پله هایی با قابلیت بازیافت انرژی برای مبتلایان به دردهای مفصلی

[ad_1]

بالا و پایین رفتن از پله ها، روز به روز برای افرادی که دچار دردهای مفصلی هستند ساده تر می شود. محققان پله هایی ساخته اند که در زمان پایین آمدن شما از پله ها، انرژی را ذخیره می کنند، در حالی که در حین بالا رفتن، به شما کمک می کنند.

گویا آی تی – این پله های هوشمند، به کمک فنرهای درون ساخت و حسگرهای فشار، فشار وارده به زانوها و مچ پا را در حین بالا رفتن از پله کاهش می دهند. این پله تعاملی می تواند یک جایگزین کم هزینه، و کارامد برای پله های برقی و آسانسورهای پر هزینه باشد.
لنا تینگ، یکی از محققان این پروژه از موسسه فناوری جورجیا می گوید:” پایین آمدن از پله مانند فشار دادن پدال ترمز اتومبیل است، در حالی که بالا رفتن مانند افزایش دور موتور است.”
” پاهای شما برای پایین آمدن از پله ها، انرژی زیادی را برای حفظ تعادل و جلوگیری از سقوط مصرف می کنند. این پله ها، به جای تلف کردن، این انرژی را ذخیره می کنند.”
بالا و پایین رفتن از پله ها، نسبت به راه رفتن روی سطح هموار، سه برابر بیشتر به زانوهای ما فشار وارد می کند. این کار برای افرادی که دچار دردهای مفصلی، ضعف عضلانی و ضعف در کنترل های حسی-حرکتی هستند، چالش برانگیز تر بوده، و یکی از ۵ کاری است که بیشترین سختی را برای سالمندان دارد.
اگرچه امروزه آسانسورها و پله های برقی در بالارفتن از پله ها به افراد سالمند و معلول کمک می کنند، این راه حل ها بسیار پر هزینه بوده و معمولا برای نصب آن ها باید خانه را دوباره مدلسازی کرد.
بعلاوه، این سیستم ها هر سال بیش از ۱۲۰۰۰ کیلو وات ساعت انرژی مصرف می کنند، که معادل نصف میزان مصرف انرژی خانگی آمریکا در سال ۲۰۰۹ است.
از آن جایی که حفظ و نگهداری این سیستم ها، ارتباط تنگاتنگی با میزان کارکرد آن دارد، تکیه کردن به آسانسورها و پله های برقی در نهایت خسارات بیشتری به بار خواهد آورد.
تینگ می گوید:” در زمان بیماری و سالمندی، راه رفتن و مستقل بودن،ر این رابطه، برای به حداکثر رساندن کیفیت زندگی، نکته بسیار مهمی است.”
ایده اصلی پروژه، ابتدا یک جفت کفش پروتزی با قابلیت بازیافت انرژی بود تا به افراد کمک کند پله ها را راحت تر بالا بروند.
اما تیم پروژه متوجه شد که بالا رفتن از پله ها در واقع بخش آسان تر قضیه است. کار سخت تر را زمانی در پیش دارید که می خواهید از پله ها پایین بیاید، زیرا انرژی زیادی صرف جلوگیری از سقوط می شود.
کارن لیو، یکی دیگر از محققان این پروژه از موسسه فناوری جورجیا می گوید:” برخلاف راه رفتن که در آن با هر بار فشار دادن پاشنه مقداری انرژی آزاد می شود که می توان آن را در مرحله بعد به صورت پتانسیل ذخیره کرد، در بالارفتن از پله اتلاف انرژی بسیار کمتر است؛ بیشتر انرژی که شما مصرف کنید به صورت پتانسیل تبدیل می شود و شما را بالا می برد.”
“اما من متوجه شدم که پایین آمدن از پله‌ها اتلاف انرژی بسیار بیشتری دارد. در هنگام پایین آمدن شما برای جلوگیری از سقوط انرژی صرف می کنید و من فکر کردم که چقدر خوب می شود اگر بتوانیم انرژی تلف شده در حین پایین آمدن را ذخیره کنیم و در حین بالا رفتن از پله آن را به فرد بازگردانیم.”
پژوهشگران با توجه به این ایده تلاش کردند مجموعه پله هایی را طراحی کنند که بتواند از انرژی خود فرد برای بالا رفتن از پله ها استفاده کند.
هر پله دارای فنرهای درون ساخت و سنسور های فشار است که به حرکات فرد پاسخ می دهند. زمانی که فرد از پله ها پایین می آید، هر پله به آرامی پایین رفته و زمانی که به ارتفاع پله بعدی می رسد، در آن چفت می شود و به این ترتیب انرژی صرف شده توسط فرد ذخیره خواهد شد.
هنگامی که فرد می خواهد از پله ها بالا برود، با باز شدن چفت پایین ترین پله و آزاد شدن انرژی ذخیره شده در فنرها، فرد می تواند پای خود را بلند کند.
زمانی که تیم پروژه، محصول خود را روی نه فرد متفاوت آزمایش کردند، دریافتند که بالا رفتن از این پله های کم مصرف (از نظر انرژی)، برای زانوهای یک فرد، ۳۷ درصد آسان تر از بالارفتن در پله های معمولی است.
هم چنین نتایج نشان داد که در حین پایین آمدن از پله نیز فشار وارد شده به مچ پا در این نوع پله ها ۲۶ درصد کاهش یافته است.
یون سئونگ سانگ، یکی از اعضای دیگر این تیم از دانشگاه علوم و فناوری میزوری، می گوید:” فنرهای به کار رفته در پله ها، به جای مچ پا، مشابه لنت ترمز عمل می کنند.”
“حرکت آهسته پله به سمت پایین موجب راحتی کار برای مچ پا می شود، اندامی که تعادل شما را حفظ کرده و از سقوط و حرکات بیش از حد تند در پله های معمولی جلوگیری می کند.”
این پله های کمکی راه حلی کم هزینه و مقرون به صرفه برای افرادی که دچار صدمات یا دردهای مفصلی هستند، ارائه می کند. بعلاوه برای افرادی که مدتی کوتاه نیاز به استفاده از آن دارند، مانند زنان باردار یا افرادی که به تازگی عمل جراحی داشته اند، می توان این پله ها به صورت موقت نصب کرد.
لیو می گوید:” پله های کمکیِ کم هزینه با نصب آسان می تواند روشی مناسب برای بازیابی توانایی های افراد باشد، تا زمانی که بتوانند از پله های معمولی استفاده کنند.”

[ad_2]

لینک منبع

آیا افزودن فلوراید به آب آشامیدنی مضر است؟

[ad_1]

شواهد جمع آوری شده در طول بیشتر از ۶۰ سال در مورد افزودن فلوراید به آب آشامیدنی موجب شده است تا برخی افراد متقاعد شوند این اقدام بهداشتی عمومی نه تنها ضرری ندارد، بلکه به پیشگیری از پوسیدگی دندان ها کمک می کند.

گویا آی تی – هنوز هم در مورد آب هایی که فلوراید به آن افزوده شده است، شایعاتی وجود دارد: اینکه فلوراید ماده ای طبیعی نیست، افزودن آن به منابع آبی به جلوگیری از پوسیدگی دندان کمک نمی کند، و این ماده موجب ابتلا به بیماری های بسیاری از سرطان گرفته تا سندروم دان می شود.
انجمن تحقیقات پزشکی و بهداشتی استرالیا (NHMRC) در حال به روز رسانی شواهد خود در مورد تأثیر آب حاوی فلوراید بر سلامت انسان است که آخرین بار در بیانیه ای در سال ۲۰۰۷ عنوان شده است.
یافته ها و توصیه های موجود در پیش نویس این بیانیه، به طور مختصر و مفید بیان شده اند:
NHMRC افزودن فلوراید به آب آشامیدنی را به بعنوان یک روش سالم، موثر و اخلاقی برای کمک به کاهش پوسیدگی دندان در افراد، به شدت توصیه می کند.

این بیانیه پس از آنالیز شواهد و ارائه یک گزارش تخصصی برای افرادی که به دنبال جزئیات بیشتر هستند، نتیجه گیری خود را اعلام کرده است.
در ادامه چهار اشتباه رایج که شواهد ذکر شده، نادرست بودن آن را ثابت کرده اند ارائه می شوند.
۱٫ فلوراید ماده ای طبیعی نیست.
فلوراید یک ماده طبیعی است که در سنگ ها و صخره هایی که در تماس با آب های زیر زمینی قرار داشته اند یافت می شود. مقدار طبیعی فلوراید در آب به نوع آن (آب زیر زمینی یا سطحی) و نوع سنگ ها و مواد معدنی که آب با آن در تماس بوده است بستگی دارد.
فلوراید در تمامی منابع آبی با غلظت های متفاوتی وجود دارد. غلظت فلوراید در آب اقیانوس در حدود ۱ ppm است، که تقریبا با غلظت این ماده در آب آشامیدنی در استرالیا برابر است.
مناطق بسیاری در استرالیا وجود دارند که در آن ها فلوراید به طور طبیعی با غلظت های بهینه در منابع آبی وجود دارد که از آن برای حفظ سلامت دهان و دندان استفاده می شود. برای مثال، هر دو شهر پورتلند و پورت فیرری در ویکتوریا، در منابع آبی خود دارای فلوراید هستند که غلظت آن از ۰٫۷-۱٫۰ ppm متغیر است.
نوع فلورایدی که معمولا در بسیاری از صخره ها یافت می شود و منبع فلوراید طبیعی موجود در منابع آبی نیز محسوب می شود، کلسیم فلوراید است.
معمولا از سه ترکیب اصلی دارای فلوراید برای افزودن این ماده به آب استفاده می شود: سدیم فلوراید، هیدروفلوئورو سالیسیلیک اسید (هگزا فلوئورو سالیسیلیک اسید) و سدیم سیلیکوفلوراید. هر سه این مواد به طور کامل (به صورت یون های تفکیک شده) در آب مخلوط می شوند و این امر باعث می شود که حضور یون فلوراید در پیشگیری از پوسیدگی دندان ها نقش داشته باشد.


بنابراین صرف نظر از منبع اصلی ترکیب، نتیجه نهایی یکسان خواهد بود – یعنی حضور یون فلوراید در آب.
۲٫ آب دارای فلوراید موثر نیست
شواهد مربوط به افزودن فلوراید به آب به مطالعات ایالات متحده در دهه ۱۹۴۰ باز می گردد، زمانی که محققان علم دندان پزشکی متوجه نرخ پایین تر پوسیدگی دندان در مناطقی شدند که در منابع آبی آن ها به طور طبیعی یون فلوراید وجود داشت.
این موضوع باعث شد که مطالعه ای در مورد افزودن فلوراید به طور مصنوعی به منابع آبی در یک جامعه آماری بسیار بزرگ انجام شود و نرخ پوسیدگی دندان مربوطه با همین نرخ در منطقه ای مجاور بدون وجود فلوراید در منابع آبی مقایسه شود.
روند انجام این آزمایش پس از حدود شش سال متوقف شد، زیرا مزایای ایجاد شده برای کودکان در جامعه ای که به آب آن فلوراید افزوده شده بود، آن چنان واضح و آشکار بود که اعمال نکردن آن در حق تمام کودکان به نوعی غیر اخلاقی محسوب شد، و به این ترتیب فلوراید به منابع آبی کنترل شده جوامع نیز افزوده شد.
از آن زمان تا کنون، ما با افزودن این ماده به آب شاهد بروز درصد کمتری از پوسیدگی دندان هستیم و جدید ترین شواهد از استرالیا و اقیانوسیه از این تصور پشتیبانی می کند.
مطالعات NHMRC نشان داده است که کودکان و نوجوانانی که در مناطقی زندگی می کرده اند که در منابع آبی آن فلوراید وجود داشته است، حدود ۲۶-۴۴ درصد کمتر دچار پوسیدگی عمیق یا سطحی دندان شده اند، و این رقم برای بزرگسالان در حدود ۲۷ درصد است.
احتمال دارد که تغییرات مشاهده شده در این آمارها در جوامع و کشورهای مختلف، ناشی از عوامل گوناگونی نظیر تغذیه، دسترسی به خدمات دندان پزشکی، و مقدار آب آشامیدنی باشد که افراد از شیر استفاده می کنند.

۳٫ استفاده آب حاوی فلوراید موجب بروز بیماری هایی مانند سرطان و سایر مشکلات سلامتی می شود
موسسه NHMRC اعلام کرده است که بر اساس شواهد و مدارک معتبر، غلظت های کنونی فلوراید در آب های آشامیدنی – بین ۰٫۶-۱٫۱ ppm- در استرالیا ارتباطی با سرطان، سندرم دان، مشکلات شناختی، کاهش بهره هوشی، شکستن استخوان، بیماریهای مزمن کلیه، سنگ کلیه، سفت شدن عروق، فشار خون بالا، کمبود وزن در هنگام تولد، مرگ زودرس به دلایل مختلف، دردهای عضلانی-اسکلتی، پوکی استخوان، فلوئورزیس استخوانی (جذب بیش از حد فلوئور در استخوان ها)، مشکلات تیروئید، یا دیگر شکایت های فردی ندارد.
این اطلاعات، بیانیه های قبلی NHMRC را در مورد سلامت و غیر مضر بودن عمل افزودن فلوراید به آب و هم چنین بیانیه های سازمان های بین المللی نظیر سازمان بهداشت جهانی، فدراسیون دندان جهانی، موسسه دندان پزشکی استرالیا و مراکز کنترل و پیشگیری بیماری ها در آمریکا را تأیید می کند.
بیشتر مطالعات ادعا دارند که گزارشی از تأثیرات منفی بهداشتی در مناطقی که غلظت فلوراید طبیعی موجود در آب بسیار زیاد است، ارائه کرده اند. این غلظت ها معمولی در حدود ۲-۱۰ ppm و یا بیشتر بوده و ده برابر بیشتر از مقادیر موجود در منابع آبی استرالیا است.
این مطالعات معمولا از نظر کیفی آن چنان مطلوب نیستند، به عنوان مثال در آن ها از نمونه های کوچک استفاده شده، یا عوامل دیگری که ممکن است بر این پیامدهای بهداشتی منفی تأثیر بگذارند، در آن ها لحاظ نشده است.
با این حال، شواهدی در این رابطه موجود است که افزودن فلوئور به آب با میزان پیشروی و شدت فلوئوروزیس دندانی ارتباط دارد. این بیماری در اثر مصرف بیش از حد فلوئور (از هر منبعی) در حین شکل گیری دندان ها ایجاد می شود و در ترکیب مواد معدنی موجود در مینای دندان موثر است.
بیشتر موارد مشاهده شده از فلوئوروزیس دندانی در استرالیا در محدوده بسیار خفیف تا خفیف قرار دارد و معمولا تأثیری بر عملکرد یا ظاهر دندان نداشته است. نوع خفیف این بیماری به شکل لکه ها یا خطوط سفید روی دندان بروز می کند. فلوئوروزیس دندانی متوسط متداول نیست و معمولا با لکه های قهوه ای رنگ در سطح دندان خود را نشان می دهد. فلوئوروزیس شدید دندانی در استرالیا به ندرت اتفاق می افتد.
۴٫ آب حاوی برای استفاده در تهیه شیر خشک مناسب نیست.
برخی از افراد در مورد استفاده از آب حاوی یون فلوراید در تهیه شیر خشک برای نوزادان نگران هستند.
با این حال، تمام شیرخشک هایی که در بازار استرالیا به فروش می رسند مقدار بسیار اندکی از فلوراید را دارند که کمتر از ۱۷ میکرو گرم فلوراید/ ۱۰۰ کیلوژول (پیش از آماده کردن شیر خشک) است و باید در برچسبی روی محصول در مورد آن هشدار داده شود.
بنابراین، آماده کردن شیرخشک با آب شیر که ممکن است حاوی مقادیر استاندارد فلوراید در استرالیا (۰٫۶-۱٫۱ ppm) باشد کاملا بی ضرر بوده و در کودکان ایجاد فلوئوروزیس دندانی نخواهد کرد. در واقع، تحقیقات این موسسه استرالیایی نشان داده است که هیچ ارتباطی بین مصرف شیرخشک و فلوئوروزیس دندانی وجود ندارد.
یک پیام عمومی
افزودن فلوراید به آب آشامیدنی شیر برای پیشگیری از پوسیدگی دندان، یکی از بهترین دستاوردهای بهداشتی عمومی ما است، و شواهد جمع آوری شده در طول ۶۰ سال گذشته نشان می دهد که این روش بسیار موثر بوده و ضرری هم ندارد. گزارش ارائه شده، که توسط موسسه NHMRC استرالیا تنظیم شده است، بار دیگر این موضوع را تأیید می کند.

[ad_2]

لینک منبع

ساخت دستگاهی برای بازی با ذهن

[ad_1]

ابزاری که بتواند نت های موسیقی را بر اساس سیگنال های مغز یک فرد، منتشر کند، جدید ترین نمونه از فناوری کنترل ذهن است که می تواند به افراد مبتلا به نقص های حرکتی کمک کند تا ارتباط بهتری با دنیا برقرار کنند.

گویا آی تی – دستگاهی که عصب شناسان، آن را Encephalophone نام گذاری کرده اند، قرار نیست که به زودی وارد ۴۰ اختراع برتر دنیا شود، اما می تواند به افرادی که دچار سکته شده اند یا معلولیت های حرکتی دارند، کمک کند تا با موسیقی ارتباط برقرار کنند، اقدامی که نشان داده شده است می تواند در روند درمانی ان ها تأثیر مهمی داشته باشد.
با توجه به اینکه تنها با گذشت یک دهه از معرفی روش ثبث نوار مغزی، می توانیم از امواج صوتی برای بررسی فعالیت مغز استفاده کنیم، ترکیب صداهای الکترونیکی با امواج مغز، پدیده جدیدی نخواهد بود.
چیزی که در این نوآوری جدید است، میزان دقت و صحتی است که داوطلبان در تغییر دادن برخی نت های خاص در یک گام موسیقی، به کار برده اند.
مدت ها است که تلاش های مختلفی برای استفاده از رابط های مغزی با کامپیوتر (BCI) در ساخت موسیقی انجام شده است و برخی از آن ها نیز موفق بوده اند.
در سال ۲۰۱۱، محققانی در بریتانیا، از یک رابط BCI استفاده کردند تا به بیماران امکان انتخاب و تغییر شدت مجموعه ای از نت های از پیش تعیین شده را با تمرکز کردن روی آیکون های یک صفحه نمایش بدهند.

اما به کار گرفتن تمرکز برای فشردن یک دکمه مجازی، با انتخاب دقیق نت ها در یک گام موسیقی، زمین تا آسمان تفاوت دارد.
پیشرفت های صورت گرفته در فناوری BCI به تدریج موجب می شوند که امکان کنترل بیشتری روی فناوریهای مختلف وجود داشته باشد، و افرادی که به نحوی کنترل اعضای حرکتی خود را از دست داده اند بتوانند دوباره راه بروند، اجسام را در دست بگیرند یا حتی رانندگی کنند.

یا در این حالت خاص، یک کیبورد مجازی را بنوازند.
یکی از محققان این طرح، توماس دوئل از موسسه علوم عصب شناسی سوئد و دانشگاه واشنگتن، که خود نیز در عین حال یک عصب شناس و یک نوازنده است می گوید:” ما در وهله اول می خواستیم ثابت کنیم افراد تازه کار – کسانی که هیچ آموزشی در مورد Encephalophone ندیده اند- می توانند دستگاه را با دقتی که بهتر از حالت تصادفی است، کنترل کنند.”
Encephalophone دستگاهی است که مجموعه های مختلفی از امواج مغزی را برای کنترل یک پیانو به کار می گیرد.
امواج مغزی معمولا اشکالی از فعالیت های الکتریکی هستند که در اثر نوسان های بسیار ناچیز ولتاژ در طول اعضای سلول ها در سیستم عصبی مرکزی، تولید می شوند.
الگوهای مختلف تغییر ولتاژ، فرکانس های مختلفی را ایجاد می کنند که از فرکانس های کوچک امواج دلتا، تا فرکانس های بزرگ امواج گاما متغیر هستند. تغییر در فعالیت ها در سراسر مغز، چه به صورت تغییر در میزان هوشیاری یا تمرکز باشد، می تواند تغییراتی جزئی در الگوهای مختلف امواج ایجاد کنند.
در این مورد خاص پژوهشگران امواج آلفا –که PDR نیز نامیده می شوند- و امواج مو را از بخش های تصویری و حرکتی قشر مغز جمع آوری کرده اند.
برای کالیبره کردن دستگاه، ۱۵ داوطلب بزرگسال از دو روش استفاده کردند. روش اول، باز کردن و بستن چشم ها به مدت ۱۵ ثانیه برای تغییر فعالیت قشر بینایی، و روش دوم، مشاهده کردن باز و بسته کردن دست راست افراد بود.

هر دو روش تغییرات صورت گرفته در فعالیت مغز را با هشت مقدار، در امتداد گام دو ماژور موسیقی مرتبط ساختند.
پس از برگزاری یک جلسه فردی مختصر به عنوان تمرین، از داوطلبان خواسته شد که یک نت را با سه بوق از Encephalophone تطبیق دهند.
نتایج به دست آمده، حیرت انگیز نبود، اما از حالت تصادفی بهتر بود.
دوئل می گوید:” این تازه کاران عملکرد نسبتا خوبی داشتند، که بسیار بهتر از احتمال شانسی بودن این موفقیت در اولین تلاش آن ها است.”
مطالعات نشان داده است که گوش دادن به موسیقی می تواند برای افرادی که دچار مشکلات عصبی ناشی از سکته هستند، مزایای درمانی داشته باشد.
برای افرادی که پیش از آنکه توانایی صحبت کردن یا استفاده از اعضای خود را از دست داده باشند، نوازندگی می کرده اند، ساخت موزیک قطعا اثراتی فراتر از مزایای درمانی خواهد داشت – نوازندگی می تواند به آن ها کمک کند که هویت از دست رفته خود را مجددا پیدا کنند.
دوئل می گوید:” من فکر کردم که استفاده از یک ابزار رابط کامپیوتری-مغزی برای نواختن موسیقی بدون نیاز به حرکت، می تواند کار فوق العاده ای باشد.”
دوئل و همکارانش با افراد بیشتری در ارتباط هستند تا متوجه شوند که با آموزش های بیشتر تا چه اندازه می توانند عملکرد افراد در استفاده از Encephalophon را بهبود ببخشند.
طبق اظهارات دوئل:” Encephalophone پتانسیل خوبی برای بهتر کردن روند بهبود بیمارانی دارد که دچار سکته مغزی شده اند، یا ناتوانی های حرکتی دارند.”

[ad_2]

لینک منبع