VIDI RSS

• Plastika s bakterijama koje pomažu...
  

  Istraživači predvođeni Kalifornijskim sveučilištem u San Diegu razvili su biorazgradivi oblik termoplastičnog poliuretana (TPU), meke i izdržljive komercijalne plastike koja se koristi u obući, podnim prostirkama, jastucima i memorijskoj pjeni. Ispunjen je bakterijskim sporama koje, kada su izložene hranjivim tvarima prisutnim u kompostu, klijaju i razgrađuju materijal na kraju njegovog životnog ciklusa.

  Biorazgradivi TPU izrađen je od bakterijskih spora iz soja Bacillus subtilis koji ima sposobnost razgradnje plastičnih polimernih materijala.

  "To je inherentno svojstvo ovih bakterija", rekao je suautor studije Jon Pokorski, profesor nanoinženjerstva na Tehničkoj školi UC San Diego Jacobs i suvoditelj sveučilišnog Centra za istraživanje materijala, znanosti i inženjerstva (MRSEC) . "Uzeli smo nekoliko sorti i procijenili njihovu sposobnost korištenja TPU-a kao jedinog izvora ugljika, a zatim odabrali onu koja je najbolje rasla."

  

  Istraživači su koristili bakterijske spore, uspavani oblik bakterija, zbog njihove otpornosti na teške uvjete okoliša. Za razliku od gljivičnih spora, koje imaju reproduktivnu ulogu, bakterijske spore imaju zaštitni proteinski štit koji omogućuje bakterijama preživljavanje dok su u vegetativnom stanju.

  Kako bi napravili biorazgradivu plastiku, istraživači su spore Bacillus subtilis i TPU pelete ubacili u plastični ekstruder. Sastojci su pomiješani i otopljeni na 135 stupnjeva Celzijevih, a zatim ekstrudirani kao tanke plastične trake.

  Kako bi se procijenila biorazgradivost materijala, trake su stavljene u mikrobno aktivna i sterilna okruženja komposta. Kompostna postrojenja su održavana na 37 stupnjeva Celzija s relativnom vlagom u rasponu od 44 do 55%. Voda i druge hranjive tvari u kompostu potaknule su klijanje spora unutar plastičnih traka, koje su dosegle 90% razgradnje u roku od pet mjeseci.

  "Ono što je izvanredno je da se naš materijal razgrađuje čak i bez prisutnosti dodatnih mikroba", rekao je Pokorski. “Velika je vjerojatnost da većina te plastike vjerojatno neće završiti u postrojenjima bogatim mikrobima. Stoga ova sposobnost samorazgradnje u okruženju bez mikroba čini našu tehnologiju svestranijom.”

  

  Iako istraživači još moraju proučiti što ostaje nakon razgradnje materijala, napominju da su sve zaostale bakterijske spore vjerojatno bezopasne. Bacillus subtilis je soj koji se koristi u probioticima i općenito se smatra sigurnim za ljude i životinje, a čak može biti koristan i za zdravlje biljaka.

  U ovoj studiji, bakterijske spore su evolucijski projektirane da prežive visoke temperature potrebne za proizvodnju TPU-a. Istraživači su upotrijebili tehniku ​​zvanu adaptivna laboratorijska evolucija kako bi stvorili soj koji je otporan na temperature ekstruzije. Proces uključuje uzgoj spora, njihovo izlaganje ekstremnim temperaturama tijekom eskalirajućih vremenskih razdoblja i dopuštanje im da prirodno mutiraju. Sojevi koji prežive ovaj proces zatim se izoliraju i ponovno prolaze kroz ciklus.

  "Neprestano smo razvijali stanice iznova i iznova dok nismo došli do soja koji je optimiziran za toleriranje topline", rekao je suautor studije Adam Feist, bioinženjerski istraživač na UC San Diego Jacobs School of Engineering. "Nevjerojatno je koliko je dobro ovaj proces bakterijske evolucije i selekcije funkcionirao u tu svrhu."

  

  Spore također služe kao punilo za ojačavanje, slično kao što armatura armira beton. Rezultat je TPU varijanta s poboljšanim mehaničkim svojstvima, koja zahtijeva više sile za lomljenje i pokazuje veću rastezljivost.

  "Oba ova svojstva su uvelike poboljšana samim dodavanjem spora", rekao je Pokorski. "Ovo je sjajno jer dodavanje spora gura mehanička svojstva izvan poznatih ograničenja gdje je prije postojao kompromis između vlačne čvrstoće i rastezljivosti."

  Dok je trenutna studija bila usmjerena na proizvodnju manjih količina u laboratorijskim razmjerima kako bi se razumjela izvedivost, istraživači rade na optimizaciji pristupa za upotrebu u industrijskim razmjerima. Tekući napori uključuju povećanje proizvodnje na kilogramske količine, razvijanje

  Rad opisan u radu objavljenom 30. travnja 2024. u časopisu Nature Communications možete pronaći na ovoj poveznici.

  
  
• AI iz govora detektira suicidalne n...
  

  Govor je ključan za otkrivanje suicidalnih ideja i ključ za razumijevanje mentalnog i emocionalnog stanja ljudi koji to doživljavaju. Savjetnici na telefonskoj liniji za samoubojstva obučeni su za brzu analizu varijacija govora kako bi bolje pomogli pozivateljima u krizi.

  Ali baš kao što nijedan sustav nije savršen, postoji prostor za pogreške u tumačenju govora pozivatelja. Kako bi pomogao savjetnicima na telefonskoj liniji da pravilno procijene stanje pozivatelja, doktorand Alaa Nfissi s kanadskog Sveučilišta Concordia u Montrealu, razvio je model za prepoznavanje govornih emocija (SER) koristeći alate umjetne inteligencije. Model analizira i kodira modulacije valnog oblika u glasovima pozivatelja.

  "Tradicionalno, SER su ručno radili obučeni psiholozi koji bi komentirali govorne signale, što zahtijeva visoku razinu vremena i stručnosti", kaže on. "Naš model dubokog učenja automatski izvlači značajke govora koje su relevantne za prepoznavanje emocija."

  Nfissi je član Centra za istraživanje i intervenciju o samoubojstvima, etičkim pitanjima i praksama na kraju života (CRISE).

  Kako bi izgradio svoj model, Nfissi je koristio bazu podataka o stvarnim pozivima upućenim telefonskim linijama za suicide, koji su bili spojeni s bazom podataka snimki različitih glumaca koji su izražavali određene emocije. Oba skupa snimaka segmentirali su i komentirali obučeni istraživači ili glumci koji su dali glasove snimkama, prema protokolu skrojenom za ovaj zadatak.

  Svaki segment je označen kako bi odražavao određeno stanje uma: ljut, neutralan, tužan ili uplašen/zabrinut/zabrinut. Snimke glumaca poboljšale su emocionalnu pokrivenost izvornog skupa podataka, u kojima su stanja ljutnje i straha/zabrinutosti/zabrinutosti bila nedovoljno zastupljena.

  Nfissijev model dubokog učenja zatim je analizirao podatke pomoću neuronske mreže i rekurentnih jedinica s usmjernicima. Ove arhitekture dubokog učenja koriste se za obradu nizova podataka koji izdvajaju lokalne značajke koje ovise o vremenu.

  "Ova metoda prenosi emocije kroz vremenski proces, što znači da možemo otkriti emocije prema onome što je bilo prije jednog pojedinačnog trenutka. Imamo predodžbu što se dogodilo i što je bilo prije te da bolje detektiramo emocionalno stanje u određenom trenutku", navodi Nfissi,

  Rezultati su potvrdili uspješnost Nfissijevog modela. Točno je prepoznao četiri emocije u spojenom skupu podataka i identificirao strah/zabrinutost u 82 posto slučajeva - neutralno u 78 posto, tužan u 77 posto i ljut u 72 posto vremena.

  Model se pokazao osobito vještim u ispravnom identificiranju profesionalno snimljenih segmenata, sa stopama uspjeha između 78 posto za tužne i 100 posto za ljutite.

  Ovaj rad je vrlo osoban za Nfissija, koji je morao detaljno proučavati intervencije telefonskih linija za samoubojstva dok je razvijao model.

  "Mnogi od tih ljudi pate, a ponekad samo jednostavna intervencija savjetnika može puno pomoći. Međutim, nisu svi savjetnici obučeni na isti način, a nekima će možda trebati više vremena da obrade i razumiju emocije pozivatelja. Ovo će, nadamo se, osigurati da će intervencija pomoći i u konačnici spriječiti samoubojstvo.

  Znanstveni rad objavljen u časopisu IEEE Xplore možete pronaći na ovoj poveznici.

  Ukoliko imate suicidalne misli ili vas zbog bilo čega opsjedaju crne misli, u Hrvatskoj se možete obratiti volonterima udruge Plavi telefon na besplatni broj 01 4833 888.

  
  
• EU razmatra zabranu TikToka u Europ...
  

  Nakon što je američki kongres usvojio nacrt zakona koji će zabraniti TikTok aplikaciju u SAD-u i poslao ga predsjedniku Bidenu na potpisivanje, čime će stupiti na snagu ukoliko ByteDance ne proda TikTok nekoj američkoj tvrtki u roku do 12 mjeseci, mnogi su se pitali može li se američki "ban" proširiti na druge dijelove svijeta, prije svega na države Europske unije.

  Na jučer održanoj debati u Maastrichtu, na kojoj su sudjelovali vodeći kandidati stranaka koje se natječu na ovogodišnjim europskim izborima, predsjednica europske komisije Ursula Von der Leyen koja je nastupila kao vodeća kandidatkinja Europske pučke stranke desnog centra, govorila je o koracima koje je EU već poduzela kako bi ublažila rizike koje bi TikTok platforma mogla predstavljati za države članice.

  Na pitanje moderatora rasprave kojeg je zanimalo hoće li EU zabraniti TikTok nakon što to učini SAD, Von Der Layen je rekla da to nije isključeno i dodala kako je Europska komisija bila prva svjetska institucija koja je zabranila TikTok na svojim službenim telefonima i rekla kako točno zna kolika je opasnost od TikToka.

  Prošlog je tjedna Europska komisija pokrenula drugu službenu istragu o TikToku, navodeći da je kompanija možda prekršila Zakon o digitalnim uslugama kada je pokrenula TikTok Lite u Francuskoj i Španjolskoj. Komisija se posebno osvrnula na "Program zadataka i nagrađivanja" platforme koji korisnicima omogućuje prikupljanje bodova, rekavši da ga je tvrtka pokrenula bez prethodne pažljive procjene rizika koje nosi, posebno onih povezanih s učinkom ovisnosti o platformi i bez poduzimanja učinkovitih mjera za smanjenje rizika."

  Mada Von Der Layen nije direktno rekla da TikTok nije poželjan u EU zbog toga što njime upravlja tvrtka u vlasništvu kineske države, kao što su to rekli senatori u SAD-u, čini nam se da je zabrana TikToka u Europi vrlo blizu, mada nam nije jasno kako bi se to provodilo.