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Sensoren zum Schutz von American-Football-Spielern

17.09.2013

Nachdem die American National Football League (NFL) letzten Monat 765 Millionen US-Dollar an 4200 ehemalige Spieler gezahlt hat, die an Kopfverletzungen litten, werden aktuelle Spieler Aufkleber zur Überwachung des Kopfaufpralls tragen, die von X2Biosystems unter Verwendung von Sensoren von STMicroelectronics entwickelt wurden. Die NFL hat die Verwendung des X2 ICE-Systems in allen Spielen und Trainings für alle 32 Teams in dieser Saison genehmigt.

X2 ICE sammelt die Kollisionsgeschichte eines Athleten und Leistungsdaten vor der Saison zu neurokognitiven, Gleichgewichts- und Koordinationsfunktionen, die dann als Grundlage für einen Vergleich nach einem mutmaßlichen Verletzungsvorfall verwendet werden.

Die xPatch genannten Sensoren sind kleiner als eine 25-Cent-Münze und verwenden MEMS-Bewegungssensoren von ST, einen STM32L-Mikrocontroller, einen SPIRIT1-Funksender mit geringem Stromverbrauch, ein Miniaturnetzteil und eine Batterieladeschaltung.

Ärzte, die in den Bereichen Sport, Militär und Arbeitssicherheit tätig sind, glauben, dass mehr Aufmerksamkeit für Blutergüsse dazu beitragen kann, schwere Hirnschäden zu verhindern, die später im Leben zu Demenz und Depressionen führen können. Das Gehirn ist nach den meisten Gehirnerschütterungen in der Lage, sich selbst zu erholen, wenn dieser Zustand rechtzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen wurden.

„Der xPatch wäre ohne die Spitzentechnologie von ST nicht möglich. Der xPatch integriert alle wesentlichen Funktionen für die Überwachung, Analyse und drahtlose Kommunikation des Kopfaufpralls", sagte Christoph Mack, CEO von X2 Biosystems. „Weil das Gerät so klein und leicht, kann es unauffällig hinter dem Ohr des Spielers befestigt werden – Sportler vergessen es nach wenigen Minuten.

Letztes Jahr tauchten Aufzeichnungen auf, in denen Greg Williams, Co-Trainer der New Orleans Saints, Spieler anwies, gegnerische Spieler vor einem Spiel mit den San Francisco 49ers absichtlich zu verletzen. Saints-Spieler, die "den Kopf getroffen" und Gegner aus dem Spiel eliminiert haben, wurden mit Bargeldboni belohnt. Williams gab Anweisungen zur Verschärfung früherer Verletzungen von 49ers-Spielern, einschließlich eines Spielers, der bereits Gehirnerschütterungen hatte. Der Skandal hieß "Bountygate". Williams wurde zusammen mit Cheftrainer Sean Payton und anderen suspendiert.

Schädel-Hirn-Verletzungen sind nicht auf Fußballspieler beschränkt. Die Weltgesundheitsorganisation prognostiziert, dass traumatische Hirnverletzungen bis 2020 die dritthäufigste Ursache für Tod und Behinderung weltweit für alle Altersgruppen sein werden.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Künstliche Muskeln aus natürlichen Proteinen 15.02.2022

Einer Forschergruppe der Universität Freiburg ist es gelungen, künstliche Muskeln zu entwickeln, die sich die natürlichen Prozesse des Körpers zunutze machen. Wissenschaftler haben einen autonomen Beugemuskel demonstriert, der sich bewegt, indem er chemischen Brennstoff verbraucht, ähnlich wie seine Gegenstücke bei Menschen oder Tieren.

Unser künstlicher Muskel ist noch ein Prototyp. Die hohe Biokompatibilität des Materials und die Möglichkeit, seine Zusammensetzung an spezifische Gewebe und technologische Anwendungen anzupassen, könnten jedoch den Weg für zukünftige Anwendungen in der rekonstruktiven Medizin, Prothetik, Pharmazie oder Soft-Robotik ebnen, sagt Steven Schiller.

In der Vergangenheit haben Wissenschaftler natürliche Proteine verwendet, um künstliche Muskelsysteme aufzubauen, indem sie sie in winzige molekulare Maschinen oder Polymere eingebettet haben. Es gelang ihnen jedoch nicht, vollständig biologische synthetische Muskeln zu entwickeln.

Das vom Freiburger Team verwendete natürliche Protein basiert auf einem natürlichen Faserprotein namens Elastin. Forscher haben zwei synthetische Elastin-ähnliche Proteine entwickelt, von denen eines auf Schwankungen des Säuregehalts der Umgebung und das andere auf Temperaturänderungen reagiert.

Die Wissenschaftler kombinierten die beiden Proteine durch photochemische Vernetzung, um ein geschichtetes Material zu bilden, das leicht geformt werden kann, um seine Bewegung zu steuern. Dann gelang es ihnen, mithilfe einer chemischen Brennstoffquelle, Natriumsulfit, rhythmische Kontraktionen auszulösen. In einer oszillierenden chemischen Reaktion, bei der sich der Säuregrad aufgrund der besonderen Beziehung mehrerer Reaktionen zyklisch ändert, wurde die zugeführte Energie in mechanische Energie umgewandelt.

So ließen die Forscher das Material zyklisch selbstständig schrumpfen. Sie könnten auch Kontraktionen ein- und ausschalten, indem sie die Temperatur ändern. In diesem Fall war es möglich, bestimmte Zustände des Materials zu programmieren und durch einen anderen Stimulus wieder zurückzusetzen. Damit haben Wissenschaftler ein einfaches System zur Umsetzung von „Lernen und Vergessen“ auf der materiellen Ebene geschaffen.

Weil es aus dem natürlich vorkommenden Protein Elastin gewonnen und biotechnologisch hergestellt wird, ist unser Material sehr widerstandsfähig, was auch für technische Anwendungen relevant ist, erklärt Schiller.
In Zukunft kann das Material so modifiziert werden, dass es auf andere Reize wie Elektrizität oder Salzkonzentration in der Umwelt reagiert und andere Energiequellen wie Biomasse verbraucht. Wir sind in der Lage, Proteinmaterialkonzepte zu entwickeln, die komplexe biologische Funktionen nachahmen, auch in Bezug auf Gedächtnis und Lernen, schloss Schiller.

Für die Zukunft stellen sich Wissenschaftler die Entwicklung von Proteinmaterialien vor, die ATP, die zwischen Zellen ausgetauschte „Währung“, verwenden, um neue Ansätze in biomedizinischen Anwendungen wie Geweberegeneration und eine neue Generation von nanotechnologischen Robotern zur Abgabe von Arzneimitteln an menschliche Organe zu ermöglichen.

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