Ilustrație: ChatGPT 4 cu DALL·E

Navele propulsate de vânt, miresmele mâncărurilor și protectorii pădurilor, teme majore în cercetare 22 min read

De Anthony King 23.01.2024

Cinci experți vorbesc despre cum vor evolua, în linii mari, domeniile lor de activitate în 2024, dar și după aceea.

De la nave-cisternă propulsate de vele și noi obiceiuri alimentare până la garduri vii care protejează pădurile și servicii de sănătate bazate pe date, 2024 se anunță a fi un an însemnat pentru știința din UE. 

Rogier Eggers vrea ca navele de astăzi să meargă înapoi în viitor. Manager principal de proiecte la institutul de cercetări maritime MARIN din Țările de Jos, Eggers coordonează proiectul OPTIWISE,// „OPTImised WInd Supported vEssels”, cordis.europa.eu // finanțat de UE, care își propune să investigheze modul în care poate fi exploatată energia eoliană pentru a propulsa cargoboturile, pacheboturile și navele-cisternă. În ultimii 15 ani, acesta a studiat proiectarea navelor, fiind totodată pasionat de windsurfing și navigație.

„La început, a fost un amestec de hobby și interes profesional. Am lucrat la unele proiecte de iahturi cu vele, astfel că atunci când a apărut ideea utilizării forței vântului pentru a economisi energie în transportul maritim, mi s-a părut firesc să mă implic. Se întâmpla într-un moment în care primele încercări de propulsie eoliană nu prea erau luate în serios în industrie, însă reglementările în materie de emisii au făcut ca proprietarii de nave să fie din ce în ce mai interesați de vânt dintr-o perspectivă economică. Uitați-vă la vitezele atinse de iahturi în Cupa Americii. Există, în mod clar, multă energie liberă care poate fi exploatată.

Avem prognoze meteo mult mai precise decât odinioară, astfel că navele pot urma ruta cu vântul cel mai favorabil. Există potențialul ca peste 50% din propulsia unei nave să fie asigurată de vânt. La sfârșitul lunii octombrie – începutul lunii noiembrie 2023, o navă propulsată de vele a traversat pentru prima oară oceanul pentru a duce piese de rachetă în Guyana Franceză pentru Agenția Spațială Europeană și ne așteptăm să se construiască nave și mai mari pe viitor.

Cu siguranță, vor exista progrese în 2024 și vor fi lansate la apă alte câteva nave, dar și mai multe vor fi proiectate și se va începe construcția unor nave cu vele, rotoare, aripi cu aspirație și zmeie care să profite de forța vântului. Am văzut o accelerare reală în acest an, numărul instalațiilor realizate într-un singur an fiind egal cu cel din ultimii zece ani.”

Pentru dr. Janina Seubert, totul se reduce la mirosuri și sensibilități. Neurocercetător cognitiv la Institutul Karolinska din Suedia, aceasta examinează rolul mirosului în modelarea preferințelor culinare ale publicului. Seubert conduce proiectul OLFINK,// „Olfaction as the link between flavor preference formation and retrieval during food consumption”, cordis.europa.eu // finanțat de UE, care examinează modul în care se formează în creier preferințele în materie de arome, iar ca parte a eforturilor de face alimentația mai sănătoasă și mai sustenabilă pentru mediu, își propune să evalueze în cadrul unei inițiative viitoare potențialul de consum al unei proteine derivate din viermele galben de făină. 

„Atunci când oamenii vin pentru prima oară în Suedia și mănâncă lemn-dulce sărat, recunosc aroma de lemn-dulce, însă pot fi șocați de gustul foarte sărat. Am fost fascinată de modul în care simțul mirosului creează emoții și ne stimulează apetitul. Atunci când vedem un meniu cu imagini în restaurant, nu resimțim aceeași intensitate a poftei ca atunci când simțim o mireasmă delicioasă de pâine sau tăieței sau sos venind din bucătărie. Avem nevoie de miros pentru a crea această poftă deplină de mâncare. 

Dacă mirosim vanilie, de exemplu, avem senzația că mirosim ceva dulce. Credem că, cu timpul, mirosurile asociate cu anumite gusturi amplifică gustul respectiv în cortexul insular, adânc în creier. Însă ne întrebăm ce rol are și memoria aici. Majoritatea alimentelor pe care le întâlnim intră într-o categorie anume, cum ar fi cârnații sau brânzeturile, însă vrem să știm dacă există un interval de arome acceptabile și dacă oamenii învață să fie mai îngăduitori atunci când mâncarea are un gust diferit de așteptările lor.

Aroma viermelui galben de făină nu este neplăcută. Ceea ce o face neplăcută este modul în care ne gândim la ea. Ne întrebăm dacă există moduri de a prezenta viermele galben de făină astfel încât oamenii să dorească să îl consume. De multe ori, oamenii continuă să mănânce alimente care nu le fac bine și le este greu să accepte alimentele care le fac, în schimb, bine. Dorim să examinăm de ce oamenii sunt atât de interesați de alimentele ultra-procesate și le este greu să treacă la opțiuni mai sănătoase. Putem aplica cunoștințele dobândite în situațiile în care oamenii mănâncă excesiv. Într-un scaner cerebral, voluntarii vor fi expuși la alimente familiare într-o formă lichidă, cu o aromă inedită și un îndulcitor artificial. Vom investiga în ce măsură numărul de calorii influențează rapiditatea cu care oamenii dezvoltă o preferință pentru o aromă nouă și vom vedea dacă acest lucru se schimbă odată cu nevoia lor de calorii – prin compararea oamenilor cărora le este foame și a celor care sunt sătui.”

Christophe Orazio este un fel de guru al pădurilor – un expert în zonele împădurite care este hotărât să le protejeze de amenințări, inclusiv de schimbările climatice. În calitate de director al Institutului European al Pădurii Plantate din Franța, Orazio conduce în comun proiectul SUPERB,// „Systemic solutions for upscaling of urgent ecosystem restoration for forest related biodiversity and ecosystem services”, cordis.europa.eu // finanțat de UE, care își propune să protejeze o pădure întinsă de pini din sud-vestul țării, prin plantarea unor garduri vii de foioase pe o suprafață de 20 000 hectare. Gardurile vii sunt menite să protejeze pinii – plantați pe vremea lui Napoleon – de furtuni, secetă, incendii de vegetație și chiar dăunători, fenomene care ar putea deveni tot mai dese odată cu creșterea temperaturilor globale, sprijinind totodată biodiversitatea și adăpostind păsări, mamifere și alte viețuitoare. 

„Anul trecut, am avut incendii mari de vegetație, deoarece a fost extrem de cald și de uscat. Am mai avut ani mai calzi și ani mai secetoși, dar niciodată în același timp. Incendiile vor reprezenta o provocare majoră pentru silvicultură în Franța, însă nu sunt singurul motiv de îngrijorare cauzat de schimbările climatice.

Amenințările aduse de noii dăunători includ răspândirea unei molii care infestează pinii maritimi și a alteia care infestează stejarii. Îi poate slăbi distrugându-le o parte din frunze. În urmă cu doi, au avut mult de suferit pinii. Acum suferă pădurile de molizi, însă următorii pe listă ar putea fi stejarii, ceea ce ar fi o problemă majoră dat fiind că 65 % din pădurile noastre sunt alcătuite din stejari. Dacă perioadele de secetă devin mai frecvente, stejarul pedunculat și o parte însemnată a peisajului nostru forestier ar putea fi transformate în următorii 20-30 de ani.

În urmă cu 10-15 ani, principala preocupare a silvicultorilor era cum să facă cât mai mulți bani și cât mai mult lemn posibil. Acum, proprietarii de păduri sunt preocupați să se asigure că pădurile vor crește și vor rămâne în viață peste 30-40 de ani. Există și o presiune din partea publicului pentru a proteja biodiversitatea și a spori reziliența pădurilor, astfel că acum există o voință puternică de a încerca lucruri noi. Testăm zeci de specii de arbori într-un gradient climatic care merge din Regatul Unit până în Spania pentru a reflecta astfel schimbările climatice și a ajuta administratorii de păduri să selecteze arbori pentru viitor, iar în cadrul altui proiect, plantăm plantații mixte cu rânduri de pini și mesteceni. Ideea de a folosi garduri vii pentru a proteja pădurile plantate are deja succes în rândul unor proprietari de păduri, chiar înainte să apară rezultatele proiectului.”

Dr. Christos Ntanos promovează utilizarea inteligenței artificiale (IA) pentru a ajuta oamenii cu tulburări cerebrale complexe. În calitate de director de cercetare la Laboratorul de Sisteme de Sprijinire a Deciziilor din cadrul Universității Politehnice Naționale din Atena (Grecia), acesta conduce proiectul MES-CoBraD,// „Multidisciplinary Expert System for the Assessment & Management of Complex Brain Disorders”, cordis.europa.eu // finanțat de UE, care preia date colectate de medici de la pacienți și învață IA să ajute la diagnosticarea unor tulburări neurologice precum epilepsia și demența. Obiectivul general este diagnosticarea mai rapidă și îngrijirea personalizată. 

„Folosim date medicale de la pacienți – colectate cu ocazia vizitelor periodice la medic sau la spital – și le analizăm. Acestea pot include rezultate de laborator, scanări medicale, unde cerebrale, tipare de somn și chestionare. Apoi proiectăm și învățăm IA să gândească ca un expert, să pună diagnostice și să sugereze tratamente.

Clinicienii erau văzuți odinioară ca niște guru care cutreierau coridoarele spitalelor și emiteau profeții infailibile precum oracolele din vechime. Practica medicală este acum mai nuanțată și mai realistă, iar medicii mai tineri recunosc măsura în care tehnologiile precum IA pot îmbunătăți munca lor, dar și perspectivele pacienților.

Rolul lor se va schimba, iar clinicienii vor petrece mai puțin timp scrutând cu meticulozitate rezultatele de laborator și semnificativ mai mult timp cu pacienții, la fel cum automatizarea aeronavelor comerciale a îndepărtat din cabină mecanicul navigant și a schimbat focalizarea piloților mai mult pe siguranță și comunicare. Anul 2023 a adus o sporire a conștientizării publice cu privire la IA și o relansare a dezbaterilor etice în legătură cu aceasta. Cu toate acestea, atunci când pacienții și membrii familiilor lor au fost întrebați despre instrumentele IA de diagnosticare de la King’s College Hospital din Londra, aceștia au fost reținuți în a discuta prea multe despre etică, confidențialitate sau disputele oameni-mașini. Prioritatea lor era sănătatea celor dragi. De aceea, ne așteptăm să vedem în curând semnificativ mai multe tehnologii IA și alte tehnologii revoluționare în îngrijirile de sănătate de zi cu zi și o acceptare mai largă a rolului pe care îl pot avea acestea în sprijinirea pacienților.” 

Berta Gonzalvo nu face un secret din pasiunea ei pentru materiile plastice, însă nu cele obișnuite. În calitate de director de cercetare la Centrul Tehnologic Aitiip din orașul spaniol Zaragoza, aceasta se axează pe dezvoltarea de materii plastice din alimente neconsumate, cum ar fi coaja de lămâie sau amidonul de porumb. În cadrul proiectului BARBARA,// „Biopolymers with advanced functionalities for building and automotive parts processed through additive manufacturing”, cordis.europa.eu // finanțat de UE și coordonat de Aitiip, s-au obținut materiale industriale de înaltă performanță din deșeuri alimentare, semnalând progrese în inovare pentru bioeconomia europeană, aflată în căutarea unor opțiuni de utilizare a unei treimi din alimentele produse de oameni care nu ajung să fie niciodată consumate. 

„Se pot obține acum polimeri, dar și aditivi, fibre și coloranți din deșeurile alimentare și agricole. În cadrul proiectului nostru, am reușit să producem materiale de înaltă performanță care ar putea fi folosite la autovehicule – pentru bord sau portiere. Avem acum în derulare proiecte care vizează părțile exterioare, care trebuie să aibă bune proprietăți mecanice, cum ar fi bara de protecție și protecțiile pentru oglinzi.

Vom produce componente din bioplastic pentru autovehicule în următorii doi-trei ani. Numărul de componente din bioplastic va crește cu timpul. Facem progrese cu noi materii bioplastice și noi biofibre care ar putea fi utilizate în jurul bateriilor noii generații de vehicule electrice. Dezvoltăm chiar și o nouă generație de fibre de carbon bazate pe resurse naturale, inclusiv lignină din lemn.

Însă oportunitățile de piață inițiale pentru materiile bioplastice sunt reprezentate de industria ambalajelor rigide și flexibile. Va trebui să facem mai mult și să înlocuim mult mai multe materii plastice provenite din combustibili fosili, cum ar fi materialele de înaltă performanță utilizate la multe componente ale autovehiculelor. Strategia Europei vizează materialele circulare bazate pe bioresurse, astfel că va trebui să avem tehnologii și materiale noi care să răspundă cererii pe viitor.”


Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene. Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.



Text de

Anthony King

Jurnalist de știință din Dublin, Irlanda. Scrie despre chimie și biologie, dar și politici publice despre știință și sănătate. A publicat în Nature, Science, Cell, Chemistry World, New Scientist, the Irish Times, EMBO Reports, Chemistry & Industry etc. Este președintele Asociației Irlandeze a Jurnaliștilor de Știință și Tehnologie.

ȘTIINȚĂ|OVERVIEW

Primul dinozaur a fost atestat științific acum exact 200 de ani

De
Prezentarea lui Megalosaurus într-o conferință științifică de la Oxford din 1824 a deschis calea către Jurassic Park.
TEHNOLOGIE|OVERVIEW

Ransomware-ul care a blocat spitalele românești este vândut și ca abonament

De
Atacul care a criptat computerele a peste 100 de spitale românești să treacă offline a utilizat o variantă modificată a unui ransomware cu care au mai fost blocate, în ultimii ani, spitale autohtone. În cercurile de criminalitat cibernetică, acesta este comercializat pe modele similare cu „software-as-a-service”
ȘTIINȚĂ|BOOK CLUB

Mai putem avea încredere în Modelul Standard al fizicii?

De
Brian Cox vine în România pe 3 aprile. Până atunci, iată un fragment din cartea „De ce E=mc2”, tradusă recent în limba română.
ȘTIINȚĂ|RO-CERCETARE

Cercetarea românească în ianuarie. România participă la un studiu istoric al undelor gravitaționale

De
Agenția Spațială Europeană a dat undă verde misiunii spațiale LISA, la care participă și România, în încercarea de a înțelege mai bine undele gravitaționale. Un cercetător de origine română a proiectat un nou tip de baterii. Au fost descoperite oase de dinozaur în stare foarte bune și s-a făcut o analiză completă a  tuturor imnuri naționale ale României.