Novas tecnologias e inovações ligadas às antigas estão a desvendar mistérios científicos de formas nunca antes imaginadas possíveis. Estas novas técnicas revolucionárias estão permitindo uma visão sem precedentes do mundo natural.
Quer revelem uma galáxia obscura e invisível a milhares de milhões de anos-luz de distância ou uma mensagem enigmática de milénios atrás, estes métodos pioneiros são revolucionários nos seus campos.
10 Fotografando espaços ocultos com Wi-Fi
Os pesquisadores queriam ver o mundo “através dos olhos do Wi-Fi ”, então colocaram uma cruz feita de papel alumínio, um emissor Wi-Fi e dois receptores (um fixo e um móvel) em uma sala fechada. Eles gravaram as ondas Wi-Fi refletidas na cruz para codificar sua imagem em 3-D dentro de um holograma. [1]
Esta técnica poderá eventualmente revelar o interior de estruturas fechadas, mesmo que os receptores sejam colocados no exterior, com consequências que salvam vidas para vítimas presas sob a neve ou em edifícios desabados. Alternativamente, dentro de 5 a 10 anos, a vigilância Wi-Fi poderá ser usada para organizar e supervisionar fábricas cheias de trabalhadores robóticos.
9 Revelando cenas espaciais ocultas 10 milhões de vezes mais rápido com IA
Objetos grandes o suficiente, como aglomerados de galáxias , podem desviar a luz ao seu redor, revelando e ampliando os objetos atrás deles.
“Ler” uma única lente pode levar meses de trabalho e muitas comparações tediosas entre imagens reais e inúmeras simulações de computador. Mas as redes neurais, ou cérebros artificiais baseados na biologia, podem decodificar essas lentes 10 milhões de vezes mais rápido – em poucos segundos, em vez de meses.
Os cientistas alimentaram a IA mencionada com meio milhão de imagens simuladas e testaram-nas em imagens do Hubble. A IA provou ser tão precisa quanto a análise tradicional, mas numa fração do tempo. Esta tecnologia abrirá o universo como nunca antes, com uma quantidade sem precedentes de dados provenientes da próxima geração de observatórios e telescópios. [2]
8 Espiando através de objetos sólidos com feixes de nêutrons
Uma técnica de imagem totalmente nova perscruta objetos sólidos, atingindo-os com um feixe focalizado de nêutrons .
Em vez de lentes convencionais, a nova tecnologia usa pastilhas de silício para dividir e redirecionar um feixe de nêutrons. As ondas atingem o objeto e ricocheteiam umas nas outras, produzindo um padrão de interferência.
Ao contrário de outros métodos, este tipo revolucionário de interferometria de nêutrons pode aumentar e diminuir o zoom para detectar objetos muito pequenos e muito pequenos, variando de 1 nanômetro a 10 micrômetros. A interferometria de nêutrons era anteriormente um complemento a outros esforços de imagem, mas esse avanço pode transformá-la em uma opção única de “prato principal”. [3]
7 Tornando animais (mortos) transparentes para vislumbrar a biologia oculta
Uma técnica de imagem chamada uDISCO (imagem 3-D final de órgãos limpos com solvente) torna os animais mortos transparentes para revelar o funcionamento interno da biologia.
Os cientistas mergulharam o animal em um solvente desidratante que remove água e gordura, o que encolhe o espécime em até 65% e o transforma efetivamente em uma múmia translúcida .
Não danifica as proteínas fluorescentes introduzidas nos corpos dos roedores como faziam as técnicas anteriores, pelo que os cientistas podem observar estes marcadores assim que o animal tiver sido transparente. Eles esperam usar isso para um dia mapear o cérebro humano, um feito que levaria mil anos com métodos convencionais. [4]
6 Mapeando um país inteiro usando lasers
Toda a Inglaterra está sendo mapeada por lasers aéreos, ou LiDAR, uma técnica que já escaneou 75% do país. De cima, os pesquisadores lançam na paisagem um milhão de pulsos de ondas de luz por segundo, construindo um mapa topográfico 3D baseado no tempo de retorno das ondas.
Tudo começou como um esforço para mapear as mudanças nas costas. Mas como um bónus adicional, revelou quatro estradas romanas que serpenteiam invisivelmente sob o terreno moderno.
Como um bónus duplo, poderia desmantelar o esquema de despejo ilegal de mil milhões de libras por ano, detectando rapidamente mudanças na paisagem e permitindo que as autoridades apreendessem os dumpers. [5]
5 Novos métodos de raios X iluminando arte invisível
Os pesquisadores podem examinar camadas de tinta e revelar segredos por trás de algumas das obras-primas mais famosas do mundo .
Tudo começou com a pintura a óleo de Picasso de 1902, La Misereuse accroupie , ou O Mendigo Agachado . Cores e texturas curiosas que apareciam entre as rachaduras no óleo não combinavam com as camadas superficiais. Assim, os cientistas dispararam luz em diferentes comprimentos de onda porque o petróleo é transparente em alguns comprimentos de onda. Eles confirmaram um estudo de 1992 que encontrou a paisagem de outro artista sob o mendigo de Picasso. [6]
A análise de raios X revelou então uma característica inteiramente nova: a mão da mulher (oculta pelo manto) está segurando um pedaço de pão. Sem dúvida, mais revelações virão agora, agora que os cientistas podem usar este método in situ em museus e outros.
4 Detectando CTE e danos cerebrais em seres vivos
Pela primeira vez, os investigadores confirmaram a detecção de encefalopatia traumática crónica (ETC) num paciente vivo.
O paciente, juntamente com outros 13 ex- atletas da NFL , foram submetidos a exames cerebrais. Eles revelaram uma proteína chamada tau, que sufoca as células danificadas e migra pelo cérebro, matando neurônios.
Em 2015, um dos jogadores aposentados do estudo, identificado como o ex-linebacker do Minnesota Vikings, Fred McNeill, morreu. A autópsia confirmou que McNeill sofria de CTE e também de ELA, ou doença de Lou Gehrig. [7]
Se validada, essa tecnologia seria boa para mais pessoas do que apenas ex-atletas. Também beneficiaria os militares ao detectar irregularidades cerebrais em soldados expostos às forças concussivas de uma explosão, por exemplo.
3 Expondo células cancerosas com uma caneta
Uma das partes mais complicadas do tratamento do câncer é garantir que todas as células indesejadas sejam removidas durante a cirurgia. Agora, um novo dispositivo semelhante a uma caneta pode verificar áreas potencialmente infectadas 150 vezes mais rápido do que os métodos atuais.
Em testes de prova de conceito em 253 pacientes, a “caneta MasSpec” detectou tecidos cancerígenos com 96 por cento de precisão e fê-lo em apenas 10 segundos.
A caneta libera uma gota de água nos tecidos suspeitos e depois a direciona para um espectrômetro de massa para detectar os resíduos reveladores produzidos pelas células cancerígenas, especificando até mesmo seu subtipo.
Se aprovada para uso generalizado, a MasSpec Pen oferecerá uma cirurgia mais rápida, precisa e segura. [8]
2 Espiando dentro de múmias com um acelerador de partículas
Os pesquisadores agora podem olhar dentro das múmias sem danificá-las, graças à Fonte Avançada de Fótons do Laboratório Nacional de Argonne, um acelerador de partículas .
Pela primeira vez, os cientistas treinaram raios X de alta energia na múmia de Hibbard, uma menina egípcia de cinco anos, que datava do final do século I dC. [9]
A múmia de Hibbard foi escolhida por causa de seu “retrato de múmia” intacto, um painel frontal de madeira com uma pintura da semelhança da criança. Sem perturbar o material frágil, os pesquisadores examinaram sua mortalha e encontraram objetos inexplicáveis, como fios nos dentes da menina , um estranho objeto em forma de tigela em seu crânio e algum tipo de pequeno item parecido com uma pedra enrolado no abdômen da menina.
1 Desenrolando pergaminhos antigos com nova tecnologia de raios X
Pompéia não foi a única cidade soterrada pela famosa explosão do Vesúvio: a pequena Herculano também foi sufocada por cinzas quentes e lava.
Assim como os lendários pergaminhos de Herculano , parte da mais antiga biblioteca clássica sobrevivente do mundo. Infelizmente, eles ficaram crocantes por temperaturas superiores a 260 graus Celsius (500 °F). Recentemente, os cientistas conseguiram ler as letras de um desses pergaminhos, apesar do seu enterro de 2.000 anos e do banho de cinzas vulcânicas.
Os cientistas analisaram a distorção dos raios X à medida que passavam por diferentes materiais. Como as letras do pergaminho, que não penetravam no papiro e permaneciam em relevo por um minúsculo décimo de milímetro, apenas o suficiente para permitir a detecção. [10]
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