מדע בדקה: האשליה האופטית שתעלים חפצים

1. האשליה האופטית שתעלים חפצים

מדענים רבים חולמים לייצר מעין "גלימת היעלמות" המאפשרת להפוך עצמים שונים לבלתי נראים. פיתוח של אוניברסיטת קווין מרי בבריטניה עשוי לקדם יישום כזה. כדי להעלים מהעין חפץ מסויים, צריך לגרום לגלי האור, המתקדמים בקו ישר,  לעקוף אותו ולהמשיך מעברו השני כאילו לא חלפו על פניו. עד כה פותחו כמה התקנים כאלה, מבוססים על "מטא חומרים" – מבנים מורכבים של חוטים מוליכים שמאפשרים שליטה על התנהגות הגלים כשהם עוברים דרכם. סוג כזה של פתרון מותאם לאורך גל ספציפי אך אינו  פועל בטווח רחב של אורכי גל. החוקרים מבריטניה השתמשו בפתרון אחר, הם יצרו ציפוי המבוסס על שבע שכבות של חומרים מרוכבים, שכל אחת מהן משנה את כיוון הגל ומגיבה לטווח אורכי גל רחב יותר. הם ציפו בשכבות האלה בליטה קמורה במשטח מתכת, והציפוי גרם לגלים להמשיך מעבר לבליטה בדיוק בזווית שבאו ממנה, כך שהמשטח "נראה" שטוח. הניסוי אמנם לא נעשה באור נראה אלא בגלים ארוכים יותר, דומים לאלה של תקשורת מחשבים אלחוטית, אבל בפעם הראשונה הוא הציג מנגנון הפועל במקביל על כמה אורכי גל. נוסף על הוכחת היתכנות של יצירת הסוואה פיזיקלית, החוקרים הדגימו שליטה מפורטת ומתוחכמת בהתקדמות גלים בהתקנים חשמליים. רמת שליטה כזו עשויה לקדם פיתוח של דור חדש של אנטנות.

גל וינר

2. חיסון מבוסס RNA, יעיל תוך שבוע בלבד

אחת השיטות היעילות ביותר למנוע מחלות היא חיסון נגד גורמי המחלה – חיידקים, נגיפים וטפילים אחרים. אך פיתוח חיסונים בטוחים ויעילים יכול להימשך זמן רב, בעוד התפרצויות של מחלות חדשות דורשות תגובה מהירה. חוקרים מארה"ב פיתחו סוג חדש של חיסון שקל להתאימו במהירות לצרכים שונים. במחקר שהתפרסם בכתב העת PNAS, החוקרים הדגימו כי חיסונים כאלה הגנו על עכברים לחלוטין מפני אבולה, שפעת וטפיל טוקסופלזמה גונדי, אפילו לאחר מנת חיסון אחת.

בשונה מחיסונים רגילים, המבוססים על חלבונים, החיסון החדש מבוסס על מולקולות של RNA שליח, חומר גנטי הנושא את ההוראות לייצור חלבונים. החוקרים יצרו מולקולות RNA כאלה המסוגלות לשכפל את עצמן בתוך תאי הגוף, כמו חומר גנטי של נגיפים. הם תכננו את ה-RNA  כך שתאי הגוף יבטאו חלבונים של גורמי מחלות, וכך יעוררו את מערכת החיסון להגיב בעוצמה נגד החומרים האלה כשתפגוש אותן שוב – בזיהום אמיתי. החוקרים גם ארזו את מולקולות ה-RNA בננו-מבנה המאפשר להן לחדור לתאים בקלות.

שילוב התכונות האלה העניק לחיסון החדש יעילות רבה בהרבה לעומת נסיונות קודמים לפתח חיסוני RNA. החוקרים הזריקו לעכברים חיסוני RNA נגד גורמי מחלה שונים ואז חשפו אותם לריכוז קטלני של גורמי מחלה אלו. כל העכברים שחוסנו – שרדו. לדברי החוקרים, במקרה של מגפה טבעית או פיגוע ביולוגי, השיטה שלהם תאפשר ליצור חיסון תוך שבוע בלבד.

נעם לויתן

3. נאס"א מציגה: רכב המאדים החדש

סוכנות החלל האמריקאית הודיעה על תחילת השלב האחרון בפיתוחו והרכבתו של רכב השטח המחקרי  שיישלח לכוכב הלכת מאדים. הרובר החדש מכונה מארס 2020, על שם המועד המתוכנן לשיגורו, והוא אמור לנחות על מאדים בראשית 2021. הרכב החדש מבוסס על הרובר האחרון ששוגר למאדים, קיריוסיטי (סקרנות), שפועל בהצלחה על פני כוכב הלכת מאוגוסט 2012. המיכשור של הרכב החדש יכלול נוסף על הרכיבים הקיימים אצל קודמו גם חיישני מזג אוויר ואבק, ספקטרומטרים למדידת הרכב סלעים ומינרלים ממרחק, ואפילו מיקרופונים שישדרו לראשונה קולות ממאדים. כמו כן הרובר יאסוף דגימות וישמור אותן למשימה עתידית שתביא אותן לכדור הארץ, לבדיקה כימית יסודית.

ד"ר דוד פולישוק

4. פרות שמחות נותנות חלב בריא יותר

מחקר אמריקאי קטן העלה כי סרוטונין, מוליך עצבי הקשור אלצנו למצב רוח מרומם, עשוי למנוע ירידה בשיעור הסידן בחלב פרה. מוצרי חלב עשירים בסידן הם מקור חשוב בתזונה שלנו למינרל החיוני הזה. 5 עד 10 אחוזים מהפרות לוקות בהיפוקלצמיה – תסמונת הקשורה במערכת החיסון ובמערכת העיכול, המפחיתות את פוריות הפרה ואת אחוז הסידן בחלב שלה. לאחר שמחקרים במכרסמים העלו כי סרוטונין עשוי לסייע בשימור רמות הסידן בחלב, נתנו חוקרים מוויסקונסין חומר המתפרק לסרוטונין בגוף לפרות משני זנים. הם גילו כי משק הסידן של הפרות אכן השתפר, אך בשני מנגנונים שונים. אצל פרות מזן ג'רזי אכן נרשמה עלייה באחוז הסידן בחלב, אך אצל פחות מזל הולשטיין עלתה רמת הסידן בדם. החומר לא השפיע על תפוקת החלב, צריכת המזון או רמות ההורמונים המעורבים בהנקה. בשלב הבא ינסו החוקרים לברר את מנגנוני הפעולה של הסרוטונין, בתקווה לנצלם בעתיד כטיפול מונע לירידה ברמות הסידן.

5. אימות נתונים לא משמח – שינויי אקלים גלובליים יובילו להתייבשות

התחממות כדור הארץ עלולה לגרום להתייבשות אזורים מאוכלסים עקב שינוי  בפיזור העננים. על פי המודלים שפיתחו חוקרים בשנים האחרונות, ענני הסערה ינועו מהאזורים הסובטרופיים לכיוון הקטבים ויעלו לגובה רב יותר, תופעות שיביאו לירידה ניכרת בכמויות המשקעים באזורי המחיה של מיליארדי בני אדם. מודלים אקלימיים סובלים בדרך כלל ממרכיב גדול של חוסר ודאות, אבל חוקרים מקליפורניה שניתחו תצפיות מ-30 השנים האחרונות, יצרו רצף נתונים המצביע על אמינות המודלים ומראה שאכן בתקופה זו העננים מתרחקים לכיוון הקטבים. החוקרים טרם הצליחו לקבוע באופן חד משמעי מה גורם לתופעה, מעריכים כי בין הסיבות לכך עלייה בריכוז גזי החממה והתפרצויות געשיות. בירור הסיבה חיוני להתמודדות עם שינויי האקלים, משום שעל פי התחזיות הם צפויים להמשיך ואף להתגבר.

יונתן גרופ