10. Temmuz 2016

Muhtemelen mantarlar hakkında, özellikle ekmeği küflendirenler hakkında pek fikriniz yoktur, fakat Cell Press dergisi Current Biology’de yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar düşüncelerinizi değiştirebilecek bir kanıt sundular. Bulguları, kırmızı ekmek küfünün, şarj edilebilir bataryalarda kullanılmak üzere, daha sürdürülebilir elektrokimyasal malzemelerin üretimi için anahtar rol üstlenebilir.

Araştırmacılar ilk defa, Neurospora crassa türü mantarların, manganezi, uygun elektrokimyasal özelliklere sahip kompozit minerallere dönüştürdüğünü gösterdi.

İskoçya’daki Dundee Üniversitesi’nden Geoffrey Gadd çalışmalarını şöyle anlatıyor: “Mantarlara ait manganeze biyomineral oluşturma sürecini kullanarak, elektokimyasal olarak aktif malzemeler elde ettik. Mantarlara ait karbonize biyokütleli mineral kompozitleri, bir süperkondansatörce bir lityum-iyon pilinde test edildi ve bu kompozitin olağanüstü elektrokimyasal özelliklere sahip olduğu bulundu. Bu sistem, sürdürülebilir elektrokimyasal malzemelerin hazırlanması için, daha önce benzeri görülmemiş biyoteknolojik bir yöntem vaat ediyor.”

Gadd ve çalışma arkadaşları, uzun zamandır mantarların metalleri ve mineralleri kullanışlı ve şaşırtcı biçimlerde dönüştürme yeteneklerini araştırıyorlar. Daha önceki çalışmalarda, araştırmacılar, örneğin mantarların zehirli kurşun ve uranyumu stabilize ettiğini göstermişlerdi. Bu da araştırmacıların, benzersiz elektrokimyasal malzemelerin hazırlanması için, mantarların alternatif bir kullanışlı yöntem önerip önermediğini merak etmelerine yol açtı.

karbonize biyokütleli mineral kompozitleri-bilimfilicom

Credit: Qianwei Li and Geoffrey Michael Gadd

Bu tür biyomineralize karbonatların oksitlere ayrıştırılmasının, önemli elektrokimyasal özelliklere sahip benzersiz metal oksit kaynağı olabileceğini düşündüklerini söylüyor Gadd.

Aslında karbon nanotüpler ve diğer manganez oksitler gibi alternatif elektrot materyaller kullanarak lityum-iyon pil veya süperkondansatör performansını arttırmak için çok fazla uğraş var. Fakat bunların çok azı, üretim sürecinde mantarların kullanımını ele aldı.

Bu yeni çalışmada, Gadd ve çalışma arkadaşları N. crassa mantarlarını, üre vemanganez klorit (MnCl2) ile değiştirilmiş bir ortamda kuluçkaya yatırdılar ve neler olduğuna baktılar. Araştırmacılar, uzunca dallanmış mantar filamentlerinin (veya hifaların) biyomineralize olduğunu ve/veya mineraller tarafından çeşitli şekillerde zırhlandığını gözlemlediler. Bu ortamın ısıtılmasından ardından, geriye karbonize biyokütlenin ve manganez oksitlerin bir karışımı kaldı. Daha sonra yapılan bir çalışmada, bu yapıların süperkondansatörlerde veya lityum-iyon pillerde kullanılabilmesi için ideal elektrokimyasal özelliklere sahip olduğu gösterildi.

“Hazırlanan karbonize mantar biyokütle-manganez oksit kompozitinin, diğer çalışmalarda rapor edilen lityum-iyon pillerdeki manganez oksitlere kıyasla, iyi performans çıkarması bizi şaşırttı. Muhteşem bir çevrim kararlılığı gösterdi ve kapasitenin %90’ından fazlası 200 şarjdan sonra korunmaya devam etti” diye anlatıyor Gadd.

Bu yeni çalışma, mantar biyomineralleştirme işlemi kullanılarak aktif elektrot materyallerin kullanımını gösteren ilk çalışma ve bu mantar işlemlerinin kullanışlı biyomateryalleri kaynağı olarak büyük bir potansiyel taşıdığını da resmediyor.

Gadd, çeşitli kullanılabilme potansiyeli taşıyan metal karbonatların üretimi için mantarların kullanımını araştırmaya devam edeceklerini anlatıyor. Ayrıca diğer kimyasal formlardaki değerli veya nadir metallerin biyo-dönüşümü için bu tür süreçlerin kullanımını da araştırmayı düşünüyorlar.

Kaynak ve İleri Okuma:

Bilimfili,
Cell Press. “Could bread mold build a better rechargeable battery?.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160317145852.htm (accessed March 23, 2016).
Qianwei Li, Daoqing Liu, Zheng Jia, Laszlo Csetenyi, Geoffrey Michael Gadd. Fungal Biomineralization of Manganese as a Novel Source of Electrochemical Materials. Current Biology, 2016; DOI:10.1016/j.cub.2016.01.068

10. Temmuz 2016

İnsanlar, Kan Şekeri Seviyelerini Bilinç Dışı Kontrol Edebiliyor

Düşünce, duygusal hal bazen çok güçlü ilaçların görevini görebilir. Basitçe bu durumu açıklayacak olursak; bir kişi belli bir tedavinin veya ilacın olumlu sonuçlar vereceğine ikna edildiğinde; tedavi tamamen uydurma (genelde yararı olmadığı gibi zararı da olmayan plasebo kullanılmaktadır) da olsa işe yaradığı ve hastalarda iyileşmeler gözlemlenen çalışmalar mevcuttur. Bu tip mental manevraların veya teknik ismi ile plasebo etkisinin bazen hatırı sayılır derecede önemli etkileri görülebiliyor; bir pilotun görüş yeteneğinin gelişmesi, insanların kilo vermesi ve hatta belli bir ölçüye kadar IQ’nun gelişmesi bunlardan bazılarıdır. Şimdi ise yeni bir çalışma, bu etkinin bazı hastaların kronik hastalıklarını yönetmelerine yardımcı olabildiğini ortaya koyuyor.

Yapılan deneylerden birinde, katılımcıları ne kadar zaman geçtiği konusunda yanıltan araştırmacılar, katılımcıların kan şekeri seviyelerinin gerçek geçen zaman yerine geçtiğini zannettikleri zamana göre belirlendiğini gözlemledi. Bu da katılımcıların daha gerçekte geçenden daha fazla zaman geçtiğini sandıkları zaman kan şekerlerinin daha hızlı biçimde düştüğünü veya başka bir deyişle geçtiği sanılan zamana kadar düşeceği miktara yakın seviyelerde bir düşüş gerçekleştiğini gösteriyor. Proceedings of the National Academy ofSciences’da yayımlanan çalışma, psikolojik süreçlerin ve algı/zihniyet ilişkilerinin – bu araştırma örneğinde gerçek zaman aralıkları ve algısının değişmesi- vücut üzerinde önemli sonuçlar doğurabilecek etkilerinin olabileceğini gösteriyor.

Dahası, bu araştırma kanda ani ve periyodik şeker konsantrasyonu yükselmesi anlamına gelen tip 2 diyabet gibi kronik bir takım rahatsızlıklara karşı zihinden faydalanılabileceği fikrini ön plana çıkartıyor. Diyabet için geçerli olan resmi tedavi yollarının hiç biri sübjektif biliş etkisini hesaba katmazken, söz konusu araştırma bu durumun tam tersinin daha iyi sonuçlar üretebileceğine işaret ediyor. Araştırmacılar, ileri incelemeler ile öğretilmiş bilişsel strateji ve geliştirilmiş farkındalık sayesinde kan şekeri seviyelerine karşı mücadele edilebileceğini öne sürüyor.

Araştırma için bir araya getirilen tamamı tip 2 diyabet hastası olan 47 katılımcı geceden tok karnına uyuyarak sabah 9’da Harvard’daki psikoloji laboratuvarına gitti. Burada 3 gruba ayrılan katılımcılar, her grup için farklı düzenlenmiş saatler bulunan odalarda 90 dakika boyunca video oyun oynadı. 3 gruptan birincisi 45 dakika geçmiş gibi gösteren, ikincisi 180 dakika geçtiğini gösteren ve sonuncu grup ise gerçek zamanlı yani 90 dakika geçtiğini gösteren saatlerin bulunduğu odalara alındı.

Araştırmacılar da bu 90 dakikalık periyottan önce ve sonra katılımcıların kan şekeri seviyelerini ölçtü. Bununla birlikte haftalık glikoz alımı ve glikoz dalgalanmaları ölçülen bireylerin ortalama kan şekeri seviyeleri tespit edildi. Ayrıca her katılımcıya, oyun oynarken ne kadar zaman geçtiğini düşündükleri soruldu ve odalarında bulunan saatle tutarlı cevaplar verdikleri görüldü.

Yapılan deneyde tüm katılımcıların geçen sürede kan şekerlerinin düştüğü ölçülürken, düşüş miktarının katılımcının geçtiğini düşündüğü zamana bağlı olarak değiştiği tespit edildi. Düşüş miktarı yavaş saat olan odadaki grupta en az, hızlı saat olan odadaki grupta ise en çoktu.

Araştırmacılar sonuçları daha önceki çalışmalar ile birleştirerek açlık hormonlarının, beklenen öğün zamanlarının zamana bağlı kan şekeri değişimlerini etkileyebildiğini belirtti.

Konu ile ilgili olarak daha kesin bilgilere ulaşmak ve tip 1 diyabet gibi hastalıkları da dahil ederek farklı terapi rutinlerini geliştirmek için ileri araştırmaların yapılması gerektiği belirtiliyor.

Kaynak :

Bilimfili,
Beth Mole, 8 Temmuz 2016, In time warping study, people unconsciously controlled blood sugar levels, arstechnica.com/science/2016/07/in-time-warping-study-people-unconsciously-controlled-blood-sugar-levels/

Makale Referans :Chanmo Parka, Francesco Pagnini, Andrew Reece, Deborah Phillips, and Ellen Langer Blood sugar level follows perceived time rather than actual time in people with type 2 diabetes PNAS Chanmo Park, doi: 10.1073/pnas.1603444113

10. Temmuz 201610. Temmuz 2016

Ekran Kartı Sayesinde Ev Bilgisayarının Hızı Süperbilgisayarı Geçti

Evimizde kullandığımız bilgisayarların ekran kartlarındaki grafik işlemciler (GPU) o kadar hızlı çalışır ki, bilgisayarımızda gerçekçi oyunlar oynamamızı sağlar. Rusya’dan fizikçiler Nvidia’nın grafik işlemcisini yerleştirdikleri bir ev bilgisayarını , güçlü bir süper bilgisayara karşı karşı kullanarak, normalde iki-üç gün süren hesaplamaları sadece 15 dakikada yaptırdılar.

GPU’lar çoklu işlemleri aynı anda yapacak veri yolu mimarisine sahip olduğundan, normal CPU’lardan yani bilgisayar işlemcilerinden çok daha fazla hesaplamayı aynı anda yapabiliyor. Lomonosov Moscow State Üniversitesi’nden araştırmacılar bunu avantaja çevirmek istediler, piyasada satılan bilgisayarlardan alarak, süper bilgisayarlara alternatif olup olamayacağını test ettiler.

Çoklu kuantum parçacıklarının birbiriyle etkileşiminde gerçekleşen birkaç saçılma denklemini grafik işlemciye tanımladılar. Bu tanecikler üçten fazla olursa denklemlerin hesaplanması oldukça zorlaşıyor. Hesaplamalarda yüzlerce sütun veriye dökülüyor. İşte Nvidia yazılımı ve özel yazılım yazan araştırmacılar GPU’nun tahmin edilenden çok daha iyi çalıştığını gördü. “Hayal bile edemeyeceğimiz bir hıza ulaştık. Program normal masaüstü bilgisayarda 260 milyon kompleks duble integrali sadece 3 saniyede hesapladı. Bu süper bilgisayarlarla kıyaslanamaz bile. Almanya Bochum Üniversitesi’nden bir meslektaşı blue gene mimarisine sahip en büyük süperbilgisayarlardan birinde hesaplama yaptırdı. Onların 2-3 günde yaptığı hesaplamayı biz 15 dakikada yaptık,”

Ekibin amacı bu erişilebilir teknolojiyi daha geniş alanlara yaymaktır. Genelde sadece süper bilgisayarlarda yapılan görevler zaman harcayan hesaplamalardı. Bu nedenle dünyada sadece birkaç grup bu kaynaklarla çalışarak kuantum mekaniği, nükleer ve atom fiziğinde gelişmelere imza atıyor.

Ekibin kullandığı işlemciler 300 ila 500 dolar arasında değişiyor , oysa süper bilgisayarlara yüzlerce milyon dolar harcanıyor. Aslında GPU’lars 10 yıldan beri böyle işlemler yapabiliyor , fakat değerleri daha yeni anlaşılmaya başladı.

Bu sayede nükleer ve rezonans reaksiyonları kimyasında, fizikte, elektrodinamikte,jeofizikte,tıpta ve bilimin diğer alanlarında büyük hesaplamaların yapımı kolaylaşabilir.Bu sayede süperbilgisayarlara sahip olmayan üniversitelerden simülatif hesaplamalar kolaylaştırılabilir.

NVIDIA bu konuda araştırmalara destek sağlıyor. Ayrıca NVIDIA , 2012 Oak Ridge’deki dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından biri olan Titan Süperbilgisayarı bu sayede güçlendirmişti. GPU Süperbilgisayarlar Hakkında

Dünyanın en hızlı açık bilim süper bilgisayarı¹ Titan, Tennessee’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda bu ay tamamlanarak dünyanın en zorlu bilimsel sorunlarının çözümüne doğru yeni fırsatlar yaratmaya başlamıştır.

Titan’ın en yüksek performansı 20 petaflop – ya da saniyede 20 milyar kayar nokta işlemi – üzerindedir.Bu performansın yüzde 90 kadarı 18.688 NVIDIA® Tesla® K20 GPU hızlandırıcıdan gelmektedir. Bu hızlandırıcılar, bugüne kadar geliştirilen en hızlı, en verimli, en yüksek performanslı hesaplama mimarisi olan NVIDIA Kepler™ mimarisini temel almaktadır.

Araştırmacılar, daha verimli ve daha yüksek kapasiteli motorlar ve daha hafif pillerden iklim değişikliklerini incelemek ve kansere çare bulmaya kadar çok geniş bir aralıktaki bilimsel alandaki buluş ve yenilikleri hızlandırmak için daha da hızlı süper bilgisayarlar kullanmaktadır. Titan, 1.000 petaflop’luk süper bilgisayarın hedeflendiği büyük ölçekli hesaplama yolunda bir kilometre taşıdır.

Titan, ABD Enerji Departmanı araştırma laboratuvarları ağının bir bölümü olan Oak Ridge Laboratuvarı tarafından bir açık bilim sistemi olarak işletilmektedir. Bu, sistemin fiziksel ve biyolojik olayları modelleme ve buluşları yalnızca deneylerle mümkün olduğundan daha hızlı gerçekleştirme için Titan’ı kullanacak akademik çevrelerden, devlet laboratuvarlarından ve geniş bir aralıktaki endüstrilerden araştırmacılar tarafından kullanılabileceği anlamına gelmektedir.

Tesla K20 GPU’nun enerji verimliliği ve uygun maliyeti ile desteklenen Titan, kendinden önceki 2.3-petaflop’luk² Jaguar sisteminden 10 kat daha hızlı ve beş kat daha enerji verimli olup aynı taban alanını kaplamaktadır. Oak Ridge, Jaguar’ı yalnızca CPU tabanlı mimarisini genişleterek yükseltseydi, sistem şu andaki boyutunun dört katı büyüklükte olurdu ve 30 megawatt üzerinde güç tüketirdi.³

NVIDIA GPU Hızlandırmalı Hesaplama iş birimi CTO’su Steve Scott, “Titan’ı Tesla GPU’lar üzerine kurmak, Oak Ridge’e son derece karmaşık büyük uygulamaları çalıştırma olanağı vermenin yanı sıra en zorlu bilimsel problemlerin üstesinden gelmek için hızlandırılmış hesaplama kullanımının gerekliliğini gösteriyor” dedi. “Bu seviyelerdeki performansı, gücü ve uygun maliyeti geleneksel CPU tabanlı mimariler ile elde edemezsiniz. Hızlandırılmış hesaplama, önümüzdeki on yıl içinde büyük ölçekli performans seviyelerine olanak verecek olan en iyi ve en gerçekçi yaklaşımdır.”

Titan’ın geliştirilmesi üç yıl önce, Oak Ridge’in daha önceki açık bilim sistemi lideri ve dünyanın en güçlü süper bilgisayarı Jaguar’ı yükseltme kararı ile başladı. Yükseltme Tesla K20 GPU hızlandırıcılar, sistemin 200 bölmesini bir Cray XK7 süper bilgisayara dönüştürmek için hesaplama modüllerinin dönüştürülmesi ve 710 terabit bellek içermektedir.

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı hesaplama ve hesaplamaya dayalı bilimler yardımcı laboratuvar direktörü Jeff Nichols, “Bilim ve teknoloji daima birincil hedefimiz olmuştur, Titan dünya genelinde bilim adamlarının olağanüstü buluşlar yapmak üzere GPU hızlandırmalı hesaplamadan yararlanmasına olanak veren çığır açan bir araçtır” dedi. “Yeni Tesla GPU hızlandırıcılar, Titan’ın küçük bir şehrin tüketeceği enerjiyi tüketmeden olağanüstü performans seviyeleri sunmasına olanak veren performans ve enerji verimliliği sağlamaktadır.”

NVIDIA Tesla GPU’lar Hakkında
NVIDIA Tesla GPU’lar, NVIDIA CUDA® paralel hesaplama platformunu temel alan büyük ölçüde paralel hızlandırıcılardır. Güç verimli, yüksek performanslı hesaplama, hesaplamaya dayalı bilim ve süper hesaplama için yeni baştan tasarlanan Tesla GPU’lar, geniş bir aralıkta bilimsel ve ticari uygulamalarda yalnızca CPU içeren sistemlere göre çok daha yüksek uygulandırma hızlandırma sunmaktadır.

NVIDIA Tesla GPU’lar ile ilgili daha fazla bilgiyi Tesla web sitesinde bulabilirsiniz. CUDA hakkında daha fazla bilgi edinmek veya en son sürümünü yüklemek içinCUDA web sitesini ziyaret edin. Daha fazla NVIDIA haberleri, şirket ve ürün bilgileri, videolar/görüntüler ve diğer bilgiler için NVIDIA haber odasını ziyaret edin. Bizi Twitter (@NVIDIATesla) üzerinden de takip edebilirsiniz.

NVIDIA Hakkında
NVIDIA (NASDAQ: NVDA) yılında GPU ‘yu bularak, dünyaya bilgisayar grafiklerinin gücünü gösterdi. Bugün, NVIDIA işlemcileri akıllı telefonlardan süper bilgisayarlara kadar geniş bir aralıkta ürünleri güçlendirmektedir. NVIDIA’nın mobil işlemcileri cep telefonlarında, tabletlerde ve otomobil bilgi eğlence sistemlerinde kullanılmaktadır. PC oyuncuları kendilerini içine alan büyüleyici dünyaların keyfini yaşamak için GPU’lara güveniyorlar. Profesyoneller bunları,3D grafikleri ve filmlerde görsel efektler oluşturmak ve golf kulüplerinden jumbo jetlere kadar her şeyi tasarlamak için kullanıyorlar. Araştırmacılar ise GPU’lardanyüksek performanslı hesaplama ile bilimin sınırlarını aşmak için yararlanıyorlar. Şirket, modern hesaplama için temel oluşturan fikirleri içeren patentler de dahil olmak üzere, alınmış, izin verilmiş veya kaydedilmiş 5.000’den fazla patente sahiptir. Ayrıntılı bilgi için: www.nvidia.com.tr.