عجیب‌ترین ایده‌های علمی

موشک‌های خردکننده سنگ‌های آسمانی

بنابر تحقیقات مشخص شده به طور میانگین هر 500 هزار سال یکبار، سنگی آسمانی به قطر 1500 متر یا بیشتر به زمین برخورد می‌کند. این خطر خیلی نادر است، اما از آنجا که دانشمندان با وجود فناوری‌های امروزه نمی‌خواهند صبر کنند تا یکی از این سنگ‌های آسمانی (بویژه اگر یک دنباله‌دار باشد) بر سرمان بیفتد، به دنبال چاره‌ای هستند. از طرفی، سرعت حرکت دنباله‌دارها معمولا دو برابر سرعت حرکت سیارک‌هاست و ما برای دفع خطر آن به تجهیزاتی 20 برابر قوی‌تر از تمام تسلیحات فعلی خود نیاز داریم. در حال حاضر چه کاری از دست انسان برمی‌آید؟ راستش را بخواهید دانشمندی در این باره راه‌حلی پیدا کرده است.

گلن واردن، فیزیکدان پلاسما در آزمایشگاه ملی لوس‌آلاموس ایالات متحده به راه‌حل جالبی برای از بین بردن برخورد احتمالی دنباله‌دارها با زمین رسیده است؛ مهار انرژی عظیم ناشی از همجوشی هسته‌ای. این انرژی به دنبال فرآیند برخورد دو هسته اتمی و تشکیل هسته جدید به وجود می‌آید. چنین نیرویی می‌تواند موشکی را با سرعت بیش از صد کیلومتردر ثانیه ـ صدبرابر سریع‌تر از تندروترین موشک‌های کروز ـ به جلو براند. علم مهار واکنش در حین حرکت ـ با قرار دادن پلاسما در حلقه‌ای مغناطیسی ـ قبلا در آزمایشگاه‌ها ممکن شده است. البته بنابراین ایده، وقتی موشک به دنباله‌دار نزدیک شد، به جای برخورد با آن، بمبی هسته‌ای منفجر می‌کند و انرژی ناشی از آن موجب بخار شدن موارد روی سطح دنباله‌دار ـ که عمدتا شامل یخ و غبار است ـ می‌شود. در نتیجه با این انفجار حجم و مسیر دنباله‌دار را تغییر می‌دهد. البته عملی شدن این ایده 40 میلیارد دلار هزینه می‌برد و تحققش حدود 40 سال زمان می‌خواهد!

باروری با پرینتر سه‌بعدی

امروزه دنیای پزشکی در درمان برخی سرطان‌ها ـ بویژه سرطان کودکان ـ مهارت یافته و تقریبا 80 درصد کودکان می‌توانند از شر انواع متفاوتی از سرطان‌ها خلاص شوند. این تعداد، در مقایسه با میزان 10 درصد دهه 1950، پیشرفت چشمگیری داشته است، اما برخی زنان که از سرطان دوران کودکی نجات پیدا می‌کنند، در بزرگسالی دچار مشکل ناباروری می‌شوند؛ زیرا روش‌های درمانی طاقت‌فرسای سرطان، تخمدان‌های آنها را از کار می‌اندازد. بنابراین محققان درصدد تولید تخمدان مصنوعی برای رفع مشکل آنها هستند. در واقع آنها با پرینتر سه‌بعدی، نوعی تخمدان مصنوعی تولید کرده‌اند که می‌تواند به طور طبیعی تخمک تولید کند.

برای ساخت این تخمدان، از ژلاتین استفاده شده و می‌تواند فولیکول‌های مربوط به تخمدان را در خود نگه دارد که به ترشح هورمون و تولید تخمک منجر می‌شود. برای این که بتوان تخمدان مصنوعی را به بدن بیمار پیوند زد، باید به اندازه کافی محکم بوده و جا برای رشد تخمک داشته باشد. محققان برای تعدادی از موش‌ها، تخمدانی مصنوعی به بزرگی 5/1 میلی‌متر با پرینتر سه‌بعدی تولید کردند و به بدنشان پیوند زدند.

برخی از این موش‌ها توانستند فرزندان سالمی به دنیا آورند. البته تخمک‌های انسان بزرگ‌تر است و زمان بیشتری برای رشد لازم دارد. بنابراین برنامه بعدی این محققان پرینت تخمدان بزرگ‌تر و مناسب خوک است.

آزمایشگاه‌های سیار

یک سوم بیماران به توصیه‌های پزشکشان درخصوص آزمایش‌های مهم خون عمل نمی‌کنند؛ بنابراین چه می‌شد به جای این که به آزمایشگاه برویم، آزمایشگاه نزد ما می‌آمد؟ این ایده شکل‌گیری آزمایشگاه نوپایی در ویرجینیا واقع در آمریکاست. این آزمایشگاه، سفارش آزمایش‌های خون را براحتی سفارش تاکسی تلفنی انجام می‌دهد. پزشکان با استفاده از اپلیکیشن مخصوص تلفن هوشمند، سفارش آزمایش خون می‌دهند و از طرفی بیمار در خانه خود می‌نشیند و به صورت اینترنتی، زمان خون دادن را دریافت می‌کند. سپس خونگیر سر ساعت مقرر به منزل بیمار می‌رود و نمونه خون او را می‌گیرد و به آزمایشگاه می‌برد.

این آزمایشگاه توانسته است درصد کسانی که به آزمایش خون می‌پردازند را به 2/98 برساند. این یعنی میلیون‌ها نفر از مردم به خود توجه بیشتری نشان می‌دهند و در آینده، کشور از نظر سلامت و بهداشت، وضع بسیار بهتری خواهد داشت.

فاضلاب، حل کننده بحران انرژی

مدفوع، تفاله‌های مانده از روغن‌های گیاهی، چربی‌های حیوانی به جامانده از غذاها که با شست وشوی ظرف‌ها وارد مجراهای فاضلاب می‌شوند و به شکل گریس قهوه‌ای رنگ درمی‌آیند، بخش عمده فاضلاب را تشکیل می‌دهند و این فاضلاب در کارخانه‌های پاکسازی آب گندزدایی می‌شوند. بتازگی گریس قهوه‌ای موجود در مجاری فاضلاب با ارزش شده است. محققان قصد دارند با استفاده از گرماکافت ـ حرارت دادن ترکیبات پیچیده بدون وجود اکسیژن و تبدیل آن به مولکول‌های کوچک‌تر بدون سوختن ـ این گریس قهوه‌ای و مدفوع را به نوعی سوخت تبدیل کنند. گرماکافت، گریس را ذوب و بخار آن را تقطیر و مایعی شبیه بنزین تولید می‌کند. این سوخت با موتورهای احتراق داخلی سازگاری دارد. یک کارخانه فاضلاب متوسط می‌تواند سالانه 15 هزار تن گریس قهوه‌ای جمع‌آوری و با تبدیل آن، 4/9 میلیون لیتر سوخت تولید کند که برای گرم نگهداشتن هفت هزار خانه کافی است.

ساخت سلول‌های خورشیدی روی سطح ماه

همان طور که تعداد ساکنان زمین افزایش یافته و به حدود هشت میلیارد نفر نزدیک می‌شود، نیاز ما به نیروی برق نیز بسرعت بالا می‌رود. چگونه می‌توانیم بدون بیش از حد مصرف کردن سوخت‌های فسیلی روی زمین، چراغ‌های بالای سرمان را روشن نگه داریم؟ البته انتخاب انرژی جایگزین آسان است، اما رساندن آن به حجمی وسیع مشکل شده است. بنابرگفته برخی متخصصان، اگر بخواهیم نیروی برق سیاره زمین را تامین کنیم، باید مساحتی به وسعت ایالت نوادا را با سلول‌های خورشیدی بپوشانیم که البته این کار شدنی نیست، اما لوئیس وبر، دانش‌آموز دبیرستانی، در این زمینه پیشنهادی دارد: سلول‌‌های خورشیدی همتاساز را روی کره ماه قرار بدهیم! به این ترتیب وقتی هر روز سلول‌های خورشیدی به دور زمین می‌چرخند، می‌توانند 24 ساعت در برابر نور فیلترنشده خورشید قرار بگیرند و تولید نیروی برق‌شان بشدت افزایش یابد.

این سلول‌ها وقتی روی سطح کره ماه قرار داشته باشند، می‌توانند درست مانند سلول‌های خورشیدی موجود، تشعشعات خورشیدی را به الکتریسیته و سپس به امواج ماکروویو تبدیل کنند. امواج ماکروویو تولید شده دوباره به زمین بازتابیده می‌شوند و دریافت‌کننده‌ها آنها را مجدد به الکتریسیته تبدیل و وارد شبکه برق می‌کنند. روش کار بسیار ساده است. فقط این که تولید و پرتاب هزاران تُن سلول‌های خورشیدی و تجهیزات دیگر به فضا، بسیار گران تمام شده و صدها تریلیون دلار هزینه می‌برد. محققان می‌گویند، به جای ارسال سلول‌های خورشیدی به ماه، خودشان آنجا از این نوع سلول‌ها بسازند؛ مثلا می‌شود یکی از ربات‌ها را به کره ماه بفرستند و به او برنامه معدن‌یابی و استفاده از مواد خام معدن برای ساخت سلول‌های خورشیدی بدهند تا سلول‌ها پس از تولید، تکثیر شوند. البته این پروژه نیز به لشکری از ربات‌ها روی کره ماه نیاز دارد. ایده دیگر این که می‌توان سلول‌های خورشیدی را به مدار زمین فرستاد تا به دور زمین بچرخند و تشعشعات را به طور دائم روی سطح زمین ارسال کنند.

تردد با پهپاد مسافربر

ترافیک و بزرگراه‌های پرجمعیت، چشم‌انداز مطلوبی ازآینده پیش رویمان نمی‌گذارند. بنابر نظر مدیر عامل یکی از شرکت‌های سازنده پهپاد، تنها راه گریز از این شلوغی‌ها، استفاده از آسمان است. شرکت وی اولین پهپاد تک‌مسافربری چهار بازو را در حد و اندازه انسان ساخته که می‌تواند عملیات حمل و نقل انسان را انجام دهد. این پهپاد بسیاری از امکانات هواپیماهای تجاری مانند تهویه هوا و چراغ را دارد و کاملا خودکار است.

مسافر با استفاده از تبلت مایکروسافت سِرفِیس، موارد مورد نیاز را تنظیم می‌کند و مرکز فرماندهی از راه دور پروازها را ـ مانند سیستم برج مراقبت پرواز ـ هدایت می‌کند.

گرچه قرار نیست این نوع حمل و نقل جای روش‌های دیگر مسافرت‌های هوایی را بگیرد، اگر بتوان با صرف هزینه سه میلیارد دلار آن را راه انداخت، بسیاری از مشکلات مسافرت‌های هوایی حل می‌شود. این پهپاد‌ها به صورت عمودی ازروی زمین بلند می‌شوند و به آموزش خاصی برای هدایت آنها نیاز نیست.

فضاپیماهای کوچک در جست‌وجوی بیگانگان

میلیاردرهای روسی معمولا کوچک فکر نمی‌کنند، اما برنامه یوری میلنر بسیار کوچک است. فیزیکدان سابق، صد میلیون دلار برای ساخت هزاران سفینه در اندازه کلوچه هزینه کرده است. ماموریت آنها هم جستجوی زندگی فرازمینی و سیاره‌های قابل سکونت در اطراف آلفاقنطورس است؛ منظومه‌ای ستاره‌ای که در همسایگی ما در فاصله 3/4 سال نوری قرار دارد. البته موفقیت واقعی زمانی است که بفهمیم چگونه این فضاپیماها می‌توانند به آنجا برسند. آنها بادبان‌های سبک‌شان را باز می‌کنند و با استفاده از فوتون‌ها که آنها را به سمت جلو پیش می‌رانند درست مانند باد که قایق‌های بادبانی را به جلو هل می‌دهد، حرکت می‌کنند. لیزرهای قدرتمند روی زمین به اندازه کافی انرژی برای سرعت دادن به آنها در حد یک پنجم سرعت نور فراهم می‌کنند، بنابراین سفر آنها 20 تا 30 سال طول خواهد کشید.

رشد جنین بدون رحم

همیشه 13 روز اول جنین انسان پس از لقاح، برای دنیای علم همچون رازی سربسته بود. زیرا در این زمان مقدار ترشح هورمون‌های بارداری در زنان باردار در سطح بسیار کمی است و تست بارداری نمی‌تواند تعیین کند آنها باردار هستند یا خیر و فقط با مشاهده رحم می‌توان تصمیم گرفت. به همین ترتیب رشد تخم‌های لقاح یافته بخوبی قابل مشاهده نیستند و تنها چیزی که از جنین در حال رشد در دو هفته اول زندگی‌اش می‌توان دید، فقط توده‌ای از سلول‌های بلاستوسیست است که از درون به لایه بیرونی خودش ریخته شده و در لایه زهدانی قرار می‌گیرد.

بتازگی محققان دانشگاه راکفلر در آزمایشگاه، جنین انسان را تا مرحله 13روز پس از لقاح پرورش داده و تمام فرآیند این زمان را مشاهده کردند. آنها با رساندن انسولین و مواد مغذی دیگر، موجب رشد جنین شدند و جالب این که از هیچ نوع لایه محافظتی برای جنین استفاده نکردند. در این آزمایش مشخص شد جنین برای رشد از مواد دستوری ژنتیک خودش ـ نه مادرش، حداقل در ابتدا ـ استفاده می‌کند. این تحقیق نوید ابداع مدل‌های جدید باروری را در انسان می‌دهد و این که محققان ممکن است بتوانند مشکل بیشتر بارداری‌های ناموفق را بفهمند. البته در عین حال رشد جنین در رحم، به گزینه‌ای اختیاری تبدیل خواهد شد. با این حال باید دید این کار از نظر اخلاقی می‌تواند عملی شود یا خیر.

مترجم: نادیا زکالوند

جام‌جم

منبع: popular science