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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet 04.05.2024

Die Erforschung des Weltraums und seiner Geheimnisse ist eine Aufgabe, die die Aufmerksamkeit von Astronomen aus aller Welt auf sich zieht. In der frischen Luft der hohen Berge, fernab der Lichtverschmutzung der Städte, enthüllen die Sterne und Planeten ihre Geheimnisse mit größerer Klarheit. Mit der Eröffnung des höchsten astronomischen Observatoriums der Welt – dem Atacama-Observatorium der Universität Tokio – wird eine neue Seite in der Geschichte der Astronomie aufgeschlagen. Das Atacama-Observatorium auf einer Höhe von 5640 Metern über dem Meeresspiegel eröffnet Astronomen neue Möglichkeiten bei der Erforschung des Weltraums. Dieser Standort ist zum höchstgelegenen Standort für ein bodengestütztes Teleskop geworden und bietet Forschern ein einzigartiges Werkzeug zur Untersuchung von Infrarotwellen im Universum. Obwohl der Standort in großer Höhe für einen klareren Himmel und weniger Störungen durch die Atmosphäre sorgt, stellt der Bau eines Observatoriums auf einem hohen Berg enorme Schwierigkeiten und Herausforderungen dar. Doch trotz der Schwierigkeiten eröffnet das neue Observatorium den Astronomen vielfältige Forschungsperspektiven. ... >>

Steuern von Objekten mithilfe von Luftströmungen 04.05.2024

Die Entwicklung der Robotik eröffnet uns immer wieder neue Perspektiven im Bereich der Automatisierung und Steuerung verschiedener Objekte. Kürzlich präsentierten finnische Wissenschaftler einen innovativen Ansatz zur Steuerung humanoider Roboter mithilfe von Luftströmungen. Diese Methode verspricht, die Art und Weise, wie Objekte manipuliert werden, zu revolutionieren und neue Horizonte auf dem Gebiet der Robotik zu eröffnen. Die Idee, Objekte mithilfe von Luftströmungen zu steuern, ist nicht neu, doch die Umsetzung solcher Konzepte blieb bis vor Kurzem eine Herausforderung. Finnische Forscher haben eine innovative Methode entwickelt, die es Robotern ermöglicht, Objekte mithilfe spezieller Luftdüsen als „Luftfinger“ zu manipulieren. Der von einem Spezialistenteam entwickelte Algorithmus zur Luftstromregelung basiert auf einer gründlichen Untersuchung der Bewegung von Objekten im Luftstrom. Das Luftstrahl-Steuerungssystem, das mit speziellen Motoren ausgeführt wird, ermöglicht es Ihnen, Objekte zu lenken, ohne auf körperliche Anstrengung zurückgreifen zu müssen ... >>

Reinrassige Hunde werden nicht häufiger krank als reinrassige Hunde 03.05.2024

Die Sorge um die Gesundheit unserer Haustiere ist ein wichtiger Aspekt im Leben eines jeden Hundebesitzers. Allerdings wird allgemein davon ausgegangen, dass reinrassige Hunde im Vergleich zu Mischlingshunden anfälliger für Krankheiten sind. Neue Forschungsergebnisse unter der Leitung von Forschern der Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences eröffnen eine neue Perspektive auf diese Frage. Eine vom Dog Aging Project (DAP) durchgeführte Studie mit mehr als 27 Begleithunden ergab, dass reinrassige und gemischte Hunde im Allgemeinen gleich häufig an verschiedenen Krankheiten leiden. Obwohl einige Rassen möglicherweise anfälliger für bestimmte Krankheiten sind, ist die Gesamtdiagnoserate in beiden Gruppen praktisch gleich. Der Cheftierarzt des Dog Aging Project, Dr. Keith Creevy, stellt fest, dass es mehrere bekannte Krankheiten gibt, die bei bestimmten Hunderassen häufiger auftreten, was die Annahme stützt, dass reinrassige Hunde anfälliger für Krankheiten sind. ... >>

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Energiekosten biologischer Systeme zur Informationsverarbeitung 25.09.2023

Das Verhalten, die Physiologie und die Lebensfähigkeit lebender Organismen hängen von einer Vielzahl biologischer Prozesse ab, einschließlich der Kommunikation zwischen Zellen und anderen molekularen Komponenten. Es gibt viele Möglichkeiten, Informationen in biologischen Systemen auszutauschen, einschließlich der Übertragung mechanischer Wellen und der elektrischen Depolarisation. Aktuelle in den USA durchgeführte Studien zielten darauf ab, die Energiekosten für die Übertragung von Informationen zwischen Zellen zu ermitteln.

Wissenschaftler der Yale University haben berechnet, wie viel Energie ein Neuron benötigt, um Informationen zu übertragen. Es stellte sich heraus, dass diese Menge deutlich größer ist als die Energie, die zum Löschen eines Informationsbits erforderlich ist.

„Wir wollten verstehen, ob dies ein Beispiel für biologische Wirksamkeit darstellt oder ob andere Kosten entstehen“, erklärt Benjamin Mast, einer der Forscher.

Weitere Forschungen von Mast und seinen Kollegen zielten darauf ab, die Energiekosten zu optimieren und zu verstehen, warum molekulare Systeme unterschiedliche physikalische Mechanismen zur Kommunikation nutzen. Beispielsweise nutzen Neuronen elektrische Signale, während andere Zellen Chemikalien austauschen.

Wissenschaftler versuchten, den optimalen Modus hinsichtlich der Energiekosten für die Übertragung eines Informationsbits zu bestimmen. Alle ihre Berechnungen basierten auf der Übertragung von Informationen über einen physikalischen Kanal, in dem sich Teilchen und Ladungen entsprechend der Zellphysik bewegen. Darüber hinaus berücksichtigten sie den Einfluss der zellulären Umgebung auf diesen Kanal. Durch die Verwendung relativ einfacher Modelle ist es möglich, die Energiekosten, die zur Übertragung von Strömen in einem biologischen System erforderlich sind, nach unten zu begrenzen.

Generell haben die Berechnungen der Wissenschaftler den hohen Energieaufwand für die Informationsübertragung zwischen Zellen bestätigt. Diese Schätzungen können als Ausgangspunkt für die Erklärung der hohen Informationsverarbeitungskosten dienen, die in experimentellen Daten erfasst werden.

Die Wissenschaftler entwickelten außerdem ein anschauliches Diagramm, das dabei hilft, zu verstehen, in welchen Situationen unterschiedliche Kommunikationsstrategien wie elektrische Signale und chemische Austauschprozesse am optimalsten sind. Dieses Diagramm kann dazu beitragen, die Prinzipien der Signalübertragung zwischen verschiedenen Zellen und Organen besser zu verstehen und auch zu erklären, warum Neuronen chemische Signale zur Kommunikation auf synaptischer Ebene und elektrische Signale zur Übertragung von Informationen über große Entfernungen von Dendriten zum Zellkörper verwenden.

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