10. maaliskuuta 1876 kuuluisa skottisyntyinen, mutta Yhdysvalloissa huiman uran tehnyt keksijä ja sähkötekniikan pioneeri Alexander Graham Bell kirjoitti päiväkirjaansa pienen huomion tapauksesta, joka ei suinkaan ole pieni ihmiskunnan historiassa.

Hänen keksimänsä puhelin, eli "harmoninen telegrammi" toimi!

Bell itse tosin osasi aavistaa, että puhelimesta tulee jossain määrin suosittu, sillä vielä samana päivänä hän kirjoitti isälleen kirjeen, missä hän totesi, että "jonain päivänä vielä telegraafijohtoja (siis puhelinjohtoja) vedetään jokaiseen taloon samaan tapaan kuin vesi- ja kaasuputkia", ja että "ihmiset voivat keskustella toistensa kanssa ilman, että heidän täytyy lähteä ulos kodeistaan".

Bell oli jo jonkin aikaa tehnyt työtä "harmonisen telegramminsa" kanssa Bostonissa sijaitsevassa huoneistossaan, ja hän oli saanut patentin keksinnölleen juuri paria päivää aikaisemmin.

Silti ensimmäinen puhelinsoitto tuli oikeastaan yllätyksenä. Bell otti luurin ja soitti yllättäen viereisessä huoneessa olleelle apulaiselleen, Thomas Watsonille, ja sanoi yksinkertaisesti: "Herra Watson, tulkaa tänne, tarvitsen teitä".

Ei kumpikaan, vaan tuhatkertaisella suurennuksella kuvattu perinteisen äänilevyn ura. Vinyylit ja levysoittimet ovat jälleen nousemassa suosioon, vaikka ikivanhan tekniikan kuolemaa ja totaalista katoamista on ennustettu jo vuosikymmenten ajan.

Puujalkavitsille aiheen antanut äänilevyn urien määrä on tasan kaksi: kummallakin puolella levyä yksi. Analoginen ääni-informaatio on "kaiverrettu" eli käytännössä prässätty uran muotoon. Stereofonisissa äänilevyissä eri kanavat ovat uran vastakkaisilla reunoilla.

Neulan värähdellessä pyörivän levyn urassa liike saa magneetin välityksellä käämissä aikaan sähkövirran, joka vahvistuksen jälkeen synnyttää kauittimien kautta kuultavan äänen, useimmiten musiikin – jos asian selittää mahdollisimman yksinkertaisesti ja mutkia surutta oikoen.

Kielellisenä anekdoottina voi mainita LP- (Long Playing) ja single-levylle muinoin ehdotetut suomenkieliset nimitykset "pitkile" ja "lyhile". Kuten hyvin tiedämme, ne eivät vakiintuneet käyttöön.

Kuva: Chris Supranowitz/Institute of Optics/University of Rochester

"Olemme onnistuneet kehittämään hyvin mutkikkaan verkoston, joka vie hyvin vähän tilaa", toteaa Dan Nicolau vanhempi. Hän alkoi kehitellä ideaa poikansa, Dan Nicolau nuoremman kanssa yli kymmenen vuotta sitten. Pari vuotta myöhemmin mukaan tuli tutkijoita Saksasta, Ruotsista ja Hollannista.

"Alkuun se oli kuin tupakkiaskin kanteen piirretty hahmotelma, joka oli  muistaakseni tulosta ylenmääräisestä rommista. Piirrokset näyttivät siltä kuin pienet madot olisivat seikkailleet labyrintissa."

Tutkijaryhmän kehittelemä biotietokone perustuu geometrisen mallinnuksen ja nanomittakaavan rakennetekniikan yhdistämiseen. Ensimmäisessä vaiheessa oli osoitettava, että tällainen biologinen supertietokone voi ylipäätään toimia.

Tutkijoiden kehittelemä piiri muistuttaa kiireisen kaupungin katu- ja tieverkostoa lentokoneesta katsottuna. Erikokoiset autot liikkuvat kulkuväylillä erikokoisten moottoreiden vauhdittamina.

Biotietokoneessa "kaupunkina" on 1,5 senttimetriä kanttiinsa oleva siru, johon on syövytetty "kadut ja tiet". Autojen – ja tavallisten tietokoneiden mikropiirien elektronien – sijasta piirissä kulkee lyhyitä proteiiniketjuja, joiden "polttoaineena" ovat adenosiinitrifosfaatti- eli ATP-molekyylit. 

Tällainen tietokone ei kuumenisi juuri lainkaan, joten se kuluttaisi paljon vähemmän energiaa ja olisi ympäristön kannalta paljon kestävämpi ratkaisu kuin perinteinen, jäähdytystä vaativa supertietokone. Nyt kehitellystä mallista on kuitenkin vielä matkaa toimivaan biotietokoneeseen.

"On vaikea sanoa, kuinka pian saadaan aikaiseksi täysimittainen biologinen supertietokone. Yhtenä vaihtoehtona on käyttää laajojen ja mutkikkaiden ongelmien ratkaisuun kehittelemämme laitteen ja perinteisen tietokoneen yhdistelmää, eräänlaista hybridiä. Parhaillaan etsimme keinoja viedä tutkimusta entistä pidemmälle", sanoo Nicolau.

Tutkimuksesta kerrottiin McGill-yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedelehdessä.

Kuva: Till Korten

”Suprajohtavat piirit ovat tällä hetkellä varteenotettavin teknologia kvanttitietokoneen rakentamiseen. Yksi teknologian eduista on, että prosessorin valmistamiseen voidaan käyttää samoja menetelmiä kuin nykyisten klassisten tietokoneiden prosessorien valmistamiseen”, sanoo tutkimusryhmän johtaja Sorin Paraoanu Aalto-yliopistosta.

Tutkijat ympäri maailmaa yrittävät ratkaista ongelmaa, joka liittyy kvanttitilan äärimmäisen tarkkaan hallintaan. Suprajohtavassa piirissä on lukuisia energiatiloja ja tässä tutkimuksessa tarkasteltiin erityisesti kolmea alinta tilaa. Niiden ominaisuuksia voidaan hyödyntää kvanttikolmitasologiikan rakennuspalasina esimerkiksi kvanttitietokoneessa. 

Käyttämällä huolellisesti suunniteltujen mikroaaltopulssien muodostamaa sarjaa tutkijaryhmä onnistui hyödyntämään sähköpiiriin synnyttämäänsä pimeää tilaa. Näin saatiin luotua superpositio, jossa piiri on samanaikaisesti perustilassaan ja toisessa viritystilassaan.

Suprajohtava piiri on keinotekoinen atomi, joka on piikiekolle valmistettu kondensaattoreista ja tunneliliitoksista koostuva sähköpiiri. Suoritetussa kokeessa piiriä käytettiin tilassa, jossa se ei vastaanota tai säteile lainkaan tietyn taajuisia mikroaaltoja. Sähköpiiri ikään kuin piilottelee näkymättömyysviitan alla, ja siksi sitä kutsutaan pimeäksi tilaksi.

"Kokeellisten tulosten sekä sähköpiiriä kuvaavan teoreettisen mallin vastaavuus on hämmästyttävän hyvä. Se kertoo meille, että ymmärrämme tarkasti kuinka piiri käyttäytyy ja voimme hallita sitä. Koe osoittaa, että kolmitasopiirejä voidaan käyttää kvanttiprosessoreissa tavanomaisten kaksitasoisten kvanttimekaanisten bittien sijaan", kertoo tohtorikoulutettava Antti Vepsäläinen.

Prosessissa siirtynyt energiamäärä vastaa suunnilleen yhden mikroaaltofotonin energiaa, jollaisia löytyy muun muassa mikroaaltouuneista tai jotka välittävät tietoa matkapuhelinverkoissa. 

Piirin lopullinen tila mitattiin käyttämällä kvantti-tomografiaa. Tekniikan avulla systeemin aaltofunktio voidaan rakentaa uudelleen mittaamalla sitä useissa eri superpositiotiloissa, jotka luodaan mikroaaltopulsseilla.

Kokeessa havaittiin myös eräs kiehtova yksityiskohta, kun tutkijat virittivät keinotekoisen atomin perustilasta toiseen energiatilaan ja käyttivät mikroaaltopulsseja epäintuitiivisessa järjestyksessä. Tällöin ensimmäinen pulssi kytkee ensimmäisen energiatilan toiseen energiatilaan ja vasta tämän jälkeen lähetetään pulssi, joka kytkee perustilan ensimmäiseen energiatilaan.

"Oletetaan, että haluat matkustaa Helsingistä New Yorkiin, mutta sinun on vaihdettava konetta Lontoossa", selittää Sorin Paraoanu. 

"Ensin lennät Helsingistä Lontooseen, odotat jonkin aikaa lentokentällä, minkä jälkeen nouset New Yorkin koneeseen. Kvanttimaailmassa pääsisit nopeammin perille, jos nousisit Helsingistä Lontooseen menevään koneeseen vasta jonkin aikaa New Yorkin koneen lähdettyä. Et vietä lainkaan aikaa Lontoossa ja saavut New Yorkiin juuri kun kone Helsingistä laskeutuu Lontooseen. Tämä kuulostaa tyrmistyttävältä, mutta koe osoittaa, että kvanttimaailmassa asiat toimivat juuri näin."

Paitsi että kokeesta on hyötyä kvanttilaskennassa, tuloksella on merkittäviä käsitteellisiä seurauksia. Ymmärryksemme todellisuudesta pohjautuu enimmäkseen jatkuvuuden periaatteeseen: vuorovaikutukset välittyvät paikasta toiseen kulkemalla ensin kaiken välissä olevan läpi. 

Todelliset kappaleet eivät ilmesty minnekään tyhjästä. Tästä huolimatta kokeessa käytetty menetelmä vaikuttaa uhmaavan tätä periaatetta. Kuten taikurien näytöksessä, kvanttifysiikka sallii esineiden ilmestyvän sinne ja tänne kuin tyhjästä.

Tutkimuksesta kerrottiin Aalto-yliopiston tiedotteessa, johon uutisen teksti perustuu, ja se on julkaistu Nature Communications -tiedelehdessä. 

Kuva: Antti Paraoanu

Edellisen kerran ennätyslento Kanaalin yli tehtiin viime kesänä, jolloin jopa kaksi kisaavaa sähkölentokonetta ylitti maagisen vesialueen Iso-Britannian ja Ranskan välissä.

Nyt ennätyksen kirjasi itselleen brittiläinen nelikopteriyrittäjä Ocuair, joka halusi osoittaa lennollaan, että kauko-ohjattavat (tai automaattisesti lentävät) pikkukopterit pystyvät teknisesti lentämään pitkään ja luotettavasti.

Suurin osa harrastuskäytössä olevista nelikoptereista uupuu hyvinkin nopeasti akun varaustason pudotessa. Tehokkaimmilla akuilla ja virtapihillä lentämisellä saa käyttöaikaa venytettyä jopa 25 minuuttiin, mikä rajaa lentomatkaa olennaisesti. 

Nyt lentoaika oli 72 minuuttia, eli kolme kertaa "normaalia" pitempi – tosin kopteri oli erikoisvarusteltu pitkää, meren päällä tapahtuvaa lentoa varten.

Lentoon oli saatu myös asianmukaiset luvat niin Britannian kuin Ranskan ilmailuviranomaisilta, joskaan mitään erikoislupia ei vaadittu. Nykysäädösten mukaan lennättäjän tulee olla koko ajan 500 metrin päässä, joten ennätyslennolla lennättäjä seurasi kopteriaan veneessä, vaikka teknisesti lento olisi ollut mahdollista tehdä automaattisesti GPS-ohjauksessa.

Ocuairin nettisivulla kerrotaan yksityiskohtia ennätyslennosta, joka tapahtui viime viikon tiistaina, 16. helmikuuta, jolloin aamu Englannin kanaalin päällä oli sopivan aurinkoinen ja tyyni ennätysyritystä varten. 

Richard Gill oli taustajoukkoineen Pohjois-Ranskassa, Wissantin kylässä, mistä oli tarkoitus lentää 35 kilometrin matka Englantiin, Shakespeare Beachiin, vaaleista, merestä korkealle nousevista kalliorannoistaan tunnettuun Doveriin.

Gill seurasi apulaisineen kopteria siis koko ajan veneellä, mikä toi lentoon omat erikoisuutensa. Englannin kanaali on eräs maailman vilkkaimmin liikennöityjä merialueita, joten vaikka ilmassa lento olisi voinut olla suoraviivainen, jouduttiin nyt matkalla pujottelemaan rahtilaivojen välistä, mikä teki lennosta hieman teoreettista pitemmän.

Kopteri lensi suuren osan matkaa automaattisesti GPS-autopilotilla, mutta Gill oli koko ajan valmiina ottamaan ohjat, mikäli tilanne niin vaatii. Ja se vaati 23 kilometrin lennon jälkeen: nelikopteri tempautui yllättäen vasemmalle ja alkoi etääntyä ennakolta suunnitellulta radalta. Lopun matkaan Gill lensi kopteria käsiohjauksella, mikä kuuleman mukaan oli varsin haastavaa, koska olosuhteet olivat tuolloin jo kaikkea muuta kuin optimaaliset kopterin lennättämiseen. Etenkin puuskittainen tuuli teki lentämisen vaikeaksi.

Nykynäkökulmasta saavutus oli varsin vaatimaton: puuskuttava ja koliseva veturi kiskoi kevyesti tehtyä rautatietä pitkin viisi vaunua 16 kilometrin matkan Penydarrenista Abercynoniin neljässä tunnissa ja viidessä minuutissa. Vaunuissa oli 10 tonnia rautaa ja 70 miestä, joten vaikka junan keskinopeus oli vaivaiset 3,9 kilometriä tunnissa, oli saavutus erinomainen: hevosvoimin vastaavan rahtimäärän kuljettamiseen olisi mennyt paljon kauemmin.

Junan kehittäjä oli englantilainen kaivosinsinööri Richard Trevithick (1771 – 1833), joka innostui höyryvoimasta ollessaan lapsi, jolloin tarinan mukaan hän katseli lumoutuneena höyrymoottorilla toimivia, uusia ja uljaita vesipumppuja Cornwallissa.

Hän kouluttautui kaivosinsinööriksi ja erikoistui höyrykoneisiin. Trevithick kehitti erityisesti suurella höyrynpaineella toimivia moottoreita, joiden koko saattoi olla huomattavasti aiempia matalapainemoottoreita pienempi. 

Niinpä ajatus moottorin asentamisesta vaunujen voimanlähteeksi oli varsin looginen, tosin höyrymoottori oli vielä sen verran painava laite, että vaunu kaipasi vahvistetun tien kulkeakseen. Moottorin lisäksi ei vaunuun juuri muuta mahtunutkaan, joten toinen looginen idea oli tehdä juna: moottori on veturissa ja se vetää rahdilla ja matkustajilla lastattuja vaunuja.

Trevithick teki ensimmäisiä kokeitaan vuonna 1801.

Aivan ensimmäinen moottorivoimalla liikkunut ajuneuvo ei Trevithickin lokomotiivi kuitenkaan ollut, sillä ranskalainen Nicolas-Joseph Cugnot oli tehnyt kolmipyöräisen höyrykärryn jo vuonna 1770. Sen periaate oli erinomainen, mutta puuvaunu ei kestänyt ajoa, moottori oli alitehoinen ja kokonaisuus ei toiminut lainkaan. Voisi sanoa, että Cugnot oli vuosikymmeniä edellä aikaansa.

Trevithickin "Puuskuttavaksi piruksi" kutsuttu laite kuljetti kuutta matkustajaa jouluaattona, mutta kolmea päivää myöhemmin kulkupeli tuhoutui tulipalossa, kun sen kuljettajat olivat käymässä pubissa ja unohtivat huolehtia siitä, että höyrymoottorissa oli riittävästi vettä. Vesi kiehui loppuun, laite kuumeni ja paloi lopulta poroksi.

Seuraaja oli 21. helmikuuta 1804 ensimmäisen julkisen matkansa tehnyt veturi. Itse asiassa veturilla oli tehty jo aikaisemmin koeajoja, ja tänään 212 vuotta sitten tapahtunut ajo oli veto. 

Trevithick oli myynyt junan patentin kaivospatruuna Samuel Homfraylle, joka löi vetoa toisen kaivoksenomistajan, Richard Crawshayn, kanssa siitä, että juna voisi kuljettaa kymmenen tonnia rautaa kaivoksen ja sulattamon välillä. Homfray voitti vedon, mutta molemmat olivat tyytyväisiä, koska juna teki kaivostoiminnasta paljon kannattavampaa. Mukana näytösajon yleisössä oli myös hallituksen edustaja ja lehdistöä, joten tieto junamatkasta levisi tehokkaasti kaikkialle Britanniassa – ja muuallekin.

Grafeeni vain yhden atomikerroksen paksuinen matto hiiliatomeita. Se on tällä hetkellä maailman kestävin tunnettu aine, ja sitä tutkitaan hyvin intensiivisesti joka puolella maailmaa, koska se on samalla erittäin valoa läpäisevää ja johtaa hyvin lämpöä ja sähköä. Se on eräs parhaista ehdokkaista tulevaisuuden, mullistavan elektroniikan materiaaleiksi.

Itse asiassa grafeenista on povattu elektroniikan mullistajaa siitä lähtien, kun se keksittiin vuonna 2004 ja etenkin sen jälkeen, kun Andre Geim ja Konstantin Novoselov saivat 2010 fysiikan Nobelin sillä tekemistään läpimurtokokeista.

Ongelmana grafeenissa on kuitenkin niin sanottu energia-aukko. Litteästi asettuneiden hiiliatomien elektronit ovat asettuneet siten, että grafeeni käyttäytyy kuin sähkönjohde. Puolijohteiden tulisi nimensä mukaisesti johtaa sähkövirtaa hallitusti, puolittain, joten grafeenin käyttö elektroniikassa puolijohdemateriaalina on ollut vaikeaa.  

Nyt kuitenkin Aalto-yliopiston tutkijat ovat onnistuneet lyöttämään grafeenin yhteen gallium-seleenin kanssa. Gallium-metallin ja muun muassa aurinkopaneeleissa valoherkkyytensä vuoksi käytetyn seleenin yhdiste on metallinen puolijohde, ja lisäksi myös vain yhden atomikerroksen paksuinen (eli 2D-materiaali), joten yhdessä grafeenin kanssa ne muodostavat hyvin ohuen ja kestävän puolijohdemateriaalin.

Erilaisia grafeeniliitoksia on yritetty ja tehty aiemminkin, mutta espoolaisten keksintö on erittäin kiinnostava ja lajissaan ensimmäinen.

"Tämä on ensimmäinen kerta, kun gallium-seleeniä käytetään grafeenin kanssa puolijohdemateriaalien heteroliitoksissa", toteaa tutkimusryhmän johtaja Juha Riikonen Aalto-yliopiston tiedotteessa.

Kahdesta eri materiaalista koostuvat rakenteet ovat tärkeä osa puolijohdeteollisuutta, ja näitä liitoksia kutsutaan heteroliitoksiksi. Näitä käytetään muun muassa lasereissa ja transistoreissa.

"Perinteisiin, piitä sisältäviin komponentteihin verrattuna meidän komponenttimme on kuitenkin äärimmäisen ohut, vain kymmenestuhannesosa hiuksen halkaisijasta", sanoo tutkija Wonjae Kim.

Laboratoriosta teollisuuteen

Aikaisemmissa tutkimuksissa grafeeniin yhdistetyt 2D-rakenteet on pitänyt valmistaa manuaalisesti, kerros kerrokselta, mikä on tehnyt prosessista hitaan, haastavan ja vaikeasti skaalattavan.

Uusi komponenttirakenne mahdollistaa sen, että materiaalia voidaan valmistaa teollisesti työlään käsityöpuurtamisen sijaan.

"Tavoitteemme on tuoda huippuluokan komponentit tutkimuslaboratoriosta teollisuuteen. Uuden, yksinkertaisemman valmistustavan lisäksi komponentti on myös ominaisuuksiltaan erinomainen", kertoo Kim. 

"Esimerkiksi sen elektroniikan kannalta olennainen on-off-suhde on jopa 10³, mikä osoittaa sekä materiaaliyhdistelmän että rakenteen toimivuuden."

On-off -suhde liittyy grafeenin energia-aukkoon: mitä parempi suhde on, sitä paremmin aine toimii puolijohteena.

Läpinäkyvyys ja äärimäisen ohuuden tuoma taipuisuus avaavat myös elektroniikan kehittämiseen aivan uusia mahdollisuuksia. Mikäli tällaisia ohutkalvoja voitaisiin tuottaa massoittain, voitaisiin niitä käyttää muun muassa vaatteissa, paperien ja muiden materiaalien pinnoittamisessa, silmälaseissa, ikkunoissa ja muissa paikoissa, missä materiaalin päälle haluttaisiin liittää elektroniikkaa. 

Tulokset julkaistiin äskettäin Advanced Materials -tiedejulkaisussa.

Tässä jutussa on pohjana käytetty Aalto-yliopiston tiedotetta.

Alus on eräänlainen lentokoneen ja laivan välimuoto. Siinä on laivamainen runko ja tukevatekoiset, lyhyet siivet, jotka nostavat aluksen hieman meren pinnan yläpuolelle. Kone siis lentää, mutta ei nouse varsinaisesti ilmaan, vaan käyttää hyväkseen maaefektiä, juuri lähellä pintaa lennettäessä olevaa ilmiötä, missä siiven noste lisääntyy ja ilmanvastus vähenee.

Lentokoneet käyttävät tätä hyväkseen ja historiassa on suunniteltu useitakin aluksia, jotka olisivat käyttäneet tätä maaefektiä hyväkseen juuri tähän tapaan meren pinnan päällä lentämiseen.

Kuuluisin näistä on Neuvostoliitossa 1960-luvulla tehty "Kaspianmeren hirviö", kahdeksalla suihkumoottorilla varustettu satametrinen kone, joka olisi kyennyt kuljettamaan yli 500-tonnisen lastin laivan tapaan, mutta lentokoneen nopeudella.

Neuvostoliitossa ja Venäjällä on kehitetty senkin jälkeen eri kokoisia ja näköisiä maaefektialuksia, joita kutsutaan ekranoplaaneiksi. Rutiiniliikenteeseen ne eivät ole kuitenkaan toistaiseksi päässeet.

Uusin yrittäjä on Nižni Novgorodissa majaansa pitävä RDC Aqualines, jonka uusi alus on vasta suunnitteilla, mutta nähtävästi toteutumassa. Virolaisten tekemä tilaus lienee ensimmäinen yhtiön saama kauppa alukselleen ja siten merkittävä päänavaus ulkomaisille markkinoille.

Liikenteeseen alus tuskin tukee vielä ensi kesäksi, sillä vaikka alus luokitellaan lentokoneen sijaan laivaksi, täytyy sitä testata tavallista paattia paremmin ja tarkemmin.

Historiassa maaefektialuksilla on ollut ikävä taipumus pyörähtää yllättäen ympäri, mikä selittänee osaltaan aluksen suurikokoisen ja tehokkaan näköiset vakaajat perässä.

Postmeehen artikkelin mukaan virolaisyhtiön Tanel Jõeäär toteaakin, että tavoitteena on aloittaa liikenne aluksilla Helsingin ja Tallinnan välillä ensi syksynä, mutta alusten saamiseen voi mennä kaksikin vuotta. 

Aluksiin on tulossa 12 matkustajapaikkaa ja niillä matka Suomenlahden yli kestäisi puoli tuntia.

Kauppahinta on 750 000 euroa, mistä Sea Wolf Express on maksanut jo RDC Aqualinesille 200 000 euroa ennakkoa.

Lippujen hinnat tulevat varmasti olemaan tavallisia pikalaivalippuja korkeampia, koska aluksilla tavoitellaan ennen kaikkea liikematkustajia ja muita, jotka edelleen kaipaavat helikopteriyhteyttä kaupunkien välille.

"Hinnat ovat kuitenkin lentolippuja edullisempia", lupaa Jõeäär jutussa.

Tiedetuubi käy varmasti ottamassa tyypit tästä omituisesta aluksesta heti kun se on mahdollista!

Morpho Source on varsinainen aarreaitta fossiilien ja 3D-tulostamisen ystäville! Duke-yliopisto ja Yhdysvaltain kansallinen tiedesäätiö ovat koonneet tälle sivustolle hurjan määrän tarkasti skannattuja fossiileita ja kehottavat yleisöä tarjoamaan lisää vastaavia tiedostoja.

Sivuston tuorein kokonaisuus on kuvassa oleva Nalendin ihminen, jonka kaikki kohtalaisen kookkaat luut ovat nyt ladattavissa. Kaikkiaan vuonna 2013 löytyneistä lajin 15 yksilöstä saatiin talteen ja tutkittavaksi 737 luuta, joista suurin osa oli pieniä ja tulostamisen kannalta hankalia. Niinpä arkistossa on 89 tiedostoa, joista voi tulostaa käytännössä kokonaisen, tarkasti alkuperäisen kokoisen ja näköisen Homo Nalendin.

Yksi näistä luista on alla oleva U.W. 101-346 eli vasemmanpuoleinen ohimoluu. 

Tuloste ei luonnollisestikaan ole yhtä luisen ja vanhan näköinen kuin alkuperäinen luu, mutta se on yksityiskohdissaan hämmentävän tarkka: voit tuntea sormissasi vuosituhansien juoksun ja ammoisen edeltäjämme kallonmuodot...

Siis: printteri lämpenemään ja mars lataamaan Morpho Sourcesta fossiileja!

Southamptonin yliopiston optoelektroniikan tutkimuskeskuksen tutkijat ovat ottaneet kehittelemänsä uudenlaisen tiedon varastointikeinon testikäyttöön. Heidän mukaansa tieto on luettavissa vielä miljardien vuosien päästä.

Tallennus tapahtuu nanorakenteiselle kvartsilasille ultranopeilla laserpulsseilla. Laservalon vain 10^-15 sekuntia kestävät pulssit kirjoittavat kvartsiin pieniä pisteitä kolmeen kerrokseen. Pisteiden välit ovat niin pieniä, että ne muuttavat valon kulkua ja polarisaatiota kvartsissa.

Tallennettua tietoa voidaan lukea optisella mikroskoopilla ja polarisaattorilla.

Southamptonissa kehitetystä tallennuskeinosta puhutaan eksoottisen "viisiulotteisena", sillä tietoa tallennetaan paitsi nanorakenteiden perinteisen kolmen ulottuvuuden paikkatiedon ohella myös niiden kokoon ja suuntaukseen. Scifin ystäville tallennuslasit voivat futuristisen ulkomuotonsa kera näyttää varsi tutuilta. Niille onkin jo annettu lempinimi "Teräsmiehen muistikristalli", joka viittaa sarjakuvasankarin fiktiiviseen arkistoon jossain pohjoisnavan tienoilla. Erojakin tosin on, sillä lasi ei ole kidemuotoista ainetta.

Tallennuskapasiteettia yksittäisellä lasilevyllä on hulppeat 360 terabittiä. Ne kestävät myös 1000 asteen lämpötilan, ja säilyvät viileämmässä jopa miljardeja vuosia. 160 asteessa niille luvataan maailmankaikkeuden tähänastisen iän (13,8 miljardia vuotta) säilyvyys. Pitkän iän vuoksi ne voivat olla pian kirjastojen, arkistojen ja muiden jättimäisiä aineistoja hallinnoivien tahojen varmuuskopioinnin perustana.

Huima ikäarvio koskenee ainoastaan itse lasirakenteen säilyvyyttä. Koska lasi on erittäin jähmeää nestettä (amorfista ainetta), siinä tapahtuu aikaa myöten painovoiman vaikutuksesta valumista, etenkin korkeissa lämpötiloissa. Samalla sen rakenteeseen erittäin tiukkaan pakattu tietosisältö voikin muuttua lukukelvottomaksi jo paljon ennen kuin itse lasin tulkitaan muuttuneen. Siksi tutkijoiden visiona onkin säilöä lasikristalleja esimerkiksi avaruuden kylmyydessä ja painottomuudessa. Näin varmistettaisiin tiedon säilyminen jopa suurkatastrofien sattuessa.

Kaikkein suurin ongelma kauniiden ja kestävien muistikristallien ikuisuuden tiellä lienee mahdollisten lukulaitteiden lyhyt elinikä. Ehkäpä käyttöohjeet pitäisi kaivertaa kristallien mukana kulkeville kivitauluille? Ne säilyvät ainakin vuosituhansia..

Southamptonin yliopiston optiikan laboratorio luovutti vastikään UNESCOlle 5D-lasilevylle tallennetun ihmisoikeusjulistuksen. Luovutus tapahtui Kansainvälisen valon vuoden loppuseremonioissa Meksikossa. Muita levyille jo tallennettuja aineistoja ovat mm. Magna Carta, Kuningas Jaakon Raamattu, sekä tietysti Isaac Newtonin kirja Opticks.

Päivitys 16.2.2016 klo 11.00: Lisätty huomautus lasilevyjen muuntumisesta, sekä linkit levyille talletettuja teoksia koskeviin Wikipedia-artikkeleihin.

Juttu perustuu Southamptonin yliopiston tiedotteeseen. Tutkimusartikkelin abstraktin voi lukea täältä.