakan cara yang ekonomis untuk bump up pixel per menit dan mendapatkan informasi kuantitatif paling penting, kami menerapkan teknik untuk tiga jenis yang sangat berbeda dari sel:. Bakteri, manusia sel darah merah dan fibroblast tikus. Ini menunjukkan potensi utilitas yang luas dalam bidang kedokteran dan penelitian. "

Teknik ini hampir lima kali lebih cepat dari standar teknik mikroskop atom.

Journal Nanoteknologi Alam adalah ditulis oleh Raman, Cartagena, Sonia Trigueros, Senior Research Fellow dalam Program Martin Oxford pada Nanoteknologi; Oxford mahasiswa doktoral Amadeus Stevenson; Purdue instruktur Monica Susilo, Eric Nauman, seorang profesor teknik mesin, dan Contera.

National Science Foundation dan Rekayasa dan Physical Sciences Research Council dari Inggris mendanai penelitian itu.

Referensi Jurnal:

Mapping nanomechanical properties of live cells using multi-harmonic atomic force microscopy. Nature Nanotechnology

ditulis oleh A. Raman, S. Trigueros, A. Cartagena, APZ Stevenson, M. Susilo, E. Nauman, S. Antoranz Contera. Diterbitkan di  Nature Nanotechnology

Continue Reading | komentar (2)

Riset Atmosfer Oksigen Lebih Rumit Dari Yang Di Pikirkan Semula

06 Desember 2011

JurnalSecince - Penampilan oksigen di atmosfer bumi mungkin tidak terjadi sebagai peristiwa tunggal, tetapi sebagai serangkaian panjang mulai dan berhenti, menurut sebuah tim peneliti internasional yang menyelidiki inti batuan dari proyek FAR DEEP .

Para Fennoscandia Arktik Rusia – Proyek Pengeboran Dini Bumi - JAUH MENDALAM - terjadi selama musim panas 2007 dekat Murmansk di wilayah barat laut Rusia. Proyek, bagian dari Program Pengeboran Ilmiah Internasional Kontinental, dibor dangkal dua inci diameter dan core, dengan tumpang tindih mereka, menciptakan rekor mewakili batu diendapkan selama Eon Proterozoikum - 2.500 juta sampai 542 juta tahun lalu.

"Kami selalu berpikir bahwa oksigen masuk ke suasana benar-benar cepat selama acara," kata Lee R. Kump, profesor dan kepala geosains, Penn State. "Kami tidak lagi mencari acara Sekarang kita sedang mencari kapan dan mengapa oksigen menjadi bagian yang stabil dari atmosfer bumi.."

Para peneliti melaporkan dalam edisi 1 Desember Science Express bahwa evaluasi ini core dan perbandingan dengan core dari Gabon sebelumnya dianalisis oleh orang lain, mendukung kesimpulan bahwa Oksidasi Event Besar dimainkan selama ratusan juta tahun. Kadar oksigen secara bertahap melewati ambang batas atmosfer oksigen rendah untuk pirit - mineral belerang besi - oksidasi dengan 2.500 juta tahun lalu dan kerugian dari belerang massa-independen difraksinasi dengan 2.400 juta tahun lalu. Kemudian kadar oksigen meningkat pada tingkat yang semakin meningkat melalui Paleoproterozoic, mencapai sekitar 1 persen dari tingkat atmosfer ini.

"Definisi ketika suasana oksigen terjadi tergantung pada ambang batas yang Anda cari," kata Kump. "Ini bisa menjadi saat pirit teroksidasi menjadi, ketika MIF belerang menghilang atau ketika oksidasi terjadi kerak yang mendalam."

Ketika belerang massa-independen difraksinasi menghilang, udara di Bumi masih belum bernapas dengan standar hewan. Ketika batu merah mengandung oksida besi muncul 2.300 juta tahun lalu, udara masih unbreathable.

"Pada sekitar 1 persen oksigen, air tanah menjadi sangat teroksidasi, sehingga memungkinkan bagi air tanah merembes melalui batuan untuk mengoksidasi bahan organik," kata Kump.

Awalnya, setiap oksigen di atmosfer, yang dihasilkan oleh fotosintesis organisme bersel tunggal, digunakan ketika elemen belerang, besi dan lainnya teroksidasi. Ketika oksigen yang cukup terakumulasi di atmosfer, itu meresap air tanah dan mulai oksidasi bahan organik terkubur, mengoksidasi karbon untuk membuat karbon dioksida.

Inti dari proyek FAR-MENDALAM dibandingkan dengan sampel Francevillian dari Gabon menggunakan rasio isotop karbon 13 dan 12 untuk melihat apakah bukti tingginya tingkat akumulasi oksigen ada di seluruh dunia. Kedua core proyek FAR-MENDALAM dan core Francevillian menunjukkan deposito besar karbon dalam bentuk minyak fosil. Kedua set core juga menunjukkan perubahan yang sama dalam karbon 13 melalui waktu, yang menunjukkan bahwa perubahan di tingkat isotop karbon terjadi di seluruh dunia dan oksigen ke seluruh atmosfer yang tinggi.

"Meskipun orang lain telah mendokumentasikan variasi isotop karbon yang sangat besar di kemudian hari dalam sejarah bumi dikaitkan dengan peningkatan bertahap dalam oksigen atmosfer, hasil kami kurang samar-samar karena kita memiliki banyak baris data semua menunjuk pada hal yang sama," kata Kump. "Ini indikasi tidak hanya meliputi profil isotop carbon13 di mater organik dari dua lokasi terpisah secara luas, tetapi juga profil pendukung dalam batugamping dan tidak ada indikasi bahwa proses yang terjadi sejak saat itu telah mengubah sinyal."

Bekerja dengan Kump pada proyek ini adalah Michael A. Arthur, profesor geosains, Penn State, dan Christopher Junium, mantan mahasiswa pascasarjana di geosains, Penn State, sekarang di Syracuse University, Alex Brasier, postdoctoral fellow, dan Anthony Fallick, profesor isotop geosains, Universitas Skotlandia Pusat Penelitian Lingkungan; Victor Melezhik, Aivo Lepland dan Alenka E Crne, para peneliti di Norwegia Geological Survey, dan Genming Luo, Negara Kunci Laboratorium Geologi Biogeology dan Lingkungan, Universitas Cina Geosciences.

Referensi Jurnal:

    Lee R. Kump, Christopher Junium, Michael A. Arthur, Alex Brasier, Anthony Fallick, Victor Melezhik, Aivo Lepland, Alenka E. Črne, dan Genming Luo. Isotop Bukti untuk Oksidasi Massive Materi Organik Setelah Oksidasi Event Besar. Ilmu pengetahuan, 1 Desember 2011 DOI:10.1126/science.1213999

Continue Reading | komentar

Temuan Minyak Dimakan Jamur

04 Desember 2011

Jurnal Secience - Ambil cawan Petri yang mengandung minyak mentah dan akan merilis sebuah bau yang kuat khas dari racun yang membentuk bahan bakar fosil. Taburkan spora jamur di atas cawan Petri dan biarkan duduk selama dua minggu di inkubator, dan kejutan, minyak bumi dan baunya akan hilang.

Seperti itu lah Ilustrasi "Jamur yang dikonsumsi Minyak Bumi" itulah yang diktakan Mohamed Hijiriah, seorang profesor ilmu biologi dan peneliti di University of Montreal Institut de Recherche en biologie vegetale (IRBV).

Hijriah membantu mengarahkan sebuah proyek penelitian dengan B.Fanz Lang mempromosikan alam sebagai sekutu nomor satu dalam memerangi kontaminasi. Lang adalah Ketua peneliti Kanada Genomics Perbandingan dan Evolusi serta seorang Profesor di Departement Biokimia

Dengan menggunakan bakteri untuk merangsang pertumbuhan kapasitas yang luar biasa dari tanaman tertentu dan jamur mikroskopis, Hijriah dan Lang percaya bahwa mereka mampu menciptakan unit dekontaminasi .

Resep sederhana. Pada musim semi, kami stek pohon willow tanaman pada interval 25-sentimeter sehingga menyelam akar ke dalam tanah dan menyerap kontaminan merendahkan kayu bersama dengan bakteri. Pada akhir musim, kami membakar batang dan daun dan kita dibiarkan dengan segenggam abu memenjarakan semua logam berat yang terakumulasi dalam sel tanaman. Tanah yang terkontaminasi akan dibersihkan setelah hanya beberapa siklus.

 

"Selain itu, itu indah," kata Hijriah menunjuk ke gambar vegetasi lebat menutupi tanah dari selama tiga minggu. Berkat kolaborasi dari sebuah perusahaan minyak dari daerah Montreal, para peneliti memiliki akses ke sebuah surga mikrobiologi: area di mana praktis tidak dapat tumbuh dan di mana tidak ada satu usaha tanpa alat pelindung layak seorang musafir . Ini adalah tempat dikumpulkan mikroorganisme khusus dalam konsumsi bahan bakar fosil.

"Jika kita meninggalkan alam itu sendiri, bahkan situs yang paling terkontaminasi akan menemukan semacam keseimbangan berkat kolonisasi oleh bakteri dan jamur Tetapi dengan mengisolasi spesies yang paling efisien dalam pertempuran ini biologis, kita dapat memperoleh banyak waktu.."

Alami dan buatan pemilihan

Ini adalah bagian yang terlihat dari proyek, yang dapat menyebabkan sebuah terobosan dalam dekontaminasi tanah. Proyek ini disebut Meningkatkan Bioremediasi Tanah Tercemar Melalui Genomics Lingkungan dan itu membutuhkan memakan waktu sampling dan kerja lapangan serta sekuensing DNA dari spesies yang bersangkutan.

Proyek ini melibatkan 16 peneliti dari Universitas Montreal dan Universitas McGill, banyak yang berafiliasi dengan IRBV. Tim juga mencakup empat peneliti, pengacara dan ilmuwan politik, yang mengkhususkan diri dalam, etika lingkungan, ekonomi, aspek hukum dan sosial dari genomik.

Prinsip ini didasarkan pada proses yang terkenal di sektor yang disebut fitoremediasi yang terdiri dalam menggunakan materi tanaman untuk dekontaminasi. "Namun, di tanah yang terkontaminasi, itu bukan tanaman melakukan sebagian besar pekerjaan," kata Lang.

"Ini adalah mikroorganisme yaitu bakteri jamur dan akar yang menyertai Ada ribuan spesies mikroorganisme dan tugas kita adalah untuk menemukan pabrik-jamur-bakteri terbaik kombinasi.."

Michel botani Labrecque adalah mengawasi bagian tanaman proyek. Willow tampaknya menjadi salah satu spesies terkemuka di titik tertentu pertumbuhan yang cepat dan foliation prematur. Selain itu, batang yang tumbuh lebih kuat setelah telah dipotong. Oleh karena itu, tidak perlu menanam pohon baru setiap tahun. Namun, spesies pohon willow terbaik masih perlu ditentukan.

Salah satu yang terbaik di negeri ini

Dengan investasi 7,6 juta dolar selama tiga tahun, Genome Kanada, Genome Quebec dan mitra lainnya mengharapkan hasil yang nyata di pasar dekontaminasi tanah, yang diperkirakan 30 miliar dolar di Kanada saja. "Fakta bahwa proyek peringkat kedua di antara proyek-proyek terbaik di negeri ini mengejutkan kami," kata Lang yang sudah terkenal di dunia dalam genomik dan bioinformatika, dan yang telah dipublikasikan dalam publikasi yang paling bergengsi.

Di laboratorium bercahaya baru dari Pusat sur la biodiversite, di mana Hijriah saja pindah dengan timnya, setiap orang sangat fokus pada proyek. Lebih dari dua puluh orang telah dipekerjakan dalam beberapa bulan terakhir atau akan segera untuk melihat proyek ini melalui.

Partisipasi dari McGill University dan Charles Suha Jabaji Greer merupakan aset penting bagi keberhasilan proyek. "Ini benar-benar sebuah kolaborasi interdisipliner dan antar-institusi," kata Lang. "Ini hasil kerja tim."

"Pada akhir musim, itu adalah di sini bahwa kita akan menerima materi tanaman dipotong dari tanah eksperimental kami dan menganalisis secara rinci besar," kata Lang dikelilingi oleh peralatan pengukuran.

Di lantai dua Pusat, agen peneliti akan bekerja di urutan sampel. Robot dan ratusan mesin presisi tinggi senilai ribuan dolar masih perlu dibongkar, yang tidak perlu waktu lama mengingat investor mengharapkan hasil dalam waktu dekat untuk jangka menengah. "

Untuk Lang, proyek ini adalah titik puncak dari karirnya. "Saya selalu terkait erat dengan penelitian fundamental Namun,. Apa yang kita lakukan di sini adalah buah dari 25 tahun terakhir kerja. Ini aplikasi konkret dari ilmu pengetahuan tidak akan pernah mungkin seandainya aku tidak melakukan penelitian fundamental, dan saya berencana untuk membiarkan tahu politisi kita yang bertanggung jawab atas pembiayaan. "

Di laboratorium, lima orang telah bekerja untuk proyek tersebut dan itu hanya puncak gunung es. Selain melempar bola dalam - ia berencana pergi ke lapangan dan memanipulasi sampel - Lang adalah melihat ke transfer pengetahuan dengan bantuan Univalor dan Biro recherche-Développement-Valorisation (BRDV).

"Sebuah tugas yang sangat sulit bagi seorang peneliti untuk melakukan awal karirnya," kata Lang.

Sudah, beberapa perusahaan yang mengetuk pintu dan perjanjian kemitraan dalam karya. Jika proyek mengarah ke hasil komersial, Lang ingin mayoritas hasil untuk pergi ke penelitian di Universitas Montreal dan Universitas McGill di disiplin ilmu yang terhubung ke proyek ini. "Ini akan menjadi cara untuk memastikan bahwa generasi berikutnya terus pekerjaan ini," kata Lang.

Continue Reading | komentar