MIT Technology Review 1/2017
S. 16
Aktuell

MEDIZIN

HIV-Test per USB-Stick

Foto: Imperial College London/DNA Electronics

Innerhalb von einer Stunde soll das Ergebnis eines HIV-Tests künftig vorliegen können. Dafür haben Wissenschaftler vom Londoner Imperial College gemeinsam mit der Firma DNA Electronics ein Gerät entwickelt, das solche Tests auch zu Hause erlaubt.

Das Gerät sieht aus wie ein Speicherstick und wird am USB-Anschluss eines PCs angeschlossen. An dem anderen Ende befindet sich eine Sensorfläche, auf die man einen Tropfen Blut gibt. Enthält das Blut Viren, ändert sich dessen Säuregehalt, was der von den Forschern entwickelte pH-empfindliche CMOS-Chip in elektrische Impulse umwandelt. Analysiert werden die Daten anschließend von dem mit dem Stick verbundenen Computer. Die Überprüfung von 991 klinischen Proben ergab eine korrekte Erkennungsrate von 95 Prozent, wie die Forscher in der online bei „Nature“ publizierten Studie berichteten. Die Analyse dauerte im Schnitt etwa 21 Minuten. BEN SCHWAN

LUFTFAHRT

Leicht verdreht

Flexibler Flugzeugflügel auf dem Prüfstand. Foto: Kenneth Cheung/ NASA

Konventionelle Steuerklappen fügen sich nie völlig fugenlos in einen Flugzeugflügel ein. Dadurch stören sie die Luftströmung. Schon lange arbeiten Forscher deshalb daran, Tragflächen als Ganzes zu verformen. Aber das Gewicht der dazu nötigen Mechanik habe den aerodynamischen Vorteil bisher immer aufgefressen, sagt Neil Gershenfeld vom Center for Bits and Atoms des Massachusetts Institute of Technology.

Mit seinem Team hat er nun eine flexible Tragfläche entwickelt, die nur noch ein Zehntel so schwer ist wie eine herkömmliche. „Wir bauen keine zusätzliche Mechanik ein“, sagt Gershenfeld. „Unser gesamter Flügel ist diese Mechanik.“ Sein Gerüst besteht aus kleinen, standardisierten Elementen. Bespannt wird es mit flexiblen Streifen, die wie Fischschuppen übereinanderliegen. So entstehen bei der Verformung keine Falten.

Über das Material und die Geometrie der Elemente lässt sich die Elastizität des gesamten Flügels genau einstellen. Zentrale Motoren können ihn dann so verwinden, dass separate Klappen überflüssig sind. Künftig sollen kleine Roboter die Flügel zusammenbauen oder reparieren. Erste Prototypen der Roboter existieren bereits.

Ein handgebauter Flügel wurde schon im Windkanal getestet. Demnächst soll ein unbemannter Flug folgen. Einsatzgebiete können Drohnen oder Windkraftrotoren werden, aber auch Roboterarme. GREGOR HONSEL

BIOtech

Pflanzen entdecken Sprengstoff

Es hilft Pflanzen, mit ihnen zu reden, meinen viele Hobbygärtner. Forscher des Massachusetts Institute of Technology sorgen jetzt dafür, dass Pflanzen dem Menschen etwas mitteilen – und zwar ob sich explosive Stoffe im Boden befinden. Dazu haben sie fluoreszierende, mit einem Polymer umhüllte Kohlenstoff-Nanoröhrchen in die Spinatblätter eingeschleust. Sie reagieren auf sogenannte Nitroaromate, die oft in Landminen eingesetzt werden. Sickern die explosiven Stoffe ins Grundwasser, nimmt sie das präparierte Blattgemüse auf. In der Pflanze verbinden sie sich mit der Polymerbeschichtung auf den Nanoröhrchen und verändern die Intensität der Fluoreszenz. Zum Auslesen der Veränderung strahlte das MIT-Team das Spinatblatt mit einem Laser an. Der bewirkt, dass die Nanoröhrchen Nahinfrarotlicht abgeben. Dieses kann eine Infrarotkamera erfassen. Ein angeschlossener Raspberry Pi leitet die Informationen weiter, etwa per E-Mail. JENNIFER LEPIES

Die gestoppte Explosion

Foto: Fabian Oefner, aus Look Inside, Copyright: Gestalten 2016

Keine Bange, kein historisches Auto musste für diese Aufnahme leiden. Höchstens die Geduld des Schweizer Künstlers Fabian Oefner. Er zerlegt Modellautos, fotografiert ihre Bestandteile und setzt diese digital zu einem Explosionsbild zusammen. Es stammt aus dem Bildband „Look Inside“ vom Gestalten Verlag.

Künstliche Intelligenz

Abhören zwecklos!

Können KI-Programme Verschlüsselungsverfahren entwickeln, die so sicher sind, dass sie nicht geknackt werden können? Ein Experiment von Martín Abadi und David G. Andersen von Google deutet darauf hin. Die beiden Informatiker trainierten zwei neuronale Netze darauf, eine Nachricht so zu verschlüsseln, dass nur der Empfänger sie wieder entschlüsseln konnte – nicht jedoch eine dritte Partei, die die Nachricht abfing.

Nach rund 15000 Versuchen, schreiben die Forscher, hatten Sender und Empfänger – von den Forschern „Alice“ und „Bob“ genannt – das Ziel erreicht. Sie hatten eine Methode gefunden, die es ihnen erlaubte, verschlüsselte Botschaften auszutauschen, die „Eve“ (die dritte Partei) nicht knacken konnte.

Das Verfahren beruht allerdings darauf, dass Sender und Empfänger bereits einen geheimen Schlüssel ausgetauscht haben, den Eve nicht in die Finger bekommt. Sicherheitsspezialist Bruce Schneier schrieb in seinem Blog denn auch, die Methode sei von „keinerlei praktischer Relevanz“.

Das Experiment ist dennoch bemerkenswert. Denn es zeigt, dass Sender und Empfänger verschlüsselt Daten austauschen können, ohne dass der Empfänger den Algorithmus des Senders kennen muss. Dem Angreifer fehlt also die Möglichkeit, ein Kryptoverfahren systematisch auf mathematische Schwachstellen abzuklopfen. WOLFGANG STIELER