بناء شبكة إنترنت قادرة على نقل بيانات بمعدل 178 تيرا بايت في الثانية

حطَّم مهندسو BRIT الرقم القياسي العالمي لأسرع سرعة في الإنترنت، فقد سجلوا سرعة قدرها 178 تيرا بايت (أي: 178000 غيغا بايت) في الثانية.

ويقول الباحثون في كلية لندن الجامعية إن هذه السرعة في نقل البيانات هي ضعف قدرة أي نظام في العالم.

ويأمُل الفريق أن تساعد تقنية النطاق العريض الأسرع على الحفاظ على سعرٍ منخفضٍ للنفاذ السريع إلى الوب في المستقبل.

تقول الدكتورة Lidia Galdino ليديا جالدينو: لقد زادت حركة الإنترنت زيادة كبيرة خلال السنوات العشر الماضية.

وهذه التقانة سريعة بما يكفي لتنزيل 22 مليون صورة عالية الدقة في أقل من ثانية.

وسيستغرق تنزيل معطيات التخزين الكاملة لموقع يوتيوب (الذي يُعتقد أنه يبلغ نحو 400 ألف تيرا بايت) 37 دقيقة فقط. وسيستغرق تنزيل مكتبة نتفليكس بتمامها (التي يُعتقد أنها تشغل حوالي 3600 تيرا بايت) 20 ثانية فقط.

وقد حقق الخبراء هذا الإنجاز بإرسال البيانات عن طريق نطاق أوسع بكثير مما هو مستعمل عادةً في النطاق العريض للألياف الضوئية.

ووفقًا لـ UCL: University College London تتمثل فائدة النظام في إمكان نشره على البنية التحتية الحالية بمجرد ترقية أجزاء من الشبكة.

ولا يزال الطريق طويلًا أمام هذه التقنية للوصول إلى أيدي المستهلكين، ولكن يمكن استعمالها في المختبرات التي تنقل الكثير من البيانات.

وأضافت الدكتورة ليديا جالدينو أن النظام يمكنه أيضًا أن يمهد الطريق لتطبيقات لم يتم التفكير فيها بعد ومن شأنها أن تغير حياة الناس.

تقنية مبتكرة تتيح استعمال حرارة جسم الإنسان مصدرًا للطاقة

ابتكر الباحثون في الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا MISiS نوعًا جديدًا من الخلايا الحرارية التي تحول الطاقة الحرارية إلى كهرباء.

يقول العلماء: إن هذا سيجعل من الممكن استعمال الحرارة البيئية لشحن بطاريات الأجهزة الإلكترونية المحمولة، كالحرارة الموجودة في الملابس مثلًا.

تسمَّى هذه الخلايا الحرارية باسم "الخلايا الحرارية الكهركيميائية"، وهي أجهزة صغيرة تولِّد الكهرباء من اختلاف درجات الحرارة بين الأشياء.

ووفقًا للعلماء فإن الأجهزة الحديثة من هذا النوع تولِّد طاقةً أقل، وهذا مما يَحدُّ من تطبيقها العملي اليوم.

ولحل هذه المشكلة أجرى علماءُ من الجامعة الروسية الوطنية للبحوث التكنولوجية بحثًا عن نوع جديد من الخلايا الحرارية التي تَستعمل أقطاب أكسيد المعادن وإلكتروليت الماء.

يمكِّن هذا الحل من زيادة التيار وتقليل المقاومة الداخلية، ومن ثَم حصول زيادة أكبر في الطاقة مقارنةً بنظيراتها.

يقول Igor Burmestrov إيغور بورميستروف الخبير الرائد في قسم الفيزياء النظرية وتقنيات الكمِّ في الجامعة الروسية الوطنية للبحوث التكنولوجية: إن هذه النتائج تتيح استعمال حرارة جسم الإنسان مصدرًا للطاقة، ويعتزم العلماء في المستقبل ابتكار مكثف كهركيميائي فائق، يُشحَن عن طريق التلامس البسيط مع الأسطح الساخنة، فيحافظ على الشحنة مدة طويلة.

وأشار العلماء إلى أن استعمال أنظمة المياه يقلِّل من تكلفة التصنيع ويزيد من سلامة الخلايا، وأنه يؤدي إلى تنفيذ أنظمة جذابة تجاريًّا على المدى القصير.

وأضاف بورميستروف أن المواد التي نصمِّمها ستمكننا من صنع بطاريات إلكترونية مدمجة في الملابس تَستعمل الفروق في درجات الحرارة بين جسم الإنسان والبيئة، مشيرًا إلى أن الاختلافات الحرارية موجودة في كل مكان، وهذا مما يساعد على توليد الطاقة.

ويعتزم العلماء زيادة إنتاج الطاقة عن طريق تحسين تكوين مادة القطب وتحسين تصميم الخلية الحرارية، حيث يمكن للخلية الحرارية الكهركيميائية المطورة أن توفر فرق كمون على دارة مفتوحة يبلغ 0.2 فولت عند درجة حرارة القطب الكهربائي 85 درجة مئوية وهو ما يزيد 10 إلى 20 مرة عن نظائرها.

هواتف ذكية قد تساعد على اكتشاف مرض السكري

طوَّر باحثون في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو علامةً حيوية رقمية من شأنها أن تَستعمل الكاميرا المدمجة في الهاتف الذكي لاكتشاف مرض السكري من النوع 2، وهو أحد أهم أسباب المرض والوفاة في العالم.

ومن المحتمل أن يوفر هذا التطوير بديلًا منخفض التكلفة في المنزل من سحب الدم وأدوات الفحص المستعملة في العيادة.

يقدَّر عدد المصابين بمرض السكري من النوع 2 بأكثر من 450 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، وقد يزيد من مخاطر الإصابة بأمراض أخرى تؤثر في كل أجهزة الجسم تقريبًا؛ ومنها: أمراض القلب التاجية، والفشل الكلوي، والعمى، والسكتة الدماغية، ويزيد أيضًا من خطر الإصابة بأعراض حادة لـ COVID-19.

يقول الدكتور جيفري إتش تيسون Geoffrey H. Tison، وهو أستاذ مساعد في أمراض القلب: إن القدرة على اكتشاف حالة مثل مرض السكري باستعمال اختبار غير مؤلم يَعتمد على الهاتف الذكي سيساعد في النهاية على تقليل انتشار مرض السكري غير المشخَّص.

ويقول الباحثون إن أدوات الفحص التي يمكن نشرها بسهولة باستعمال التقانة الموجودة بالفعل في الهواتف الذكية يمكن أن تزيد من القدرة على اكتشاف مرض السكري، وخاصة لدى السكان الذين لا تصل إليهم الرعاية الطبية التقليدية.

وأشار الدكتور روبرت أفرام Robert Avram وهو مدرس في أمراض القلب إلى أن مرض السكري يمكن أن يكون بدون أعراض، مما يجعل تشخيصه أكثر صعوبة، ولا توجد حتى الآن أدوات غير جراحية يمكنها الكشف عن مرض السكري، وهذا مما يحفز على تطوير هذه الخوارزمية.

ويفترض الباحثون أنه يمكن استعمال كاميرا الهاتف الذكي للكشف عن تلف الأوعية الدموية الناتج عن مرض السكري عن طريق قياس إشارات تسمى التصوير الضوئي (Photoplethysmography: PPG)، التي يمكن لمعظم الأجهزة المحمولة (ومنها الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية) الحصول عليها.

واستعمل الباحثون مصباح الهاتف والكاميرا لقياس PPGs عن طريق التقاط تغيرات اللون في أطراف الأصابع المقابلة لكل نبضة قلب.

كما حصل باحثو UCSF على ما يقرب من 3 ملايين تسجيل PPG من 53870 مريض استعملوا تطبيق Azumio Instant Heart Rate على أيفون، وأفادوا أنه تم تشخيص مرض السكري من قبل مقدم الرعاية الصحية.

استُعملت هذه البيانات لتطوير والتحقق من صحة خوارزمية التعلم العميق للكشف عن وجود مرض السكري باستعمال إشارات PPG المقيسة بالهاتف الذكي.

وقد حدَّدت الخوارزمية تحديدًا صحيحًا وجود مرض السكري لدى ما يصل إلى 81% من المرضى في مجموعتي بيانات منفصلتين. وعندما جرى اختبار الخوارزمية في مجموعة بيانات إضافية للمرضى المسجلين في العيادات الشخصية، ارتفعت هذه النسبة إلى 82%.

ومن بين المرضى الذين تنبأت الخوارزمية بعدم إصابتهم بداء السكري، لم يكن 92% إلى 97% منهم مصابين فعلًا بالمرض.

وعندما دُمج هذا التنبؤ المشتق من PPG مع معلومات المريض الأخرى التي يمكن الحصول عليها بسهولة مثل العمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم والعرق، تحسن الأداء التنبئي بدرجة كبيرة.

في هذا المستوى من الأداء التنبؤي قال الباحثون إن الخوارزمية يمكن أن تؤدي دورًا مشابهًا لأدوات فحص الأمراض المنتشرة الأخرى للوصول إلى مجموعة أوسع بكثير من الناس، يليها تأكيد الطبيب لتشخيص مرض السكري وخطة العلاج.