Archive for teknologi

Ny måte å beregne miljøgifter i menneskekroppen

Miljøgifter finnes i alt fra industri til forbruksvarer. De havner i miljøet og transporteres i vann, luft og dyr.

Ny bruk av miljøgiften PCB ble forbudt i 1980, men stoffet finnes fortsatt i en del gamle produkter og materialer. Miljøgiftene vi får i oss stammer altså fra disse gamle utslippene. 

Spørsmålet er hvordan vi beregner en persons eksponering for miljøgifter, hvor lang tid det tar å bli kvitt PCB-er i kroppen og hvor mye PCB en person har fått i seg i løpet av livet. 

Hittil er dette beregnet via statistiske analyser. Det nye nå er at forskere har klart å bruke en modell til faktisk å forutsi hvor mye miljøgift en person har i kroppen og hva som skjer med den i kroppen. 

Modellerer gift på ulike stadier i livet

Grunnen til at den nye modellen anses som så lovende, er at den kan gi svar på giftkonsentrasjoner både i fortid og fremtid. 

Prosjektet benytter målinger av PCB-er i norske kvinner som har deltatt i studiene «Miljøgifter i svangerskapet og i ammeperioden» og «Kvinner og kreft». Den førstnevnte studien inkluderer gravide kvinner i Nord-Norge, den sistnevnte omfatter postmenopausale kvinner fra hele Norge.

– Når simuleringsmodellen fôres med informasjon fra kvinnenes spørreskjema – som fødselsår, kostholdsvaner, barnefødsler og amming – får vi ut hvilke konsentrasjoner av PCB vi kan forvente å finne i enkeltpersonene, sier postdoktor ved NILU Therese Haugdahl Nøst.

Det gjør at forskerne kan sammenligne statistiske analyser av giftkonsentrasjoner i enkeltpersoner med hver enkelts faktiske målinger. 

Sammenlikner modell og virkelighet

Seniorforsker ved NILU Knut Breivik står bak det nye simuleringsverktøyet. Det er utviklet i tett samarbeid med forskere fra Stockholm og Toronto.

– Vi vil gjerne forstå sammenhenger mellom kilder til miljøgifter og hvordan mennesker og miljø blir eksponert for disse. Derfor er det viktig å sjekke at beregningene stemmer overens med virkeligheten, forklarer han. 

Forskerne har derfor sammenliknet modellens beregnede blodkonsentrasjoner med de reelle målte verdiene i kvinnenes blodprøver. Det viser seg at modellberegningen treffer riktig konsentrasjonsområde og klarer også grovt sett å skille mellom enkeltpersoner.

Tar høyde for livsstil

Forsøk med statistikk alene har vist gode beregninger av PCB-konsentrasjoner i mennesker. Simuleringsmodellen tar imidlertid også høyde for ulike livsstilsfaktorer.

– Statistiske analyser klarer ikke nødvendigvis å identifisere en direkte årsakssammenheng, og i noen sammenhenger ligger det noe annet bak. For eksempel, at vi finner en statistisk sammenheng mellom utdanning og nivåer av PCB i kroppen. Men det betyr ikke at folk blir forgiftet av å lese bøker, forklarer Therese Nøst.

– Den typen modell vi nå jobber med, er fundamentalt forskjellig fra statistiske tilnærminger fordi vi forsøker å bruke modellen til å beskrive og forklare molekylenes vandring fra det øyeblikk de blir produsert, helt til de havner i menneskekroppen. Slike øvelser er viktige for å teste om modellberegningene er realistiske, sammenliknet med reelle målinger. Fra før har vi funnet ut at sammenlikninger mellom modellen og målinger stemmer for andre dyr og prøvematerialer, men nå har vi vist at modellenes estimater også kan stemme for blodprøver fra enkeltpersoner, sier Nøst.

Analysene avslører også mangler ved modellberegningene. – For eksempel bør vi ta hensyn til inntak av måkeegg fordi kvinner som spiser måkeegg har høyere miljøgiftnivåer i kroppen enn det modellen antyder.

Følger miljøgiftene tilbake i tid

På tross av at den nye simuleringsmodellen forenkler virkeligheten noe, så mener forskerne det er viktig at den realistisk kan simulere hvordan endringer i utslipp påvirker eksponering av PCB helt ned på individnivå.

Modellen beregner nemlig ikke bare miljøgiftkonsentrasjonen idet blodprøven blir tatt, men helt tilbake til da kvinnene ble født.

Førsteamanuensis og forsker Torkjel Sandanger ved NILU og UiT mener den nye modellens potensiale ligger i at den kan vise miljøgiftnivåer i en person tilbake i tid, basert på faktorer som alder og barnefødsler.

– Det er vanskelig å bedømme eksponering basert på én enkelt blodprøve, så modellen kan hjelpe oss å estimere tidligere eksponering. Det at modellen og målingene samsvarer er derfor av stor verdi, sier han. 

 

Referanse:

Nøst, TH. M fl. Estimating Time-Varying PCB Exposures Using Person-Specific Predictions to Supplement Measured Values: A Comparison of Observed and Predicted Values in Two Cohorts of Norwegian Women. Environmental Health Perspectives 2015. Sammendrag.

Menneske redder robot fra å falle

Vi mennesker har ganske lett for å holde balansen. Som regel klarer vi det helt uten å tenke. Men noen ting som er enkle for mennesker, er vanskelige for roboter. Spesielt de menneskeliknende robotene, som går på to bein, er klønete – noe som ble tydelig i robotkonkurransen DARPA Robotics Challenge.

Robotene har nemlig ikke de raske refleksene som kreves for å holde balansen. Det kan det kanskje blir en slutt på, mener forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA. De har utviklet en robot på to bein som kalles Hermes, og den får noe som ligner menneskelige reflekser.

En person blir utstyrt med sensorer, motorer og en skjerm foran øynene. Dermed kan han styre roboten og få tilbakemeldinger fra den, fremgår det av en pressemelding fra MIT.

Opplagt til redningsroboter

Hvis roboten kommer ut av balanse, føler operatøren det på sin egen kropp, og han vil instinktivt sørge for å gjenopprette balansen.

– Teknologien kan bli viktig, sier Mikkel Rath Pedersen, som er robotforsker ved Aalborg universitet.

– Det er nytt at de bruker operatørens balanseevner. Den formen for kroppslig tilbakemelding har jeg ikke hørt om før.

Pedersen påpeker at det ikke er en virkelig robot, siden Hermes er fjernstyrt og ikke kan gjøre noe på egen hånd. Det heller ikke nødvendig, for målet er å kunne bidra i redningsoperasjoner, og da trenger den ikke være selvstyrende.

Gipsplater har ikke en sjanse

En redningsrobot skal kunne operere i katastrofeområder som er utilgjengelige eller farlige for mennesker, for eksempel på grunn av giftige gasser eller radioaktivitet. De må kunne skyve inn en dør uten å falle forover når den plutselig går opp.

Bare det å gå kan være en stor utfordring for en robot. Det er enda vanskeligere å utføre bevegelser med vekt bak, for eksempel å hamre løs på noe eller bruke verktøy.

Hermes kan slå seg gjennom en gipsplate uten å miste balansen – fordi den får tilbakemelding fra operatøren.

Robotene må kunne lære

Hermes er en dum robot som bare gjør det den får beskjed om fra operatøren. På sikt er det meningen at roboter skal bli mer selvstyrende og holde balansen selv.

– I første omgang handler det om redningsroboter. Men forskerne vil analysere dataene fra roboten for å utvikle et automatisk balansesystem, forteller Mikkel Rath Pedersen.

– Med maskinlæring kan roboten automatisk, og kanskje også underveis, bedre balanseevnen. Den kan få en form for motorsensorisk intelligens.

Mennesker må altså fortsatt lære robotene noen triks før de kan ta over de hardeste og farligste jobbene.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Vi utvikler ny mobil-gange

Noen mennesker klarer ikke å stå imot trangen til å bruke mobiltelefonen, selv mens de går. Det kan irritere motgående fotgjengere, som må ta ansvar for å unngå kollisjoner. Men det kan også være morsomt å observere hvordan de mobilavhengige tråkler seg frem mellom møtende hindre.

Nå har forskere ved universitetene i Bath og Texas studert hva som skjer når vi går med øynene fokusert på skjermen mens vi sjekker sosiale medier, taster eller ser video.

Mobilavhengige klarer stort sett å manøvrerer uten å snuble, fant de ut.

Færre, kortere og høyere skritt

De fant ut, kanskje ikke så overraskende, at mobilbrukere ubevisst forkorter skrittlengden og tar færre skritt i minuttet. De forlenger også tiden hvor begge føttene er i kontakt med bakken og øker skritthøyden for å unngå hindre i bakken.

Ifølge forskerne kompenserer det nye ganglaget effektivt for at de blir distrahert av mobilen mens de går.

Denne nye måten å gå på, beskytter turgåerne mot å falle eller kollidere med andre mennesker eller andre ting i miljøet, ifølge studien.

Spesialbygd hinderløype

Den lille studien besto av tretti deltakere som fikk beskjed om å gå rundt i en spesialdesignet hinderløype mens de forsøkte å tekste. Deltagerne var mellom 18 og 50 år.

Forskerne observerte hvordan deltakerne endret bevegelsene for å takle sitt reduserte fokus og utsyn.

Den nye gangarten gjorde at ruten tok lengre tid å fullføre, viser studien, som er omtalt i The Christian Science Monitor.

En tidligere studie har vist at typiske multitaskere er dårligst til å multitaske.

Kan få dårlig holdning

Dette er langt fra den første studien som er gjort på området. I fjor slo forskere ved Universitetet i Queensland, Australia fast at sannsynligheten for å somle, veive, og miste balansen øker om man bruker smarttelefon mens man går.

Forskerne advarer mot at mobilavhengige risikerer å få dårlig holdning og balanse av å bruke mobilen mens de går. I tillegg kan rusleturen rett og slett være farlig.

Egne baner for mobilbrukere

Stadig flere steder lages det nå egne traseer for personer som absolutt vil kombinere mobilbruk med å gå. Tidligere i sommer avduket Universitetet i Utah Valley et eget felt i trappen i treningssenteret, forbeholdt mobilbrukere.

Også i Antwerpen i Belgia har det nå kommet en «tekst mens du går»-bane som et markedsføringsstunt i en mobiltelefonbutikk.   

Den kinesiske byen Chongqing fikk et tilsvarende gangfelt i fjor, som er dedikert til fotgjengere som er limt fast i sine mobiltelefoner. Den ble åpnet i temaparken kalt Foreigner Street.

Referanse:

Conrad P. Earnest m.fl: Gait Pattern Alterations during Walking, Texting and Walking and Texting during Cognitively Distractive Tasks while Negotiating Common Pedestrian Obstacles, Plos One, juli 2015

Klimaforskning med laser og vannrør

Kan havstrømninger etterlignes i et laboratorium?

Ja, mener forskere ved Bjerknessenteret i Bergen og Universitetet i Stavanger. De har bygget en 4,5 meter høy sløyfe av plastrør, en laserkanon og avansert måleutstyr for nettopp dette formålet.

Global sirkulasjon

Atlanterhavets mange vannstrømmer går i ulike retninger og på forskjellige dyp i havet. Når man skal forstå disse strømmene, er sjøvannets saltholdighet og temperatur viktige faktorer.

Store havstrømninger drives ikke bare av vind, men også av endringer i vannets temperatur (thermo) og saltholdighet (halo). Disse påvirker tettheten i vannet, slik at det utvider seg eller trekker seg sammen. Disse fysiske endringene skaper bevegelse i vannmassene og bidrar til å forme en global sirkulasjon av strømmer, fra de varmeste tropehav til de kaldeste polarstrøk.

Hele dette systemet kalles den thermohaline sirkulasjonen og Golfstrømmen er en viktig del av det. Golfstrømmens nordatlantiske avgreining passerer Norge på vei mot Polhavet, og en returstrøm passerer Grønland og Færøyene på vei sørover igjen.

Simulering

Det er dette systemet som nå skal gjenskapes i et laboratorium ved Universitetet i Stavanger (UiS). Vann med varierende temperatur og saltholdighet skal sirkulere gjennom plastrør i et forsøk på å simulere dette viktige kretsløpet i havet.

Eksperimentene skjer på det såkalte Flerfaselaboratoriet ved Institutt for petroleumsteknologi. I dette laboratoriet kan ulike væsker (på fagspråket kalt faser) sendes gjennom rørsløyfer og kanaler. Ved hjelp av avansert måleutstyr som høyhastighetskamera, laser eller ultralyd, kan forskerne undersøke væskestrømninger i kombinasjoner med gasser eller partikler.

Fra olje til klima

Denne typen eksperimenter gjøres vanligvis for å undersøke flyten av olje og gass i transportrørledninger og for å sirkulere ut borekaks-partikler under boring av lange, dype brønner.

Professor Rune Wiggo Time og senioringeniør Herimonja A. Rabenjafimanantsoa ser imidlertid også andre bruksområder. De vil bruke lignende strømningssystemer til å studere nettopp de havstrømmene som klimaforskerne på Bjerknessenteret er opptatt av.

Heldigvis er det høyt under taket på laben, der gjennomsiktige plastrør er koblet sammen til en 4,5 meter høy, lukket sløyfe. På innsiden drives en vannstrøm gjennom rørene termohalint, uten bruk av pumper.

– Sløyfa og sirkulasjonsmønsteret likner det vi bruker i eksperimenter med gassløft i brønner for økt oljeutvinning, sier professor Time.

Forskerne må likevel lage flere skreddersydde løsninger for å simulere havstrømmene. De skal blant annet utvikle raske, svært følsomme temperaturmålere og et datadrevet styringssystem for å måle og regulere temperatur og saltinnhold i vannet på ulike steder i sløyfa.

Hårfin balanse

I det virkelige havet er det slik at vannet som kommer sørfra i Atlanteren, er varmt og har høy saltholdighet. Selv om salt gjør vannet tyngre, mer enn oppveies dette av varmen, som gjør vannet lettere. Derfor ligger havstrømmen normalt høyt på vei nordover – typisk over de øverste 400–800 meter av vannsøylen.

I arktiske strøk kjøles vannet ned, men blir samtidig mindre salt på grunn av ferskvann fra elver og is i og rundt Polhavet. Selv om saltholdigheten er lavere her, synker vannet på grunn av kulda og blir til en «dypvannstrøm» på vei sørover igjen. Slik går kretsløpet rundt og rundt.

Men noe har endret seg.

Den hårfine balansen mellom saltholdighet og temperatur har i senere år blitt forrykket på grunn av global oppvarming, økt nedbør og forsterket issmelting. Smelting av Grønlandsisen er en viktig faktor i dette bildet. Økt tilførsel av ferskvann fører til at overflatevannet blir lettere, som igjen kan føre til at vi ikke får så mye varmt vann fra Nord-Atlanteren opp langs norskekysten.

Det foregår stadige diskusjoner blant havforskere om hvorvidt den termohaline sirkulasjonen, inkludert Golfstrømmen, bremses noe på grunn av dette.

Kompliserte sammenhenger

Når eksperimentet er i gang, kommer UiS-forskerne til å gjøre målinger av vannets ferd gjennom den simulerte havstrømmen. Målingene skal bidra til å justere og sjekke holdbarheten i modellene for havstrømmene.

– Hvor troverdige data vil dere få?

– De teoretiske modellene beskriver strømningen i havet på en ganske grov, men god måte. Virkeligheten er mer komplisert, det finnes mange lag av «elver» i havet og det finnes mange vanskelig forutsigbare drivkrefter, sier Time.

Noen drivkrefter er meteorologiske, knyttet til nedbør, vind, bølger og fordamping. Andre er såkalte treghetskrefter – blant annet knyttet til hvor lenge dyphavene globalt transporterer og oppbevarer sine kalde og tunge vannstrømmer.

– Laboratorieeksperimentet vårt følger teorien så godt det lar seg gjøre og vil vise om enkelte faktorer faktisk fanges inn her uten å være tatt inn i den enkle matematiske modellen. En viktig fordel med eksperimentet vårt er også at det med mindre modifikasjoner kan gjøres mer omfattende for å fange opp enda flere nyanser, sier Time.

Meldingslyder forstyrrer like mye som ringing

Det spiller ikke så stor rolle om du mottar en telefonsamtale eller en diskré tekstmelding. Ethvert signal fra mobilen kan forstyrre deg nok til at du ikke klarer fokusere på det du skal, hevder en ny studie fra Florida State University.

– Selv om varslene fra mobilen er korte, kan de sette i gang tanker som er irrelevante for det du jobber med eller dagdrømming som ødelegger evnen til å utføre en oppgave, skriver forskerne i studien.

Faktisk forstyrrer et diskré varsel, enten med lyd eller vibrering, like mye som aktiv bruk av telefonen, hevder forskerne.

Cary Stothart ved Florida State University ledet den nye studien. Ifølge en pressemelding fra universitetet er dette den første studien som har undersøkt hvilken effekt varslinger fra mobiltelefonen har på vår evne til å utføre en oppgave.

Distrahert av å vite

Stothart og kollegaene sammenlignet hvor godt forsøkspersoner klarte å utføre en konsentrasjonskrevende oppgave på en datamaskin. Først målte forskerne hvor godt forsøkspersonene gjorde det når de ikke ble utsatt for noen forstyrrelser. Deretter delte forskerne dem inn i tre grupper: Én som fikk en telefonoppringing, én som fikk en tekstmelding, og en tredje gruppe som ikke ble forstyrret av noen av delene under oppgaveløsningen.

De to første gruppene mottok automatiske telefonoppringinger og tekstmeldinger, uten å vite at det var en del av forsøket.

De som ble forstyrret av mobilen gjorde i snitt tre ganger flere feil i oppgaveløsningen enn de andre. Aller dårligst gikk det for de som ble oppringt.

I den nye studien tok ikke forsøkspersonene telefonen – de ble bare oppmerksomme på at noen hadde forsøkt å få tak i dem. Men tidligere studier har målt hvor distrahert vi blir av å bruke telefonen under oppgaveløsning. Da forskerne sammenlignet disse studiene med sin egen, så de at resultatene var sammenlignbare. Altså mister vi like mye konsentrasjon når vi lar være å svare på en tekstmelding eller oppringing, som når vi svarer.

Utrygg trafikk

Ifølge Trygg Trafikk er én av tre nordmenn uoppmerksomme når de kjører bil, ofte på grunn av mobiltelefonen. Fridulv Sagberg, seniorforsker ved Transportøkonomisk institutt, er ikke overrasket over de nye resultatene.

– Alt som trekker oppmerksomheten bort fra en primæroppgave, kan påvirke prestasjonsnivået. Effekten av en distraksjon henger sammen med hvor sterkt vi bevisst prioriterer primæroppgaven, og for eksempel konsentrerer oss om ikke å la oss påvirke av en telefon som ringer. Det er likevel viktig å være klar over at denne undersøkelsen ikke tok for seg bilkjøring.

– Hva vet vi nå om hvor farlig det er å bruke mobilen når vi kjører?

– Det har vært anslått at risikoen når en sender tekstmelding, er mer enn 20 ganger høyere enn under normal kjøring. Når det gjelder risiko under telefonsamtalen, er resultatene litt sprikende, sier Sagberg til forskning.no.

Han legger til at også distraksjoner utenfor bilen, som for eksempel reklameskilt, kan være svært distraherende. Og at flere studier viser økt risiko som følge av at sjåføren dagdrømmer og tenker på andre ting enn kjøringen.

Vil forske med bilsimulator

Selv om forskerne ved Florida State University ikke undersøkte om mobilen gjør oss til dårligere sjåfører, mener de at forskningsresultatene er særlig relevante for trafikksikkerheten.

– Selv en liten distraksjon kan ha en alvorlig, potensielt livstruende effekt dersom den skjer på feil tidspunkt, sier Stothart, og fortsetter:

– Og i trafikken er det umulig å vite når «feil tidspunkt» kommer. Så forskningen vår tyder på at det tryggeste er å skru av lyden eller skru av mobilen og legge den helt bort når man kjører.

Nå vil Stothart og kollegaene hans gjennomføre et lignende eksperiment hvor forsøkspersonene kjører i en bilsimulator.

Referanse:

C. Stothart, A. Mitchum, C. Yehnert: The attentional cost of receiving a cell phone notification, Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, August 2015, Sammendrag

Er frakobling fra nettet sunt eller blir vi dumme av det?

Hytte ved et lite tjern i en stor skog. Praten går over frokostegg og brødskiver. Om kvinner som tar mannens navn ved giftemål, om Mjøndalens innsats i eliteserien, om stokkendene som ber om brød.

Men hvor mange kvinner skifter navn, og hvor mange mål scora MIF mot Sarpsborg, og er stokkender trekkfugler?

Det er ikke dekning for verken mobil eller internett i skogen. Antall mål og prosent forblir ubesvart.

Diskusjonene ruller over vinglass og kaffikopper. Hvordan var rettsoppgjørene for sørvietnameserne som samarbeidet med amerikanerne under Vietnamkrigen? Hva var reglene for Gammel jomfru, som vi spilte på hytta for så lenge siden? Hvor lenge har Curiosity rullet rundt på Mars?

Vi kan verken ringe en venn eller slå opp på forskning.no og wikipedia. Vi googler våre egne hukommelser og spør hverandre, men verken hjernen eller skogen gir svar.

Et hav av kunnskap

Diskusjonene har endret seg siden weben ble allemannseie fra 1995 og utover. Vatikanet og Oxford-bibloteket Bodleian var blant de aller første som la sin kunnskap åpen for oss. Etter det har vi fått tilgang til all verdens forskningsrapporter, leksikon, biblioteker og medier. Kunnskapen krøyp fra pc til mobil og er blitt med oss inn i alle diskusjoner.

Det tar et sekund å finne ut om stokkender reiser til Afrika og sjekke bilder fra Mars. Vi kan berike diskusjonen om gresk økonomi med faglige analyser.

Kvalitetssikret og forskningsbasert kunnskap er lett tilgjengelig på nettet, like kort unna som sludder og tøv. Men det skal ikke mye kildekritikk til før man kan slå fakta i bordet.

Blir vi mer stresset nå enn før?

Hver sommer advarer stressforskere, psykologer og samlivseksperter oss mot å tilbringe ferien pålogget. Kontakt med jobben går ut over kontakten med familien, og nettkontakt med venner går ut over kontakten med de som er rundt oss.

Men forskerne er ikke helt enige. Noen mener at konstant surfing og sjekking av meldinger stresser oss, andre tror det handler om hvordan vi håndterer jobbkontakten og informasjonsstrømmene, mens andre igjen mener at underholdende medieinnhold og sosiale medier får oss til å stresse ned.

Før og nå-perspektivet mangler. Var folk med krevende jobber mindre stresset før – da ugjorte oppgaver og uleste dokumenter fulgte med på ferien? Eller skaper det mer stress at eposten fra sjefen når deg på stranda?

Uansett er det krevende å organisere ferien avlogget, med sjekking av hoteller og veikart. Og om vi er stengt helt av, mister vi også muligheten for rask sjekking av fakta i diskusjoner, og for informasjon om språk, kultur og historien til stedet vi befinner oss.

Er folk dypere enn kunnskapskildene?

En annen bekymring er at den gode praten dør.

– Vi mister de lange, gode samtalene. Alt går hurtigere og vi blir mer rastløse. Evnen til tilstedeværelse blir svekket, sa psykolog Espen Idås til NRK for et par uker siden

Bekymringen har han til felles med andre eksperter, som mener at moderne kommunikasjon går ut over konsentrasjonen, vi får ikke lenger tid til lange tanker og dype samtaler.

Det har vært folk frykt og forskeres fokus lenge. Hvert nye medium blir utsatt for samme diskusjon – vi kommer ikke lenger til å prate sammen, mediet blir viktigere enn hverandre, mediet kan til og med føre til asosial adferd og vold. Sånn snakket folk og eksperter da filmen kom, da videomaskinen kom, da webben kom og da vi alle logget oss på Facebook.

Forskerne er nå ganske enige om at det ikke er maskinene og innholdet de produserer som er problemet, men menneskene. Og vi klarer oss ganske fint, vi tilpasser våre liv og omgang til nye medier.

Dårlig folkeskikk og manglende smidighet fungerer like lite i sosiale medier som på kaffebesøk. Lite har endret seg selv om vi har kommet nærmere hverandre og når lengre ut.

Skogens ro og hjernens hvile

Men joda, det gjør ikke noe å logge av Facebook-oppdateringene for en stund, for besøk gir mer. Vi klarer oss med nyhetene fra den gamle reiseradioen. Skogen gir mer ro enn Angry Birds.

Men diskusjonene hakker, nøler og stopper opp.

Det er ikke forsket mye på hvordan hukommelsen vår blir påvirket av at vi nå ikke lenger må huske fordi vi har tilgang på all verdens kunnskapskilder.

Psykiater og forsker Norman Doidge fra Colombia University er bekymret. Han mener at hukommelsen blir varig svekket av mindre pugging og mer oppslag.

Thomas Espeseth fra Universitetet i Oslo er enig i at vi husker dårligere visse typer informasjon, men mener at vi til gjengjeld er blitt flinkere til å huske hvor vi får tak i informasjon, at hjernen er blitt aktiv på andre måter.

Forskere på eldre hjerner er slett ikke pessimistiske. Studier på gamle nettbrukere viser at nettsøk gir god hjernetrening som styrker tanke- og læringsevnen. 

Aldri for mye informasjon

Kunnskapskløfter, information overload og manglende evne til kildekritikk var viktige forskningstema da webben kom. Det finnes mindre forskning på kunnskapsløftet, hva som har skjedd med de private og offentlige debattene etter at vi kan slå opp alt.

Det forskes mer på temperatur og trolling, enn på om diskusjonene har blitt mer kunnskapsbaserte. Både unge og eldre har dessuten blitt flinkere til å vurdere kildene i et medie som ikke lenger nytt og ukjent. Og nå er vi vel enige om at vi ikke kan få for mye informasjon, men bare bruke feil, ukritisk og for lite.

Hyttediskusjonene i skogen ble i alle fall ikke bedre uten tilgang på kunnskap. Og tilbake i sivilisasjonen kunne vi ikke lenger huske alt det vi lurte på – alle temaene vi skulle slå opp. 

Printer ut elektroniske dingser

En 3D-printer kan lage proteser, medisinske implantater, leker, bildeler, bygningsmaterialer  —og til og med mat. Nå har ingeniører ved UC Berkeley og Chiao Tung-universitetet i Taiwan funnet ut hvordan man også kan 3D-printe små motstander, spoler, kondensatorer og trådløse sensorer.

– Dette er den første demonstrasjonen av 3D-printing av funksjonelle elektroniske komponenter og en trådløs sensor. En dag vil vi kunne laste ned filer fra nettet og printe ut nyttige gjenstander hjemme, sier Liwei Lin i en pressemelding. Han leder Berkeley Sensor and Actuator Center i California.

For å teste den nye teknologien monterte ingeniørene komponentene de printet ut i lokket til en melkekartong. Slik bygde de et «smart-lokk» med en innebygd sensor som holder øye med om melken har blitt gammel.

Studien ble i juli publisert i det åpent tilgjengelige nettidsskriftet Microsystems & Nanoengineering.

Voks og flytende metall

Utfordringen har vært at de fleste 3D-printere bruker polymer, fordi slikt plastmateriale er svært fleksibelt og formbart. Men disse materialene er ikke gode elektriske ledere.

Ingeniørene har derfor laget et nytt system som printer med polymer og voks. Når de deretter fjerner voksen, etterlater den seg hulrom som kan fylles med flytende metall.

Metallets form avgjør hva slags funksjon den printede gjenstanden har: Tynne metalliske ledere fungerer som motstander, mens flate plater fungerer som kondensatorer.

Et smart lokk

Etter å ha bygd det smarte lokket, ristet ingeniørene melkekartongen slik at lokket kom i kontakt med melken. Så lot de kartongen stå i romtemperatur i 36 timer.

Når det blir flere bakterier endrer de på melkens elektroniske egenskaper. Dermed kunne lokket måle utviklingen i melken og sende fra seg resultatene gjennom en 3D-printet trådløs sensor.

– På sikt kan 3D-printing gjøre elektroniske komponenter så rimelige at de kan integreres i emballasje. Slik kan emballasjen si fra når maten ikke lenger er trygg å spise. Vi kan se for oss at vi kan bruke mobilen til å sjekke hvor fersk matvarene i butikken er, sier Lin.

Mange muligheter

Steinar Killi er professor ved Arkitektur- og designhøyskolen i Oslo, og har lenge fulgt utviklingen innen 3D-printing.

– Det som beskrives har blitt diskutert i flere år. Nå virker det som vi kan vente oss mange spennende nyheter i månedene og årene som kommer. Hvis man klarer å lage avansert elektronikk, med full formfrihet, til en rimelig pris, kan svært mye skje, sier Killi.

Likevel ser han ikke for seg at vi snart kommer til å printe ut våre egne elektroniske dingser hjemme.

– Teknologien må gjøre store sprang i kvalitet, pris, og brukervennlighet før dette kan bli et dagligdags «apparat» man har hjemme. Men entusiaster og små bedrifter har allerede stor glede og nytte av 3D-printere, og det er nok først og fremst de som vil stå for økningen i markedet, sier han og legger til:

– Et lite hjertesukk: Jeg synes det er leit at det printes ut så mye ræl av plast, basert på alle filene som flyter rundt på nettet. Men det er kanskje nødvendig for at denne teknologien skal utvikle seg.

Heller ikke de forskerne bak det smarte melkekartonglokket tror at vi i framtiden vil printe ut våre egne mobiltelefoner hjemme.

– Det er vanskelig fordi moderne elektronikk er ekstremt smått. Det er nok heller ikke praktisk fordi moderne kretskort er produsert i store mengder for å holde kostnadene nede. 3D-printing er nok heller en stor mulighet for spesialdesignede systemer, sier Lin.

Han jobber nå med å finne medisinske bruksområder for teknologien. En mulighet er sensorer som settes inn i kroppen, og som for eksempel måler blodtrykket.

Referanse:

Sung-Yueh Wu, Chen Yang, Wensyang Hsu & Liwei Lin: 3D-printed microelectronics for integrated circuitry and passive wireless sensors. Microsystems & Nanoengineering 1, 2015. DOI:10.1038/micronano.2015.13 Sammendrag.

Lager origami-fjær av grafén

Grafén er blant de sterkeste og tynneste materialene som vitenskapen vet om. Det er veldig strømførende og transporterer varme, samtidig som det er fleksibelt og lett.

Men det mest imponerende med materialet er tykkelsen, grafén er så tynt at det kalles todimensjonalt.

Grafén

Det består av karbonatomer som henger i hverandre i et hønsenettingmønster, ifølge Store norske leksikon. Et «ark» med grafén er bare én atom tynt.

Hvis man skal beskrive dette i vår skala blir det rundt 0,0000000000345 meter, eller rundt 0,345 nanometer.

På tross av denne ekstreme tynnheten er grafén enormt kraftig. Hvis du legger mange lag med grafén oppå hverandre, har du et materiale som tåler ti ganger mer enn stål, i hvert fall hvis det brukes til skuddsikring, ifølge Chemistry world.

Ett enkelt grafén-lag ble framstilt i et laboratorium for første gang i 2004, så det er et ganske nytt materiale. 

Nå har amerikanske forskere prøvd å lage en bitteliten grafénfjær, som demper samtidig som den er strømførende. For å lage fjæren har de tatt i bruk gamle, japanske origiamitriks.

Kirigami-fjærer

Akkurat denne origamivarianten kalles kirigami, hvor du klipper hull i papir for å skape forskjellige mønstre og tredimensjonale figurer.

Det begynte med at forskerne utforsket mulighetene med store grafén-ark i laboratoriet.

–Vi oppdaget at det oppførte seg som omtrent som et papir-ark, sier Melina Blees i Natures podkast. Hun har vært med på forskningen og er professor i fysikk ved Cornell University.

Men grafén er mye stivere enn papir, så det kan ikke brettes på samme måte.

– Så vi begynte å lete etter forskjellige typer papirteknikker som vi kunne prøve.

De fant et enkelt mønster som lar et stykke papir strekke seg inn og ut som en fjær.

Forskerne har laget små hull og åpninger i ark med grafén for å skape formene som du kan se i videoen over.  Denne fjæren er strømførende, så den kan være del av en bevegelig maskin. På tross av den knøttlille skalaen skal den tåle mange tusen inn-og-ut-bevegelser.

Ikke saks

Det er ikke snakk om å hente saksen fra pennalet når du skal klippe i grafén-ark.

Forskerne lagde knøttsmå sjablonger ved hjelp av det som kalles optisk litografi. Dette brukes mye i databrikke-fabrikker for å lage massevis av kretser på små kretskort.

Sjablongene ble brukt for å framstille mønstre på grafén-ark, også ved hjelp av kjemiske reaksjoner.

De lagde også små grafén-hengsler som lenket to små gullfirkanter sammen. Hengslene kan åpnes og lukkes ved hjelp av magnetisme eller mekanisk kraft.

Grafén-hengslene ble åpnet og lukket mer enn 10 000 ganger. Da begynte gullfirkantene å bli bøyd, men hengslene fungerte fortsatt som de skulle.

Forskerne har ikke brukt disse konstruksjonene til noe enda, men de nevner at det kan brukes i framtidige nanoroboter.

Referanser:

Melina K. Blees mfl: Graphene kirigami. Nature, juli 2015. DOI: 10.1038/nature14588. Sammendrag.

Bruker strøm for å fjerne miljøgifter

Arktiske områder er særlig utsatt for opphopning av miljøgifter. Lave temperaturer, isdekke og mangel på sollys gjør at miljøgifter forsvinner langsommere enn i varme strøk. I tillegg akkumuleres tungmetaller som ikke vil brytes ned i naturen.

Økt menneskelig aktivitet i sårbare områder i nord fører også til stadig mer forurensning.

– Dette krever økt fokus på ny teknologi og bevisstgjøring for å ivareta miljøet, sier Kristine Bondo Pedersen.

I sin doktorgrad ved UiT – Norges arktiske universitet har hun jobbet med å utvikle av en metode for å fjerne miljøgifter fra forurensede havnesedimenter fra arktiske strøk i Nord-Norge, Grønland og Russland.

– Havnebasseng vil helt typisk kunne bli kraftig forurenset fordi man både har avfall fra aktiviteter på land, kloakkutslipp fra skip og fra land, avrenning av industriaktiviteter på land og illegal dumping i havna, sier Pedersen.

Hun kan fortelle at det over mange år har vært kartlagt forurensning av ulike havnebassenger, men at det har vært begrenset med forskning på håndtering av problemene.

Optimalisert bruken av strøm

Bunnslam fra Hammerfest, Sisimut og Krasnoe ble tatt opp fra havnene med en kjempespade og sendt til Tromsø der Pedersen har utført sine analyser.

I forsøkene benyttet hun en beholder med én liter volum der en elektrode i hver ende av beholderen sørget for å gjøre løsningen strømførende, en såkalt elektrodialysisk opprenskningsmetode.

– Tungmetaller har gjerne en svak positiv ladning i løsning og vil bli trukket mot den negative elektroden. Jeg har optimalisert bruken av strøm for fjerning av ulike miljøgifter, forklarer hun.

Graden av opprensking viste seg være avhengig av type sediment. Den kjemiske sammensetning av miljøgiftene, kornstørrelse og hvordan miljøgiftene var bundet i sedimentet var blant de viktigste egenskapene for rensing.

De ulike miljøgiftene viste seg å kreve ulike betingelser for effektiv rensing; for eksempel var strømstyrke, tid, omrøring og temperatur viktig for tungmetaller, mens omrøring, lys og temperatur var viktige for tributyltinn og andre organiske miljøgifter.

Pedersen konkluderer med at det er mulig å fjerne tungmetaller, PCB og tributyltinn til akseptable nivåer og mener elektrodialysiske metoder har potensial for fremtidig sanering av havnesedimenter.

Referanse:

Kristine Bondo Pedersen: Anvendelse av multivariate analyse for utvikling av elektrodialytisk opprenskning av forurensede havnesedimenter fra arktiske strøk. Doktorgradsavhandling, UiT – Norges arktiske universitet, 2015.

Nobelprisvinner: Forbrytelse mot menneskeheten å avvise GMO

Folk i Vesten er egoistiske og arrogante når de avviser bruken av genmodifiserte organismer (GMO) – teknologien kan nemlig redde millioner av menneskeliv i utviklingsland. Slik lyder et utspill fra flere nobelprisvinnere.

I spissen står molekylærbiolog Richard Roberts, som mener at «det er en forbrytelse mot menneskeheten» å motarbeide denne teknologien.

– Folk i utviklingsland dør på grunn av motstanden mot GMO. Det er flere barn som er døde på grunn av denne motstanden enn det er jøder som døde under holocaust, sier Roberts.

Han samler nå støtte fra andre nobelprisvinnere.

– Jeg har snakket med 20–30 prisvinnere, og alle har vært positive, sier Roberts, som fikk nobelprisen i fysiologi og medisin i 1993 for forskning på gener.

– Ingen grunn til å frykte GMO

En av de som støtter opp prosjektet, er den tyske biofysikeren og nobelprisvinneren Erwin Neher. Han mener det er «uansvarlig» å motarbeide denne teknologien fordi den vil kunne redde «hundretusenvis av menneskeliv hvert år». 

– Det er ingen grunn til å mistro genmodifiserte organismer (GMO). Tvert imot er de mye sikrere enn produkter fra tradisjonell avl fordi de har blitt grundig testet.

– De genetiske endringene er godt kjent og kontrollert. Fra et vitenskapelig synspunkt er det uforståelig at offentligheten er så negativ, sier Neher, som vant nobelprisen i fysiologi og medisin i 1991.

Også den amerikanske nobelprisvinneren og fysikeren Steven Chu sier at han støtter bruken av GMO.

– Genmodifiserte planter er en viktig metode for å øke avlingene og skape matvarer med bedre næringsinnhold. Vi skal brødfø 9,6 milliarder mennesker fra år 2050, sier Chu, som også har vært energiminister under USAs president Barack Obama.

Danske forskere: vrøvl

Den danske GMO-forskeren Rikke Bagger Jørgensen fra Danmark Tekniske Universitet mener imidlertid at det er «vrøvl» å beskylde motstandere av GMO for å begå forbrytelser mot menneskeheten. Førsteamanuensis Mickey Gjerris fra Københavns Universitet er helt enig.

– Det er masse uenigheter om det er en god idé å bruke GMO. Det er ikke bra å komme med slike hysteriske argumenter om forbrytelser mot menneskeheten. Det bidrar bare til mer splid mellom motstandere og tilhengere, sier Gjerris, som forsker på bioetikk.

Richard Roberts mener blant annet at en type genmodifisert ris som kalles golden rice kunnet har redde millioner av menneskeliv i utviklingsland.

Golden rice ble opprinnelig utviklet på 1990-tallet av sveitsiske forskere, som ville gjør noe med A-vitaminmangelen i utviklingsland. Det kan føre til blindhet og andre alvorlige helseproblemer. Trolig dør opp mot 600 000 barn hvert år på grunn av mangel på A-vitamin.

Døde barn har ingen stemme

Forskerne skrev i en artikkel i tidsskriftet Science at de hadde skapt en risvariant med betakaroten – en kilde til vitamin A.

Golden rice ble en realitet i februar 1999, og det var klart til å komme på markedet i 2002. Siden den gang kunne det ha reddet millioner av barn i utviklingsland fra blindhet og død. Men det er GMO, og derfor et det blitt forsinket i årevis av regler, regulering og motstand i Europa, sier Richard Roberts. Han sier det er enkelt for folk i Vesten å avvise GMO siden vi ikke opplever sult og mangelsykdommer.

– De barna som blir blinde eller dør på grunn av mangel på A-vitamin, har ingen stemme i debatten om GMO, sier han.

Rikke Bagger Jørgensen mener det finnes andre og bedre metoder for å hindre A-vitaminmangel.

– Hvis du bare spiser hvit og polert ris, får du A-vitaminmangel. Det ville være mye bedre å sørge for at folk i utviklingsland fikk en mer allsidig kost, sier Jørgensen, som er seniorforsker emeritus ved DTU Miljø.

Maxwell Barffour er fra Ghana og forsker på folkehelse. Han er skeptisk til at GMO-avlinger virkelig kan levere det produsentene lover.

– Som forsker har jeg ikke noe imot GMO i seg selv. Men vi trenger mer kunnskap, basert på store kliniske tester i sårbare befolkningsgrupper, før vi vet hva er effektivt og sikkert. Først da kan vi gå inn for å anbefale det til folk i utviklingsland, sier Barffour, som for tiden er postdoktor ved Bloomberg School of Public Health i USA.

Richard Roberts påpeker at global oppvarming og en voksende befolkning fører til nye utfordringer for matproduksjonen. Han mener GMO-teknologi kan gi mer effektiv bruk av jorden, med mindre bruk av plantevernmidler.

– Den globale oppvarmingen gjør at planene må kunne vokse med mindre vann og under andre forhold. Ellers vil vi ikke ha mat nok, sier Roberts.

Danske forskere: GMO-tilhengere overdriver

Mickey Gjerris mener tilhengere av GMO overdriver mulighetene.

– I de siste 40 år har vi hørt om alt det fantastiske som er mulig med GMO, men så langt har det ikke kommet noen store framskritt. Teknologien innebærer likevel en rekke farer for økosystemer, dyr og samfunn. , sier Gjerris.

– Det er ingen tvil om at det blir vanskelig å mette alle, og det er mulig at GMO kan være en del av løsningen. Men så langt har vi ikke sett noen mirakler fra GMO-forskningen, og nyere FN-rapporter sier at det ikke er løsningen.

Rikke Bagger Jørgensen er enig.

– Mange forbrukere tar avstand fra GMO fordi de inntil nå ikke har sett noen produkter med klare fordeler. Det kan endre seg i framtiden. Hvis GMO gir bedre helse eller bedre drift, kan det være fornuftig å bruke det.

– GMO er heller ikke forbudt – men produktene må gjennom en sikkerhetsvurdering. I EU ser de på dette fra sak til sak, og det er fornuftig, sier Jørgensen.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.