2018'in fark yaratan 10 bilimsel buluşu

Yılın en iyi 10 bilimsel  ve teknolojik buluşu, elektronik, kimya, tıp, biyoloji, fizik, robotik ve yapay zeka alanlarında gerçekleştirildi.  ABD'deki George Washington Üniversitesinde, ilaçları sağlıklı  hücrelere zarar vermeden tümör hücrelerine ulaştıran bir biyomalzeme üretildi. Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ural Akbulut, uluslararası dergiler Science ve Nature ile önemli bilimsel konferanslar gibi kaynaklardan, 2018'de bilim dünyasında yaşanan önemli  gelişmeleri, yüzlerce buluş arasından derledi. Buna göre, Austin Teksas Üniversitesi ile Pekin Üniversitesi  araştırmacılarının, bir atom kalınlığında bellek depolama aygıtı yapmaları,  "2018'in en etkileyici buluşları" arasında yer aldı. Daha önce yapılan çalışmalarda başarısız olunan ve yapılamayacağı  düşünülen aygıtın üretildiği, Teksas Üniversitesi elektrik ve bilgisayar  mühendisliği bölümü profesörlerinden Deji Akinwande tarafından duyuruldu. Geliştirilen bir atom kalınlığındaki bellek aygıtına, hafızası olan  dirençlere "memristör" denildiği için "atomister" adı verildi. Atomister  sayesinde, bellek depolama aygıtları ve transistörlerin ayrı bileşenler olmasına  gerek kalmayacağı, bilgisayar ve telefonların boyutu küçülürken kapasitelerinin  artacağı açıklandı. İlaçları sadece hastalıklı hücrelere taşıyan hidrojel ABD'deki George Washington Üniversitesi Kimya Mühendisliği bölümünde  Doç. Cole DeForest, ilaçları sağlıklı hücrelere zarar vermeden tümör hücrelerine  ulaştıran bir biyomalzeme üretti. DeForest, ilaçların sağlıklı hücrelere zarar vermesini önlemek için  hidrojel denilen malzemeyi programladıklarını belirtti. Hidrojellerin yüzde  90'ının su, geri kalanının biyopolimer olduğunu hatırlatan DeForest, tedavi için  gereken ilacı hidrojelin içine yerleştirdiklerini kaydetti. Araştırmacılar, hastalıklı hücrelerin çevresindeki fizyolojik  koşulların sağlıklı bölgelerden farklı oluşundan yararlandıklarını belirtti. Hastalıklı hücrelerin çevresindeki koşullara göre programlanan  hidrojelin, sadece o koşulların olduğu bölgeye ulaşınca parçalanıp ilacı serbest  bıraktığına değinildi. Teknolojinin insanlarda uygulaması için çalışıldığı  kaydedildi. Çalışma, Nature Chemistry Dergisi'nde yayımlandı. Laboratuvarda üretilen akciğer domuza takıldı Galveston Teksas Üniversitesinde tıp profesörü Joan Elizabeth Nichols,  domuzları laboratuvarda ürettikleri akciğerler ile yaşattıklarını bildirdi. Araştırmacılar, nakil yapılacak domuzun akciğerinin sol lobunu  çıkartıp yerine laboratuvarda ürettikleri akciğer lobunu nakletti. Domuza takılan akciğer lobunda, iki hafta içinde kan damarlarının  oluştuğu kaydedildi. Toplam dört domuza nakledilen ve 2'şer hafta aralıklarla  çıkartılıp incelenen akciğer loblarının iki ay boyunca reddedilmeyip gelişmeye  devam ettiğini belirten araştırmacılar, insan deneylerine 10 yıl içinde  başlanabileceği duyurdu. Çalışma, Science Translational Medicine Dergisi'nde yer aldı. Milyonlarca yıl önceki enzim yeniden oluşturuldu Queensland Üniversitesinin kimya ve moleküler biyoloji bölümü  profesörlerinden Elizabeth Gillam, ilaç endüstrisinde kullanılan kimyasalların  taş devri enzimleriyle çok ucuza yapılabileceği belirterek, 450 bin yıl önceki  enzimlerin yüksek sıcaklıklarda aktif olduğunu açıkladı. Gillam, 450 milyon yıl önce dünyanın yüzey sıcaklığı 60 derece olduğu  halde enzimlerin bozulmadan reaksiyonları aktive ettiğine dikkati çekerek,  enzimlerin zamanla evrimleşerek düşük sıcaklığa uyum sağladığını ve yüksek  sıcaklıklarda aktif olma özelliklerini yitirdiklerini kaydetti. Milyonlarca yıl önceki enzimlerin gen dizilerini elde ettiklerini ve  zamanla nasıl evrimleştiğini ifade eden Gillam, ardından aynı geni oluşturup bir  bakteriye yerleştirdiklerini duyurdu. Gillam, yeniden yapılandırdıkları enzimin yüksek sıcaklıklarda  bozulmadığını ve günümüzdekilerden 100 kat daha uzun süre aktifliğini koruduğunu  açıkladı. Araştırma, Nature Catalysis Dergisi'nde yayımlandı. Ağır işleri yapabilen ilk insansı robot Japonya'da, Ulusal İleri Bilim ve Teknoloji Kurumu, insan gibi tamamen  bağımsız hareket eden ve ağır işleri yapabilen "HRP-5P" insansı robotu basına  tanıttı. Robot, 12 kilogramlık alçı panelleri depodan alıp yapım halindeki  duvara vidalamayı başardı. Taşıdığı malzemenin ağırlığına göre kol ve  bacaklarının açısını ayarlayabildiği için düşmeyen ve çevredeki objelere  çarpmadan hareket edebilen insansı robot için geliştirilen teknolojiler,  İspanya'da Uluslararası Akıllı Robotlar Konferansı'nda sunuldu ve Tokyo'daki  Dünya Robot Fuarı-2018'de tanıtıldı. Ayrıca, gemi ve uçak montajı yapacak insansı robotların tasarlandığı  açıklandı. Beyindeki nöronları incelemek için yeni teknik İsviçre'de EPFL'nin Biyofotonik Laboratuvarı'nda görevli Doç. Sylvie  Roke, beyindeki nöronları incelemek için yeni bir teknik geliştirdi. Roke, birbirlerine elektrokimyasal sinyaller göndererek haberleşen  nöronların hücre içi ve dışı arasında oluşturduğu voltaj farkındaki (membran  potansiyeli) değişimleri su moleküllerinin hareketlerini inceleyerek  belirlediklerini açıkladı. Bu yöntemin hastalar için risk oluşturmadığını vurgulayan Roke,  kullandıkları teknikte nöronları çevreleyen su moleküllerinin lazer sinyallerinin  etkisiyle farklı frekanslarda fotonlar oluşturmasından yararlanıldığını anlattı. Şarj edilebilen uzun ömürlü pil Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Kimya Bölümü'nden Prof. Robert Grubbs,  NASA ve Honda'nın araştırmacılarıyla birlikte uzun ömürlü bir pil geliştirdi. Artı yüklü bir iyon olan lityum temelli pillerin yerini, eksi yüklü  bir iyon olan florür temelli pillerin alacağını belirten Grubbs, geliştirdikleri  florür pilleriyle, telefon ve dizüstü bilgisayarları haftalarca şarj etmeden  kullanmanın mümkün olacağını bildirdi. Grubbs, yeterli voltaj üretmesi için çok yüksek sıcaklıkta tutulması  gereken florür pillerini çözelti kullanarak oda sıcaklığında çalıştırmayı  başardıklarını kaydetti. Kanda şeker ölçen giyilebilir cihaz Washington State Üniversitesinin makine ve malzeme mühendisliği  bölümünde, Türk bilim insanı Doç. Dr. Arda Gözen, kanda şeker ölçen giyilebilir  cihazı 3D yazıcıda üreterek bir ilki başardı. Sistemin 3D teknolojisiyle üretilmesi sebebiyle her hastaya özel cihaz  yapılabileceğini belirten Gözen, yeni sistemin maliyetinin düşük, zararlı atık  miktarının var olanlardan az olacağını açıkladı. Gözen, sistemin var olan cihazlardan daha hassas ölçüm yapmaya imkan  sağladığını ve çocuk hastalar için çok yararlı olacağını kaydetti. Araştırma, Analytica Chimica Acta Dergisi'nde yer aldı. Cam merceğin yerine metamercek Harvard Üniversitesinde uygulamalı fizik profesörü Federico Capasso,  cam merceklerin yerini, nanoteknolojiyle ürettikleri metamercek denilen ürünün  alacağını açıkladı. Capasso, çok küçük olan metamercek ile ilk kez görünür ışığı  oluşturan farklı dalga boylarındaki ışınların tümünün bir noktaya  odaklanabildiğini belirtti. Metamercek sayesinde kameraların boyutları küçülüp maliyetleri  azalabilecek. Çalışma, Nature Nanotechnology Dergisi'nde yayımlandı. Soruları insan gibi cevaplayan yapay zeka Microsoft Research Asia adlı araştırma merkezinde, Stanford  Üniversitesi tarafından 100 bin soru arasından seçilen "SQuAD" adlı okuma-anlama  sınavını başarıyla tamamlayan yapay zekaya sahip bir teknoloji geliştirildi. Yapay zeka programı, sorulan soruları normal bir insan düzeyinde  cevapladı. Sınavı cevaplayan insanların not ortalaması 82,304 iken yapay zekanın  aldığı puan 82,650 oldu. Microsoft tarafından yapay zekanın hala insan zekası düzeyine ulaşmaktan uzak ancak geliştirilen teknolojinin önemli bir adım olduğu açıklandı.