Die schwächste Galaxie aller Zeiten, ich selbst

Ihr Hit der besten Wissenschaft der letzten Woche.

Die menschliche Haut hat einige unglaubliche Eigenschaften, die für Ingenieure, die Roboter und Gliedmaßenprothesen entwickeln, äußerst attraktiv sind.

Nun sind Forscher der Nachahmung der Heilungsfähigkeit der Haut – insbesondere der Wiederherstellung des Gewebes mit seiner ursprünglichen Schichtstruktur – einen weiteren Schritt näher gekommen.

„Uns ist die unserer Meinung nach erste Demonstration eines mehrschichtigen Dünnschichtsensors gelungen, der sich während der Heilung automatisch neu ausrichtet. Dies ist ein entscheidender Schritt hin zur Nachahmung der menschlichen Haut, die aus mehreren Schichten besteht, die sich während der Heilung alle wieder korrekt zusammensetzen.“ Heilungsprozess", sagte Chris Cooper, Doktorand an der Stanford University und Co-Autor einer neuen Studie in Science.

Das Team stellte die künstliche Haut aus Polymeren her, die sich bei Erwärmung auf nur 70 °C innerhalb von etwa 24 Stunden selbst ausrichten und heilen. Das Team fügte den Polymerschichten außerdem magnetische Materialien hinzu, sodass sie sich aus einzelnen Teilen selbst zusammensetzen konnten.

„Unsere langfristige Vision ist es, Geräte zu schaffen, die sich von extremen Schäden erholen können. Stellen Sie sich zum Beispiel ein Gerät vor, das sich, wenn es in Stücke gerissen und auseinandergerissen wird, selbstständig wieder aufbauen könnte“, sagt Cooper.

Forscher, die die Entwicklung menschlicher Füße untersuchen, haben laut einer neuen Studie in Frontiers in Bioengineering and Biotechnology herausgefunden, dass die flexiblen Fußgewölbe uns dabei helfen, effizienter zu gehen und zu laufen.

An der Studie nahmen sieben Teilnehmer mit unterschiedlicher Beweglichkeit des Fußgewölbes teil, die gingen und rannten, während ihre Füße von Hochgeschwindigkeits-Röntgen-Motion-Capture-Kameras gefilmt wurden. Die Höhe des Fußgewölbes jedes Teilnehmers wurde gemessen und sein rechter Fuß wurde einem CT-Scan unterzogen.

Das Team fand heraus, dass der durch das flexible Fußgewölbe des Menschen erzeugte Rückstoß dazu beiträgt, den Knöchel wieder aufzurichten – die optimale Haltung für die Vorwärtsbewegung beim zweibeinigen Gehen. Beim Laufen waren die Auswirkungen sogar noch größer, was darauf hindeutet, dass die Fähigkeit, effizient zu laufen, ein selektiver Druck auf ein flexibles Fußgewölbe gewesen sein könnte, das auch das Gehen effizienter machte.

„Unsere Arbeit legt nahe, dass die Bewegung effizienter ist, wenn wir die Bewegung des Fußgewölbes während des Vortriebs zulassen. Wenn wir die Bewegung des Fußgewölbes einschränken, ist es wahrscheinlich, dass es entsprechende Veränderungen in der Funktionsweise der anderen Gelenke gibt“, sagt Erstautorin Dr. Lauren Welte, die die Forschung währenddessen durchführte an der Queen's University, Kanada.

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Die Forscher sagen, dass es sich hierbei um eine begrenzte Stichprobe handelt und weitere Untersuchungen erforderlich sind, um zu bestätigen, dass Unterschiede in der Fußbeweglichkeit in der Bevölkerung zu den in dieser Studie beobachteten Veränderungen führen.

Forscher, die die Hügel einer Termitenart aus Namibia, Macrotermes michaelseni, untersuchten, haben gezeigt, wie spezielle Strukturen in den Hügeln die Verdunstung überschüssiger Feuchtigkeit ermöglichen und gleichzeitig eine ausreichende Belüftung aufrechterhalten. Sie schlagen vor, dass diese Funktionen in Gebäude integriert werden könnten, um ein angenehmes Innenklima zu schaffen, ohne dass eine Klimaanlage erforderlich ist.

„Hier zeigen wir, dass der ‚Austrittskomplex‘, ein kompliziertes Netzwerk miteinander verbundener Tunnel in Termitenhügeln, genutzt werden kann, um Luft-, Wärme- und Feuchtigkeitsströme auf neuartige Weise in der menschlichen Architektur zu fördern“, sagt Dr. David Andréen, ein Senior Dozent an der Universität Lund, Schweden, und Erstautor der Studie „Frontiers in Materials“.

„Wir gehen davon aus, dass künftige Gebäudewände, die mit neuen Technologien wie Pulverbettdruckern hergestellt werden, Netzwerke enthalten werden, die dem Ausgangskomplex ähneln. Diese werden es ermöglichen, Luft durch eingebettete Sensoren und Aktoren zu bewegen, die nur winzige Mengen Energie benötigen.“ „, sagt Andréen.

Astrophysiker haben die Existenz der schwächsten Galaxie bestätigt, die jemals im frühen Universum gesehen wurde. Die Galaxie mit der Bezeichnung JD1 ist eine der am weitesten entfernten, die bisher identifiziert wurde – gemessen an ihrer Entstehung vor etwa 13,3 Milliarden Jahren, als das Universum nur etwa 4 % seines heutigen Alters hatte.

Vor etwa 13,8 Milliarden Jahren, kurz nach dem Urknall, dehnte sich das Universum aus und kühlte so weit ab, dass sich Wasserstoffatome bilden konnten. Als einige hundert Millionen Jahre später die ersten Sterne und Galaxien auftauchten, setzten sie ultraviolettes Licht frei, das begann, den Wasserstoffnebel zu ionisieren. Dadurch wurde das Universum transparent, da Photonen nun ungehindert durch den Weltraum reisen konnten.

„Bei den meisten Galaxien, die bisher mit [dem James-Webb-Weltraumteleskop] gefunden wurden, handelt es sich um helle Galaxien, die selten sind und nicht als besonders repräsentativ für die jungen Galaxien angesehen werden, die das frühe Universum bevölkerten. Sie sind zwar wichtig, werden aber nicht als solche angesehen.“ seien die Hauptwirkstoffe, die diesen ganzen Wasserstoffnebel durchbrannten“, sagt Erstautor Dr. Guido Roberts-Borsani, Postdoktorand an der University of California – Los Angeles in den USA.

„Ultralichtschwache Galaxien wie JD1 hingegen sind weitaus zahlreicher, weshalb wir glauben, dass sie repräsentativer für die Galaxien sind, die den Reionisierungsprozess durchgeführt haben, der es ultraviolettem Licht ermöglicht, sich ungehindert durch Raum und Zeit zu bewegen.“

Die Forschung wurde in Nature veröffentlicht.

Ursprünglich von Cosmos veröffentlicht, da Sie es vielleicht übersehen haben … Fußgewölbe geben uns Schwung in unseren Schritten; selbstheilende künstliche Haut; schwächste Galaxie im frühen Universum; und Termitenhügel

Imma Perfetto ist Wissenschaftsjournalistin bei Cosmos. Sie hat einen Bachelor of Science mit Auszeichnung in Wissenschaftskommunikation von der University of Adelaide.

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