A gerincvelő sérülése megszakíthatja a kommunikációt az agy és a gerincvelő járást okozó régiója között, ami tartós bénuláshoz vezethet. Ennek a kommunikációnak a helyreállítására a csapat kifejlesztett egy agy-gerinc interfészt, amely két beültethető rendszerből áll: az egyik a kortikális aktivitás rögzítésére, a másik pedig a gerincvelőnek a láb mozgását szabályozó régiójának elektromos stimulálására.
Az agyból érkező jelek figyelésére egy 64 csatornás elektródák rácsát ültetik be a résztvevő agyába olyan területeken, amelyek reagálnak az alsó végtagok mozgatásának szándékára. Egy mesterséges intelligencia alapú algoritmus ezután valós időben dekódolja ezeket az agyi jeleket, hogy megjósolja a felhasználó motoros szándékait, és stimulációs parancsokká alakítja őket, hogy aktiválja a lábizmokat.
A második eszköz egy elektródasorhoz csatlakoztatott neurostimulátor, amelyet a gerincvelőnek a láb mozgását szabályozó régiójába ültetnek be. Ez az eszköz biztosítja a szükséges elektromos stimulációt a lábizmok aktiválásához – lényegében digitális hidat hozva létre az agy és a gerincvelő között. Az egész rendszer vezeték nélkül működik, így a felhasználó önállóan mozoghat.
A csapat egy 38 éves férfin tesztelte a rendszert, aki 10 évvel korábban egy kerékpáros balesetből származó gerincvelő-sérülést szenvedett. Az implantációs műtétet követően a híd lehetővé tette a résztvevő számára, hogy visszanyerje intuitív kontrollját a lábmozgásai felett, így képes volt állni, mankóval járni, lépcsőn mászni és bonyolult terepen áthaladni. Az agy-gerinc interfész megbízható és stabil maradt több mint egy éven keresztül, beleértve az otthoni, felügyelet nélküli használatot is.
Ez a kutatás reményt ad a gerincvelő-sérült embereknek, ezért nagy örömünkre szolgál, hogy ezt nevezhetjük 2023-as év áttörésének.
Kiválasztási feltételek
A Fizika Világa A 2023-as év áttörését egy zsűri választotta ki Fizika Világa szerkesztők, akik a fizika minden területéről idén több száz kutatási frissítést és a weboldalon megjelent hírt szűrtek át. Azon kívül, hogy ben jelentették Fizika Világa 2023-ben a nyertesnek meg kell felelnie a következő kritériumoknak:
- Jelentős előrelépés a tudásban vagy a megértésben
- A munka jelentősége a tudományos haladás és/vagy a valós alkalmazások fejlesztése szempontjából
- Általános érdekű Fizika Világa olvasók
Az alábbiakban felsoroljuk azt a kilenc második helyezettet, akik teljesítik a 10-as 2023 legjobb áttörést, időrendi sorrendben, attól függően, hogy mikor jelentették őket Fizika Világa.
Nak nek Xenofon Strakosas, Hanne Biesmans, Magnus Berggren és munkatársai a Linköping Egyetemen, a Lundi Egyetemen és a Göteborgi Egyetemen, hogy kidolgoztak egy módot arra, hogy elektronikus áramkörök létrehozása közvetlenül az élő szövetben. Az idegszövet és az elektronika összekapcsolása módot ad az idegrendszer összetett elektromos jelátvitelének tanulmányozására vagy az idegi áramkörök modulálására a betegségek kezelésére. A merev elektronika és a lágyszövetek közötti eltérés azonban a kényes élőrendszerek károsodásának kockázatával jár. Ehelyett a csapat egy injektálható gélt használt, hogy puha elektródákat hozzon létre közvetlenül a testben. Az élő szövetbe történő injekció után a gélben lévő enzimek lebontják a szervezetben az endogén metabolitokat, amelyek beindítják a gélben lévő szerves monomerek enzimatikus polimerizációját, stabil, lágy vezető elektródákká alakítva azokat. A kutatók úgy validálták a folyamatot, hogy géleket fecskendeztek zebrahalba és gyógypiócákba, ahol a gél polimerizálódott és elektródákat növesztett a szövetben.
Nak nek Tejin Cai az egyesült államokbeli Rochesteri Egyetemen és a kanadai York Egyetemen, valamint a Fermilabon dolgozó kollégái Minerva Kísérlet annak bemutatására, hogy a proton belső szerkezetére vonatkozó információk hogyan nyerhetők le egy műanyag célpontról szóródott neutrínókból. A neutrínók olyan szubatomi részecskék, amelyek arról híresek, hogy ritkán lépnek kölcsönhatásba az anyaggal. Tehát kétségek merültek fel, amikor Cai, egy posztdoktori kutató azt javasolta, hogy megfigyelhető a neutrínók időnkénti szétszóródása a protonokból a műanyagban. A csapat számára a nagy kihívást az egyedüli protonokból (hidrogénmagokból) szórt neutrínók jeleinek megfigyelése jelentette a szénmagokban megkötött protonokat szétszórt neutrínók sokkal nagyobb hátterében. A probléma megoldására szimulálták a szén-szórt jelet, és gondosan kivonták a kísérleti adatokból. Amellett, hogy betekintést nyújt a proton szerkezetébe, a technika további megvilágításba helyezheti a neutrínók és az anyag közötti kölcsönhatást.
Celia Viermannnak és Markus Oberthaler a németországi Heidelbergi Egyetemen, együtt Stefan Floerchinger a Jénai Egyetem (Németország) és munkatársai az Universidad Complutense de Madrid (Spanyolország), a Ruhr-Universität Bochum (Németország) és az Université libre de Bruxelles (Belgium) munkatársai Bose-Einstein kondenzátum (BEC) felhasználásával egy táguló univerzum szimulálására és a benne lévő kvantummezők. Ebben a szimulált rendszerben a kondenzátum képviselte az univerzumot, míg a rajta áthaladó fononok a kvantumterek szerepét játszották. A BEC-ben lévő atomok szóródási hosszának megváltoztatásával a csapat különböző sebességgel tágultatta az „univerzumot”, és azt vizsgálta, hogy a fononok miként vetik be benne a sűrűség-ingadozásokat. A kozmológiai elméletek azt jósolják, hogy a korai univerzumban hasonló hatások okozták a nagyméretű struktúrákat, így a szimulált univerzum értékes betekintést nyújthat abba, hogyan alakult ki a mai világegyetem.
Nak nek Romain Tirole és a Riccardo Sapienza londoni Imperial College-ban és munkatársaival a Young-féle kettős rés interferencia időben történő bemutatására. A fényhullámok interferenciájának 19. századi megfigyelése által Thomas Young a fizika történetének egyik legikonikusabb kísérlete, és alapvető támogatást nyújtott a fény hullámelméletéhez. Míg ez a kísérlet és más hasonló kísérletek a fény diffrakcióját foglalják magukban egy pár keskeny térrésben, az Egyesült Királyságban és másutt élő kutatók kimutatták, hogy lehetséges az egyenértékű hatás elérése kettős résekkel időben. Az időbeli analóg fix impulzussal, de változó frekvenciával rendelkezik. Egy olyan anyagnak, amelyben két rés gyorsan megjelenik, majd egymás után eltűnik, a bejövő hullámoknak meg kell tartaniuk útjukat a térben, de frekvenciában szétszóródni. A kutatók ezt úgy érték el, hogy a félvezető tükör fényvisszaverő képességét kétszer egymás után gyorsan be- és kikapcsolták, és a tükörről visszaverődő fény frekvenciaspektruma mentén interferencia-peremeket rögzítettek. Látták, hogy az interferencia a különböző frekvenciájú hullámok között történik, nem pedig a különböző térbeli pozíciókban. A munkának számos alkalmazása lehet, például optikai kapcsolók jelfeldolgozáshoz és kommunikációhoz vagy az optikai számítástechnikában.
Nak nek Ben Lanyon és munkatársai az Innsbrucki Egyetemen (Ausztria) és a Paris-Saclay Egyetemen (Franciaország) egy kvantumismétlő megalkotására és kvantuminformációk 50 km-es távolságra történő átvitelére való felhasználására szabványos távközlési szálakon keresztül, ezzel demonstrálva az összes kulcsfontosságú funkciót. egy nagy távolságú kvantumhálózat egyetlen rendszerben. A csapat kvantumátjátszóját egy pár csapdába esett kalcium-40 ionból hozta létre, amelyek fotonokat bocsátanak ki, miután lézerimpulzussal megvilágították őket. Ezeket a fotonokat, amelyek mindegyike belegabalyodik „szülői” ionjaiba, ezután távközlési hullámhosszokká alakítják, és külön 25 km hosszú optikai szálakon továbbítják. Végül az átjátszó felcseréli a két ion összefonódását, így két összegabalyodott fotont hagy 50 km-re egymástól – ez nagyjából annyi távolságra van szükség, hogy több csomóponttal rendelkező nagyméretű hálózatokat hozzanak létre.
Láttam Wai Hlát, Volker Rose at Diffraktáltuk az Egyesült Államokban és kollégáiban egyetlen atom szinkrotron röntgensugárzással történő leképezésére. Egészen a közelmúltig a szinkrotron röntgen pásztázó alagútmikroszkóppal elemezhető legkisebb minta egy attogram volt, amely körülbelül 10,000 1 atom volt. Ennek az az oka, hogy az egyetlen atom által keltett röntgenjel rendkívül gyenge, és a hagyományos detektorok nem elég érzékenyek ennek érzékelésére. Ennek elkerülése érdekében a csapat egy éles fém hegyet adott a hagyományos röntgendetektorhoz, amelyet mindössze XNUMX nm-rel helyeztek el a vizsgálandó minta felett. Ahogy az éles hegyet a minta felületén mozgatják, az elektronok áthaladnak a csúcs és a minta közötti térben, áramot hozva létre, és ez lényegében érzékeli az egyes elemekre jellemző „ujjlenyomatokat”. Ez lehetővé tette a csapat számára, hogy egyesítse a pásztázó alagútmikroszkópia ultranagy térbeli felbontását az intenzív röntgensugárzás által biztosított kémiai érzékenységgel. A technika alkalmazása az anyagtervezésben és a környezettudományban is elvezethet a mérgező anyagok rendkívül alacsony szintig történő nyomon követésének képességén keresztül.
Hoz EIGER Együttműködés amiért a James Webb Űrteleszkóp (JWST) segítségével meggyőző bizonyítékokat találtak arra vonatkozóan, hogy a korai galaxisok felelősek a korai univerzum reionizációjáért. A reionizáció körülbelül 1 milliárd évvel az ősrobbanás után következett be, és a hidrogéngáz ionizációját jelentette. Ez lehetővé tette, hogy a hidrogén által elnyelt fény eljuthasson a mai teleszkópokhoz. Úgy tűnik, hogy a reionizáció helyi buborékok formájában kezdődött, amelyek növekedtek és egyesültek. Ezeket a buborékokat sugárforrások hozták volna létre, és az egyik lehetőség az, hogy galaxisok csillagaiból származtak. Az EIGER kutatói a JWST közeli infravörös kamerájával vizsgálták az ionizált buborékokon áthaladó ősi kvazárok fényét. Összefüggést találtak a galaxisok elhelyezkedése és a buborékok között, ami arra utal, hogy a korai galaxisokból származó fény valóban felelős a reionizációért.
Meng Wangnak, Songlin Shi-nek és Jay Fineberg az izraeli Jeruzsálemi Héber Egyetem munkatársa, mert felfedezte, hogy bizonyos anyagok repedései gyorsabban terjedhetnek, mint a hangsebesség. Az eredmény ellentmond mind a korábbi kísérleti eredményeknek, mind a klasszikus elméleten alapuló előrejelzéseknek, amelyek szerint szuperszonikus repedés terjedése nem lehetséges, mert egy anyagban a hangsebesség azt tükrözi, hogy milyen gyorsan tud áthaladni rajta a mechanikai energia. A csapat megfigyelései utalhatnak az úgynevezett „szupernyírási” dinamikára, amelyet más elvek szabályoznak, mint a klasszikus repedéseket, ahogy azt a Michael Marder az austini Texasi Egyetemen közel 20 évvel korábban.
Hoz ALPHA együttműködés mert megmutatta, hogy az antianyag ugyanúgy reagál a gravitációra, mint az anyag. A fizikusok a CERN-ben az ALPHA-g kísérletet használták arra, hogy első közvetlen megfigyelést végezzenek szabadon eső antianyag atomokról – az antihidrogénről, amely egy antiprotont tartalmaz egy antielektronhoz kötve. Ezt egy magas, hengeres vákuumkamrában végezték, amelyben az antihidrogént először mágneses csapdában tartották. Az antihidrogént kiengedtük a csapdából, és hagytuk megsemmisülni a kamra falainál. A csapat megállapította, hogy több megsemmisülés történt a kibocsátási pont alatt, mint felette. Az antihidrogén termikus mozgásának mérlegelése után a csapat arra a következtetésre jutott, hogy az antianyag leesik. Izgalmas módon az antihidrogénnek a gravitáció miatti gyorsulása körülbelül 75%-a volt a normál anyagénak. Bár ennek a mérésnek alacsony a statisztikai szignifikanciája, nyitva hagyja az ajtót a standard modellen túlmutató új fizika előtt.
Megtisztelő említés
Az idei legjobb 10-ben a fizikusok a 3.5 milliárd dolláron dolgozó fizikusok részesülnek. Országos gyújtóüzem (NIF) az Egyesült Államokban olyan munkáért, amelyet a laboratóriumban végeztek tavaly év végén, miután kiválasztottuk 2022-es nyerteseinket (és így lemarad a 2023-as áttörést jelentő választásunkról is). 13. december 2022-án a labor bejelentés több energia előállítása egy szabályozott magfúziós reakcióból, mint amennyi a reakció működtetéséhez szükséges. A 5. december 2022-én végrehajtott lézerlövés 3.15 millió joule (MJ) energiát szabadított fel egy apró, két hidrogénizotópot tartalmazó pelletből – szemben azzal a 2.05 MJ-val, amelyet ezek a lézerek juttattak el a célponthoz. A nettó energianyereség bemutatása jelentős mérföldkövet jelent a lézerfúzióban.
Fizika VilágaAz év áttöréséről szóló tudósítását támogatja Jelentések a fizika fejlődéséről, amely páratlan láthatóságot kínál úttörő kutatásaihoz.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/brain-computer-interface-that-allowed-a-paralysed-man-to-walk-is-the-physics-world-2023-breakthrough-of-the-year/
- :van
- :is
- :nem
- :ahol
- $3
- 000
- 1
- 10
- 13
- 15%
- 160
- 20
- 20 év
- 2022
- 2023
- 50
- a
- képesség
- Rólunk
- felett
- elnyelt
- AC
- gyorsulás
- baleset
- Elérése
- elért
- át
- tevékenység
- hozzáadott
- mellett
- előre
- Után
- algoritmus
- Minden termék
- megengedett
- lehetővé téve
- mentén
- Is
- Bár
- an
- Ősi
- és a
- külön
- megjelenik
- Megjelenik
- alkalmazások
- VANNAK
- körül
- Sor
- mesterséges
- AS
- összeszerelt
- At
- atom
- Austin
- Ausztria
- auto
- háttér
- alapján
- BE
- BEC
- mert
- óta
- megkezdett
- hogy
- Belgium
- lent
- között
- Túl
- Nagy
- Big Bang
- Billió
- test
- mindkét
- köteles
- Agy
- szünet
- áttörés
- áttörések
- HÍD
- Bring
- de
- by
- hívás
- jött
- szoba
- TUD
- szén
- gondosan
- Okoz
- CERN
- bizonyos
- kihívás
- Kamra
- változó
- kémiai
- választás
- kettyenés
- mászik
- munkatársai
- Főiskola
- össze
- közlés
- képest
- kényszerítő
- teljes
- bonyolult
- tartalmaz
- azzal jellemezve,
- számítástechnika
- megkötött
- vezető
- összefüggő
- figyelembe véve
- építése
- ellenőrzés
- vezérelt
- ellenőrzések
- hagyományos
- átalakított
- konvertáló
- Összefüggés
- Kozmológia
- tudott
- lefedettség
- repedés
- teremt
- készítette
- létrehozása
- kritériumok
- Jelenlegi
- káros
- dátum
- december
- szállított
- szállít
- bemutatását,
- sűrűség
- Design
- kimutatására
- fejlett
- fejlesztése
- Fejlesztés
- eszköz
- különböző
- digitális
- közvetlen
- közvetlenül
- eltűnik
- felfedezése
- betegség
- távolság
- csinált
- Által
- kétszeresére
- le-
- két
- dinamika
- minden
- Korábban
- Korai
- Korai Univerzum
- szerkesztők
- hatás
- hatások
- Elektronikus
- Elektronika
- elektronok
- elem
- máshol
- engedélyezve
- lehetővé téve
- energia
- elég
- környezeti
- enzimatikus
- Egyenértékű
- lényegében
- bizonyíték
- Bontsa
- bővülő
- tapasztalt
- kísérlet
- kísérleti
- kísérletek
- rendkívüli módon
- Vízesés
- hamis
- híres
- gyorsabb
- Fields
- Végül
- Találjon
- vezetéknév
- rögzített
- ingadozások
- következő
- A
- talált
- Franciaország
- Frekvencia
- ból ből
- funkciós
- alapvető
- további
- magfúzió
- Nyereség
- Galaxies
- GAS
- általános
- generáció
- Németország
- kap
- GitHub
- Goes
- szabályozott
- gravitációs
- nőtt
- Rács
- úttörő
- útmutató
- kellett
- megtörténik
- Legyen
- tekintettel
- Szív
- héber
- hős
- segített
- őt
- övé
- történelem
- Kezdőlap
- remény
- Hogyan
- azonban
- HTML
- http
- HTTPS
- Több száz
- hidrogén
- ikonszerű
- Gyújtás
- kép
- Leképezés
- császári
- Imperial College
- Imperial College London
- in
- Beleértve
- Bejövő
- függetlenül
- jelez
- egyéni
- információ
- belső
- meglátások
- helyette
- Szándék
- szándékok
- kölcsönhatásba
- kölcsönható
- kamat
- Felület
- interferencia
- belső
- bele
- intuitív
- vonja
- részt
- jár
- izotópok
- Izrael
- kérdés
- IT
- ITS
- james
- James Webb Űrtávcső
- jpg
- éppen
- Kulcs
- tudás
- labor
- nagyarányú
- nagyobb
- lézer
- lézerek
- keresztnév
- Tavaly
- Késő
- vezet
- kilépő
- Hossz
- szintek
- fény
- mint
- Listázott
- élő
- helyi
- helyszínek
- logo
- London
- néz
- Elő/Utó
- alacsony szint
- alacsonyabb
- készült
- fenntartása
- fontos
- csinál
- férfi
- anyag
- Anyagtervezés
- anyagok
- Anyag
- max-width
- Lehet..
- mérés
- mechanikai
- gyógyszer
- Találkozik
- említ
- Mikroszkópia
- mérföldkő
- millió
- tükör
- hiányzik
- MJ
- modell
- Lendület
- monitor
- több
- a legtöbb
- mozgás
- Motor
- mozog
- áthelyezve
- mozgalom
- mozgások
- mozgó
- sok
- többszörös
- kell
- nemzeti
- Közel
- közel
- szükséges
- háló
- hálózat
- hálózatok
- ideg-
- neutrínók
- Új
- hír
- kilenc
- csomópont
- csomópontok
- normális
- nukleáris
- Nukleáris fúzió
- megfigyelés
- észrevételek
- megfigyelt
- alkalmi
- történt
- of
- kedvezmény
- Ajánlatok
- Ohio
- on
- ONE
- nyitva
- működik
- or
- érdekében
- organikus
- Más
- Egyéb
- mi
- ki
- felett
- pár
- panel
- táborozó
- Elmúlt
- ösvény
- Emberek (People)
- teljesített
- állandó
- Fotonok
- Fizika
- Fizika Világa
- válogatott
- helyezett
- műanyag
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- játszott
- elégedett
- pont
- pozíciók
- lehetőség
- lehetséges
- hatalom
- előre
- jósolt
- Tippek
- jelenlét
- előző
- elvek
- Probléma
- folyamat
- feldolgozás
- gyárt
- Készült
- termel
- Haladás
- szaporítás
- protonok
- feltéve,
- biztosít
- amely
- közzétett
- impulzus
- Kvantum
- kvantuminformáció
- Quick
- gyorsan
- Sugárzás
- gyorsan
- ritkán
- Az árak
- Inkább
- reakció
- igazi
- való Világ
- real-time
- nemrég
- rekord
- felvétel
- tükrözi
- visszanyerje
- vidék
- régiók
- engedje
- felszabaduló
- megbízható
- maradt
- Számolt
- Jelentések
- képviselők
- kötelező
- kutatás
- kutató
- kutatók
- Felbontás
- Reagálni
- felelős
- visszaad
- eredményez
- Eredmények
- merev
- kockázatok
- Szerep
- nagyjából
- azonos
- látta
- letapogatás
- elszórt
- Tudomány
- tudományos
- Második
- félvezető
- érzékeny
- Érzékenység
- küldött
- különálló
- számos
- éles
- fészer
- lövés
- kellene
- kimutatta,
- mutató
- Jel
- jelek
- jelentőség
- hasonló
- egyetlen
- Méret
- So
- Puha
- SOLVE
- hang
- Források
- Hely
- űrtávcső
- Spanyolország
- térbeli
- Spektrum
- sebesség
- terjedése
- stabil
- állvány
- standard
- Csillag
- Állami
- statisztikai
- ösztönöz
- TÖRTÉNETEK
- struktúra
- tanult
- Tanulmány
- szubatomi részecskék
- ilyen
- szuperszonikus
- felügyelet
- támogatás
- Támogatott
- felületi
- Sebészet
- csereügyletekkel
- rendszer
- Systems
- cél
- csapat
- technika
- távközlés
- távközlési
- távcső
- távcső
- kipróbált
- Texas
- mint
- hogy
- A
- Az Egyesült Királyságban
- azok
- Őket
- akkor
- elmélet
- Ott.
- ezáltal
- termikus
- Ezek
- ők
- ezt
- idén
- azok
- Keresztül
- miniatűr
- idő
- típus
- szövet
- szövetek
- nak nek
- Ma
- együtt
- is
- felső
- Top 10
- nyom
- átruházás
- csapdába
- utazás
- áthalad
- kezelésére
- kiváltó
- alagút
- Turning
- Kétszer
- kettő
- Uk
- egyedi
- Világegyetem
- egyetemi
- példátlan
- -ig
- Frissítés
- us
- használ
- használt
- használó
- segítségével
- Vákuum
- érvényesített
- Értékes
- nagyon
- keresztül
- láthatóság
- séta
- gyalogos
- wang
- volt
- hullám
- hullámhossz
- hullámok
- Út..
- we
- háló
- weboldal
- JÓL
- voltak
- amikor
- ami
- míg
- WHO
- egész
- miért
- győztes
- nyertesei
- val vel
- belül
- nélkül
- Munka
- dolgozó
- világ
- lenne
- röntgen
- év
- év
- york
- A te
- zephyrnet