Tiny Ring Laser Accurately Detects and Counts Nanoparticles

Whispering-gallery microlasers can count and measure nano-scale synthetic or biological particles. As this conceptual illustration shows, a particle disturbs the lasing "mode" to split into two frequencies (shown here as two different colors) and the frequency split acts a ruler that allows the particle to be measured. The inset at the top right shows a particle landing on the microlaser (a torus supported by a pedestal). Lina He, a graduate student in electrical and systems engineering at Washington University in St. Louis, and her co-workers demonstrated that the microlasers can detect particles 10 nanometers in radius. Their resolution limit is about one nanometer. (Credit: J. Zhu, L. He, S. K. Ozdemir, and L. Yang/WUSTL)

Science Daily — A tiny doughnut-shaped laser is the latest marvel of silicon microminiaturization, but instead of manipulating bits it detects very small particles. Small particles play a big -- and largely unnoticed -- role in our everyday lives. Virus particles make us sick, salt particles trigger cloud formation, and soot particles sift deep into our lungs and make it harder to breathe.

Light traveling round the micro-laser is disturbed by a particle that lands on the ring, changing the light's frequency. The ring can count the touch-down of as many as 800 nanoparticles before the signals begin to be lost in the noise. By exciting more than one mode in the ring, scientists can double-check the accuracy of the count. And by changing the "gain medium," they can adapt the sensor for water rather than air.The sensor belongs to a category called whispering gallery resonators, which work like the famous whispering gallery in St. Paul's Cathedral in London, where someone on the one side of the dome can hear a message spoken to the wall by someone on the other side. Unlike the dome, which has resonances or sweet spots in the audible range, the sensor resonates at light frequencies.Lan Yang, PhD, assistant professor of electrical and systems engineering at Washington University in St. Louis who leads the team that fabricated the new sensor, says that there is already lively interest in its commercialization in fields ranging from biology to aerosol science. The sensor is described and characterized in the June 26 online edition of Nature Nanotechnology.

Whispering gallery resonator becomes microlaser

A whispering gallery resonator supports "frequency degenerate modes" (modes, or patterns of excitation in the ring, with the same frequency, one traveling clockwise and the other counterclockwise around the ring.

The mode fields have "evanescent tails" that penetrate the surface of the ring and probe the surrounding medium. When a particle lands on one of the "hot spots" it scatters energy from one of the modes into the other, and the modes adopt slightly different resonance frequencies. This is referred to as mode splitting.

In an earlier work, Yang team used mode splitting in a simple glass ring that functioned as a waveguide for light coupled into it from outside. Because the ring was passive, the external-laser had to be an expensive tunable laser so that it could scan a frequency range looking for the ring's resonances to measure mode splitting. (For more information on this sensor see "Tiny sensor takes measure of nanoparticles.")

The new sensor differs from earlier whispering gallery resonators in that it is itself a miniature laser rather than the resonating cavity of an external laser.

The new sensor is also glass but glass laced with atoms of the rare earth elements that serve as a "gain medium." The glass is doped with rare-earth atoms and when an external light source boosts enough of them into an excited state, the ring begins to lase at its own preferred frequency.

When a particle lands on the microlaser, a single lasing line splits into two slightly different frequencies.

A simple way of measuring the frequency splitting is to mix the split laser modes in a photodetector, which produces a "beat frequency" that corresponds to the frequency difference.

"The tiny sensors are mass produced by sol-gel method on silicon wafer, and it is easy to switch the gain medium" says Lina He, a graduate student and first author of the paper. "The resonators are made by mixing the rare-earth ions of choice into a solution of tetraethoxysilane, water and hydrochloric acid. The solution is heated until it becomes viscous and then spin-coated on a silicon wafer and annealed to remove solvents and complete the transition to amorphous glass. The thin film of glass is then etched to create silica disks supported underneath by silicon pillars. As a final step, the rough silica disks are reflowed into smooth toroids by laser annealing."

Active sensor outperforms passive one

"The light used for sensing is generated inside the resonator itself, and so it is purer than the light in the passive sensor," says Yang "When the light is not that pure, you might not be able to see small frequency changes. But the active sensor hits one frequency -- it has a really narrow linewidth -- and so it is much more sensitive."

The microlaser is orders of magnitude more sensitive than the passive resonator, she says. Its effective resolution limit is about one nanometer. One nanometer is to a meter, what a marble is to Earth.

Moreover, because the laser is now in the ring rather than coupled to it, the entire system is simpler and more self contained. "Now you just need a light source to excite the optical medium," says Yang, "and you can use a cheap laser diode for that instead of an expensive tunable laser."

Detecting many particles

The effect of a particle on a lasing mode depends on the particle's "polarizability," which is a function of its size and refractive index. To cover the possibilities, the Washington University team tested the micro-laser's performance with nanoparticles of various sizes made of various materials, including polystyrene (packing peanuts), virions (virus particles) and gold.

As particles enter the "mode volume" of the micro-laser one by one, the scientists can see a discrete upward or downward jump in the beat frequency. Each discrete jump signals the binding of a particle on the ring, and the number of the jumps reflects the number of particles.

Because the "resonator field" traps the particles on the resonator, once landed, they rarely drop off. But the team found they were able to count many particles before the losses induced by the particles made the laser linewidths so broad they couldn't detect changes in frequency splitting due to the latest arrival.

For example, they were able to detect and count as many as 816 gold nanoparticles using the same laser mode.

"When the line broadening is comparable to the change in splitting, then you're done," says Yang. "However, the whole resonator is fabricated on the chip, so you could just move on to the next resonator if necessary."

Doubling up for accuracy

The micro-laser can support more than one laser mode at a time. "By controlling the overlap of the pump light with the gain medium, you can excite more than one laser line," says Sahin Kaya Ozdemir, PhD, a research associate and co-author. "Then when a particle lands on the ring, each laser line will split into two, and generate a beat frequency. So you will have two beat frequencies instead of one."

That's an advantage, he explains, because the beat frequency depends in part on where the particle lands on the ring. If there is only one laser line and the particle falls between "hot spots" it might not be detected. The second beat frequency prevents these "false negatives," ensuring that every particle produces a detectable beat frequency.

Detecting particles in water

The microlasers intended to sense particles in air had been doped with erbium, a rare-earth element whose optical properties are well matched with those of air. In a final experiment designed to see whether this technique could be used to sense particles in water or blood, the team fabricated sensors that were doped with ytterbium rather than erbium.Ytterbium lases at wavelengths with low absorption of light by water

Yang's team has already begun working to make use of the enhanced sensitivity provided by the microlaser for studying various problems. In terms of applications, "the near-term use will be the monitoring of dynamic behaviors of particles in response to environmental and chemical changes at single particle resolution," says Yang.

The next step, the team see is to engineer the surface of these tiny microlasers to detect DNA and individual biological molecules. If the DNA is tagged with engineered nanoparticles, the micro-laser sensor can count individual DNA molecules or fragments of molecules.

Listening to Yang it is hard to escape the impression that you're hearing for the first time about an astonishing device that will one day be as ubiquitous -- and probably as underappreciated -- as the logic gates in our microwaves, cellphones and cars.

The Washington University in St. Louis team behind these results includes: L. He, W. Kim and J. Zhu, graduate students; S. K. Ozdemir, PhD, a research associate, and L. Yang, PhD, assistant professor in electrical and systems engineering.

This work is supported by National Science Foundation.

Subatomic Quantum Memory in Diamond Demonstrated

Greg Fuchs of the University of California - Santa Barbara. (Credit: UCSB)

Science Daily  — Physicists working at the University of California, Santa Barbara and the University of Konstanz in Germany have developed a breakthrough in the use of diamond in quantum physics, marking an important step toward quantum computing. The results are reported in this week's online edition of Nature Physics.

"This ability is potentially useful to create an atomic-scale memory element in a quantum computer based on diamond, since the subatomic nuclear states are more isolated from destructive interactions with the outside world," said David Awschalom, senior author. Awschalom is director of UCSB's Center for Spintronics & Quantum Computation, professor of physics, electrical and computer engineering, and the Peter J. Clarke director of the California NanoSystems Institute.

The physicists were able to coax the fragile quantum information contained within a single electron in diamond to move into an adjacent single nitrogen nucleus, and then back again using on-chip wiring.

Awschalom said the discovery shows the high-fidelity operation of a quantum mechanical gate at the atomic level, enabling the transfer of full quantum information to and from one electron spin and a single nuclear spin at room temperature. The process is scalable, and opens the door to new solid-state quantum device development.

Scientists have recently shown that it is possible to synthesize thousands of these single-electron states with beams of nitrogen atoms, intentionally creating defects to trap the single electrons. "What makes this demonstration particularly exciting is that a nitrogen atom is a part of the defect itself, meaning that these sub-atomic memory elements automatically scale with the number of logical bits in the quantum computer," said lead author Greg Fuchs, a postdoctoral fellow at UCSB.

Rather than using logical elements like transistors to manipulate digital states like "0" or "1," a quantum computer needs logical elements capable of manipulating quantum states that may be "0" and "1" at the same time. Even at ambient temperature, these defects in diamond can do exactly that, and have recently become a leading candidate to form a quantum version of a transistor.

However, there are still major challenges to building a diamond-based quantum computer. One of these is finding a method to store quantum information in a scalable way. Unlike a conventional computer, where the memory and the processor are in two different physical locations, in this case they are integrated together, bit-for-bit.

"We knew that the nitrogen nuclear spin would be a good choice for a scalable quantum memory -- it was already there," said Fuchs. "The hard part was to transfer the state quickly, before it is lost to decoherence."

Awschalom explained: "A key breakthrough was to use a unique property of quantum physics -- that two quantum objects can, under special conditions, become mixed to form a new composite object." By mixing the quantum spin state of the electrons in the defect with the spin state of the nitrogen nucleus for a brief time -- less than 100 billionths of a second -- information that was originally encoded in the electrons is passed to the nucleus.

"The result is an extremely fast transfer of the quantum information to the long-lived nuclear spin, which could further enhance our capabilities to correct for errors during a quantum computation," said co-author Guido Burkard, a theoretical physicist at the University of Konstanz, who developed a model to understand the storage process.

Thai_Racer

வாழ்க்கையில் எளிதாக முன்னேறுவதற்கு

ஒவ்வொருவரும் வாழ்க்கையில் முன்னேறுவதற்கு ஏதேதோ வழிகளை எல்லாம் கடைப்பிடித்து பின்பற்றுவார்கள், ஆனாலும் முன்னேறியதில்லை. இந்த வழிகளை கையாளுங்கள் வெற்றி உங்கள் பக்கம்...

1. இணக்கமான உறவு:

உங்களிடம் பேசும் நண்பர்கள், வாடிக்கையாளர்களை பேசவிட்டு அவர்களின் மனநிலையை நன்றாக புரிந்து கொண்டு அவர்களுக்கு தகுந்தவாறு நீங்கள் பேச வேண்டும். இந்த இணக்கமான உறவினை மேற்கொள்ள விரும்புபவர்கள் சில அத்தியாவசியமான நுட்பங்களை தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

அதாவது ஒருவர் பேசும் பேச்சுக்களில் இருந்தே பேசுபவர் எந்த துறையை சேர்ந்தவர், அவர் எப்படிப்பட்டவர், எந்த வழியில் பேசினால் அவரை ஈர்க்க முடியும் என்பது குறித்து தெரிந்து கொள்ளும் திறமையை வளர்க்க வேண்டும். இந்த வகையில் வாடிக்கையாளர்களை பேசவிட்டு அவர்களின் கருத்தை அறிந்து அதற்கு தகுந்தபடி பேசப்படும் நடவடிக்கை மூலம் உங்கள் வியாபார வெற்றி பெருகும். குடும்ப உறவு வலுக்கும், நட்பு நீடிக்கும்.

2. குழப்பங்களை நீக்கும் தெளிவு:

நம் மனதை எப்பொழுதும் தூய்மையானதாகவும், தன்னம்பிக்கையுடனும் குழப்பங்களை நீக்கி தெளிவாகவும் வைத்திருக்க வேண்டும். எந்த காரியத்தையும் நம்மால் செய்ய முடியும் என்கிற மனோதிடம் வேண்டும். நாம் ஏதேனும் பிரச்சினைகளில் சிக்கிக் கொண்ட நிலையிலும் அதைப்பற்றி பெரிதுபடுத்தாமல், அந்த இடத்தில் தலைக்கு வந்தது தலைப்பாகையோடு போனது என்று நினைத்து அந்த சிக்கலை எளிதாக எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும்.

மேலும் சிக்கல் நிறைந்த வேலைகளை செய்யப்போகும்போது `ஐயோ இந்த வேலையை எப்படி செய்யப் போகிறோமோ!' என்று தயக்கத்துடன் செல்லாமல் ஏதோ விளையாட்டாக அந்த வேலையை செய்வது போன்ற எண்ணத்துடன் செய்தால் அது சிறப்பாக முடியும்.

ஒரு வேலையை ரசித்து செய்யும்போது மனச்சோர்வு நீங்கி புத்துணர்ச்சி பெறுவீர்கள். புதுமையான ஒரு செயல் அல்லது திட்டம் தீட்டும்போது ஏதேனும் குழப்பம் ஏற்பட்டால், நம் மனதிற்குள் நாமே ஆழமாக பல வழிகளில் சிந்திக்கும்போது பல புதிய வழி முறைகள் தோன்றும். எப்பொழுது நமக்குள் நாமே சிந்திக்க ஆரம்பிக்கின்றோமோ அப்போது மனதில் உள்ள குழப்பங்கள் மாறி முழுமையான சக்தியுடன் கூடிய பல வழிகள் உருவாகும்.

3. ஒருநிலைப்படுத்துதல்:

எப்பொழுது ஒருவர் தன் உணர்ச்சிகளை கட்டுப்படுத்தி, மனதை ஒருநிலைப்படுத்தி செயலில் ஈடுபடுகின்றாரோ அப்பொழுது அவரால் எளிதில் வெற்றி பெற முடியும். குழப்பமான நேரங்களில் எல்லாம் மனதை ஒருநிலைப்படுத்தி சிந்திப்பதன் மூலம் குழப்பங்கள் நீங்கி புதிய வழி பிறக்கும்.

முதன் முதலில் நீங்கள் முழுமூச்சாக ஒரு காரியத்தில் ஈடுபட்டு அதில் முழுமையான சந்தோஷம் மற்றும் வெற்றியை பெறும்பொழுது நீங்கள் உங்கள் உண்மையான மகிழ்ச்சி உணர்வை வெளிப்படுத்தும் விதமாக உங்கள் கை விரல்களை மடக்கி முழங்கையை கீழ்நோக்கி இழுத்து உங்கள் உற்சாகத்தை வெளிப்படுத்துவீர்கள். இது மனதை ஒருமுகப்படுத்துவதன் மூலம் தானாக வெளிப்படும் உணர்வுகளின் செயற்பாடாகும். ஆனால் எப்பொழுது உங்கள் வேலை சரியாக அமையவில்லையோ அப்போது உங்களுக்குள் இது போன்ற உணர்வுகள் தோன்றாது.

4. ஒருங்கிணைத்து முடிவெடுத்தல்:

ஒவ்வொருவருக்கும் தங்கள் வேலையை செய்யும்போது சில குழப்பங்கள் ஏற்படும். இந்த சமயங்களில் தங்கள் நண்பர்களிடம் இருந்தோ அல்லது ஏற்கனவே இந்த வேலையை செய்து முடித்துள்ள அனுபவசாலிகளிடம் இருந்தோ உதவிகளை பெற வேண்டி இருக்கும். இந்த நேரத்தில் அந்த வேலையில் உள்ள அனைத்து செயல்களையும் ஒருமுகப்படுத்தி சிந்தனை செய்து முடிவெடுக்கும்போது நல்ல தீர்வு கிடைக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டாக உங்களுக்கு உங்கள் உடலை ஒல்லியாக வைத்துக் கொள்ள வேண்டும் என்ற ஆசை உள்ளது. அதேநேரத்தில் சாக்லேட் உண்பதற்கும் ஆசை உள்ளது என்று வைத்துக் கொள்வோம். சாக்லேட் உண்பதால் உடல் எடை அதிகரிக்கும். இதனால் உங்கள் உடல் ஒல்லியாக இருக்க வேண்டும் என்ற எண்ணம் நிறைவேறாது. இதில் சாக்லேட் உண்பதை விட உங்கள் உடல் ஒல்லியாக இருக்க வேண்டும் என்பதே முக்கியமானது. எனவே இரண்டு ஆசைகளையும் ஒரே நேரத்தில் சிந்தித்து அதில் எது சிறந்ததோ அதை நடைமுறைப்படுத்த வேண்டும்.

5. சிறந்த மொழி வெளிப்பாடு:

பேசும்போது சில வார்த்தைகள் எதிர்மறையான கருத்துக்களை உருவாக்கிவிடும். குறிப்பாக ஆனால் என்ற வார்த்தையானது எதிர்மறையான ஒரு விளைவை ஏற்படுத்தும் வார்த்தையாகும். எடுத்துக்காட்டாக நீங்கள் உங்கள் நண்பரிடம் பேசும்போது `நான் உங்கள் நலனை விரும்புகிறேன் ஆனால்....' என்று கூறுகிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்வோம். அந்த வார்த்தையில் இருந்தே அவரது உடல்நலனில் நீங்கள் அக்கறையில்லாமல் இருப்பதுபோல் ஆகிவிடுகிறது.

இதை கேட்டதுமே உங்கள் நண்பருக்கு இதுவரை பேசியது அனைத்தும் பயனற்று போய்விட்டது என்ற எண்ணம் தோன்றிவிடும். இதனால் நீங்கள் எந்த காரியத்தை பேசிக் கொண்டிருந்தீர்களோ அதற்கு முட்டுக்கட்டை ஏற்பட்டுவிடும். எனவே அந்த மாதிரியான பேச்சுக்களை தவிர்க்க வேண்டும். மேலும் எதற்கெடுத்தாலும் இல்லை, தெரியாது என்று சொல்லுவதை தவிர்த்து ஆம், தெரியும் என்று பேசுங்கள் வெற்றி பெறலாம்.

பேராபத்துக்களை தடுக்கும் சூரிய மின் சக்தி

பேராபத்துக்களை தடுக்கும் சூரிய மின் சக்தி

எதிர்காலத்தில் பேராபத்துக்கள் ஏற்படாமல் இருக்க விண்வெளியில் உற்பத்தி செய்யப்படும் சூரிய சக்தி மின்சாரத்தை செயற்கைகோள் மூலமாக பூமியின் எந்த பகுதிக்கும் சப்ளை செய்ய முடியும் என விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்துள்ளனர். ஜப்பானில் பூகம்பம் மற்றும் சுனாமி ஏற்பட்ட போது புகுஷிமா நகரில் மின் இணைப்பு முற்றிலுமாக துண்டிக்கப்பட்டது. அணுமின் நிலையத்தின் ஜெனெரேட்டர்கள் பாதிப்படைந்ததால் அணு உலையை குளிர்விக்க முடியவில்லை. இதனால் அணு உலை வெப்பமடைந்து அணுகதிர் வீச்சை ஏற்படுத்தியது. மின் தடை காரணமாக ஏற்பட்ட இந்த பிரச்னையை சமாளிக்கும் வழி குறித்து அமெரிக்க விண்வெளி ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானிகள் ஆலோசனை கூட்டம் நடத்தினர். இதில் பங்கேற்ற விஞ்ஞானிகள் ஜான் கே.ஸ்ட்ரிக்லேண்ட் மற்றும் ப்ளூம் கூறியதாவது: விண்வெளியில் சூரிய வெளிச்சம் 24 மணி நேரமும் இருக்கும். பூமியில் நிலவும் சூரியனின் வெப்ப நிலையைவிட விண்வெளியில் 7 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். சோலார் தகடுகளை பயன்படுத்தி அங்கு எளிதில் மின் உற்பத்தி செய்யலாம். அந்த மின்சாரத்தை மைக்ரோ வேவ் ஒளிக்கற்றையாகவோ, அல்லது லேசர் லைட் ஒளிக்கற்றையாகவோ மாற்றி ரிசீவர் மூலமாக பூமியின் எந்த பகுதிக்கும் எமர்ஜென்சியாக சப்ளை செய்ய முடியும். இதற்கு பிரத்யேக செயற்கைகோள் மற்றும் ரிசீவர் தேவை. ஒரு செயற்கைகோள் ஆசியாவின் பெரும் பகுதிக்கு மின் சப்ளை செய்துவிடும். மூன்று செயற்கை கோள்களை பயன்படுத்தினால் உலகம் முழுவதும் எந்த பகுதிக்கும் மின் சப்ளை செய்யலாம். எந்த பகுதிக்கு மின்சாரம் தேவையோ அங்கு 5 முதல் 20 டன் எடையுள்ள ரிசீவர் கருவியை ஹெலிகாப்டர் மூலம் கொண்டு சென்று அதை 50 முதல் 100 அடி அகலமுள்ள திறந்தவெளி இடத்தில் வைக்க வேண்டும். இதன் மூலம் ஒரு மெகா வாட்டுக்கு அதிகமான மின்சாரத்தை விண்ணிலிருந்து எமர்ஜென்சியாக சப்ளை செய்யலாம். இதனால் இயற்கை சீற்றத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதியில் 6 மணி நேரத்துக்குள் மின் சப்ளை கொடுக்க முடியும். நடைமுறையில் உள்ள நிலக்கரி மின்சாரம், அணு மின்சாரத்துக்கு மாற்றாக விண்வெளி சூரிய சக்தி மின்சக்தி உற்பத்தி செய்யலாம். ஆனால் சோலார் தகடுகளையும், செயற்கைகோளையும் விண்ணுக்கு அனுப்பும் செலவு மிக அதிகமாக இருக்கும். இவ்வாறு அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் கூறினர்.

உடல் மெலிந்தவர்களுக்கும் இதய நோய்கள் வரும்: ஆராய்ச்சித் தகவல்

உடல் பருமனாக இருப்பது ஆபத்து. நீரிழிவு, இருதயக் கோளாறு உட்பட இன்னும் பல நோய்களுக்கு இது ஆபத்தானது என்பது தான் இதுவரை இருந்து வந்த நம்பிக்கை. இதனால் மெலிந்த உடல் அமைப்பு இருப்பவர்கள் இந்த விடயத்தில் அலட்சியமாக இருந்து வந்துள்ளனர். தமக்கு நோய்கள் ஏற்படாது என்று அவர்கள் கருதுகின்றனர். இது முற்றிலும் தவறானது என்று புதிய ஆய்வொன்றின் மூலம் தெரியவந்துள்ளது. உடல் மெலிந்துள்ளது என்பது முழுமையான திருப்திக்கு உரிய விடயமல்ல. உடல் மெலிந்து காணப்படுவதற்கு காரணமாக இருப்பது ஒரு மரபணு. ஆனால் அதே மரபணு அவர்களுக்கு நீரிழிவும், இருதயக் கோளாறும் ஏற்படவும் காரணமாக உள்ளது என்பது தான் புதிய ஆய்வு தருகின்ற தகவல். இந்த ஆபத்து ஆண்களுக்கே பெருமளவு காணப்படுகின்றது. எனவே உடல் ஒல்லியாகி, வயிறும் ஒட்டிப்போய் காணப்படுகின்றவர்கள் தாங்கள் நினைக்கின்ற அளவுக்கு ஆரோக்கியமானவர்கள் அல்ல என்று ஆய்வாளர்கள் எச்சரித்துள்ளனர். இத்தகைய உடலமைப்பு கொண்டவர்களின் உடல் உள் உறுப்புக்களைச் சுற்றி கொழுப்புப் படிவத்தை ஏற்படுத்தும் மரபணுவே தற்போது இனம் காணப்பட்டுள்ளது. இதற்கென ஆய்வுக்கு உட்படுத்தப்பட்டவர்களில் 75000 பேரில் அவர்களின் தசைக் கொழுப்போடு ஒப்பீட்டளவில் இந்த மரபணுவும் இனம் காணப்பட்டுள்ளது. பொதுவாக IRS1 என்று இந்த மரபணு இனம் காணப்படுகின்றது. மெலிந்த உடல் அமைப்பின் மூலம் கிடைக்கும் ஆரோக்கிய நலன்கள் பற்றிய தகவல்களை இது அப்படியே புரட்டிப்போட்டு விடுகின்றது. இந்த ஜீன் உள்ளவர்கள் இரத்தத்தில் கொழுப்புப் படிவு அதிகம் உள்ளவர்களாக காணப்படுகின்றனர். உடம்பில் உள்ள சர்க்கரையை சக்தியாக மாற்றுவதிலும் இவர்களின் உடல் செயற்பாடு சிரமத்தை எதிர்நோக்குகின்றது. இதனால் இந்த மரபணு உடையவர்களுள் 20 வீதமானவர்கள் இரண்டாம் நிலை நீரிழிவு நோயை எதிர்நோக்கும் ஆபத்தில் உள்ளனர். நடுத்தர வயதினரையே இது பெரிதும் பாதிக்கின்றது. இந்த மரபணுவானது சருமத்துக்கு கீழ் பகுதியிலும், இதயம், நுரையீரல் உட்பட பல உறுப்புக்களைச் சுற்றியும் கொழுப்பைத் தேக்கி வைக்கின்றது. உலகின் பத்து நாடுகளில் 72 நிலையங்களைச் சேர்ந்த குழுக்கள் நடத்திய வெவ்வேறு ஆராய்ச்சிகளைத் தொகுத்தே ஆய்வாளர்கள் இந்த முடிவுக்கு வந்துள்ளனர். எனவே மெலிந்த உடல்வாகு கொண்டவர்கள் இனிமேலும் அலட்சியமாக இருந்து விட முடியாது.

புதிய வசதிகளுடன் கூடிய அப்பிள் ஐபோன் 5 விரைவில் அறிமுகம்

புதிய வசதிகளுடன் கூடிய அப்பிள் ஐபோன் 5 விரைவில் அறிமுகம்

அப்பிள் தனது ஐபோன் வரிசையில் அடுத்த வெளியீடான ஐபோன் 5வினை எதிர்வரும் செப்டம்பர் மாதம் வெளியிடவுள்ளதாக தகவல்கள் தெரிவிக்கின்றன. பொதுவாக அப்பிள் நிறுவனத்தின் உற்பத்திகள் வெளிவருவதற்கு முன்னரே அவற்றைப்பற்றிய எதிர்பார்ப்புகள், செய்திகள் மற்றும் வதந்திகளுக்கு குறைவிருக்காது. அதனைப் போலவே இம்முறையும் ஐபோன் 5 பற்றிய எதிர்பார்ப்புகள் அதிகமாகியுள்ளது. ஐபோன் 5 ஆனது தனது கடைசி வெளியீடான ஐபோன் 4 வை விட வேகமானதும், ஐபேட் 2 கணனியில் உபயோகிக்கப்பட்டதுமான ஏ 5 புரவுசரைக் கொண்டிருக்குமெனவும் 8 மெகா பிக்ஸல் கெமராவைக் கொண்டிருக்குமெனவும் தெரிவிக்கப்படுகின்றது. மேலும் இது அப்பிள் அண்மையில் அறிமுகப்படுத்திய ஐகிளவுட் வசதியினையும் கொண்டிருப்பதுடன் வடிவத்தில் ஐபோன் 4னை ஒத்ததாகவும் அதனை விட பெரிய தெளிவான திரையை கொண்டிருக்கலாம் எனவும் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றது. இதற்கு ஐபோன் 5 என பெயரிடாமல் ஐபோன் 4ஜி அல்லது 4 எஸ் எனப் பெயரிடலாம் எனவும் தகவல்கள் குறிப்பிடுகின்றன. அப்பிள் தனது ஐபோன் 4வை கடந்த வருடம் ஜூன் மாதம் வெளியிட்டிருந்த போது அது மிகுந்த வரவேற்பைப் பெற்றது. இதேவேளை அப்பிள் மத்திய தர சந்தைகளை கருத்திற் கொண்டு குறைந்த விலையிலான ஐபோனையும் தயாரித்து வருவதாகவும் தகவல்கள் கசிந்துள்ளமை குறிப்பிடத்தக்கது.

நஞ்சுக்கு மருந்தாக பயன்படும் திருநீர்ப் பச்சை

வெப்ப மண்டலப் பிரதேசங்களில் வளரும் திருநீர்பச்சை சாலை ஓரங்களிலும் வீணாக இருக்கும் இடங்களிலும் அதிகமாக வளர்ந்திருக்கும். முழுத்தாவரமும் மருத்துவ பயன் உடையதாகும். விதைகள், மலர்கள், இலைகள், வேர் போன்றவை மருத்துவ குணம் கொண்டவை. செயல்திறன் மிக்க வேதிப்பொருட்கள்: போர்னியால், கற்பூரம், சிட்ரால்,சிட்ரோனெல்லால், யூகலிப்டால்,ஷொக்சனால், சைக்லோஹெக்சோன், யூஜினால், ஜெரானியால், மெத்தில் சின்னமேட், லிமோனின், மென்தால், ஓசிமின், தைலம், மலர்கள், இலைகளில் இருந்து கிடைக்கும் டெரியேக்டியால். ஐசோகுவார் செட்ரின், காம்ப்ஃபெரால் போன்ற வேதிப்பொருட்கள் காணப்படுகின்றன. மருந்தாகும் தாவரம்: மணமிக்க இலைகள் கக்குவான் இருமலுக்கு பயன்படும். சாற்றினை மூக்கினுள் செலுத்த சளி கட்டுப்படும். படர்தாமரை நோயை குணப்படுத்தும். தேனுடன் கலந்து சூடாக்கப்பட்ட சாறு சளி மற்றும் இருமலுக்கு நல்ல மருந்தாகும். மலர்கள் அஜீரணத்தைப் போக்கும். வேரானது காய்ச்சலை தணிக்கும். குழந்தைகளுக்கு மலச்சிக்கலை குணப்படுத்தும். கிருமி நாசினி: பூச்சிகளை அகற்றும், ஜூரத்தை குறைக்கும் கிருமி நாசினியாகும். அஜீரணத்தைப் போக்கும். நஞ்சுக்கு மாற்று மருந்தாகும். வியர்க்கச் செய்யும். பிசுபிசுப்பு தன்மை உடையது. வயிற்றுப்போக்கு, வலி, புண்கள், போன்றவற்றிற்கு பயன்படும். புண்கள், காயங்களுக்கு மருந்தாக பயன்படுகிறது. ரத்த வாந்தியை கட்டுப்படுத்தும்: சகல விதமான வாந்திகளுக்கும் இது நல்ல மருந்து. குறிப்பாக ரத்த வாந்திக்கு மிகவும் பயன்படக்கூடிய மூலிகையாகும். இந்தப் பச்சிலையின் சாறெடுத்து சுடுநீரில் கலந்தோ அல்லது கஷாயம் செய்து கொடுக்க வாந்தி கட்டுப்படும். முகத்தில் விஷப் பருக்கள் தோன்றினால் அதற்கு திருநீற்றுப் பச்சிலையைக் கசக்கி சாறெடுத்து அந்தச் சாற்றோடு வசம்பு வைத்து நன்கு அரைத்து விஷப் பருக்கள் மீது மூன்று வேலை தடவினால் பரு காய்ந்து கொட்டிவிடும்.

What Dream Does Kamlabhai Aspire for from $300?

SUBMITTED BY KALESH KUMAR 

We were in Kachnaria village, about 45 kms from the Biora Block headquarters in late May. Kachnaria has a population of 2600 with 290 households identified as extremely poor and supported by theMadhya Pradesh Poverty Initiatives Project, which has created 12 Self Help Groups of women thus far. My good friend Raman Wadhwa from the state project office and other colleagues were with us when we me with the Village Development Council (VDC) members.

Raman and I joined the VDC meeting as guests and the Sakhi (a lady from the village who takes care of bookkeeping for the rest of the group) formally introduced us to the group as observers and instructed us to sign the attendance registration along with other members. The proceedings of a community group that has learned over the last few months to stand on their own feet and lead respectful life has many intricate lessons for federating and finding a common place for everything that is significant in life, including prayer in the beginning in Hindi (“Humko man ki sakthi dena… man vijay kare… “roughly translated as “Oh God, Give strength to our mind, for the mind to be victorious… make ourselves victorious over our mind for us to cheer the victory of others...”) their long log books of money brought in by each Self Help Group (SHG) and their inquisitive interactions ensure that money taken by members as loan was spent for productive purposes.

From the meeting of the VDC, we visitedKamlabhai’s (a villager) house for a while on our way back. A very small semi constructed house, but extremely clean and well kept had the prized item she procured from the loan taken from the SHG that she wanted to show us: an Atta Chakki (Flour Mill) that she use commercially for milling wheat for the entire village. She reduced charges for the women lead household and a diesel generator was also kept outside. Without asking, Kamlabhai explained that she has to take care of hygiene and possible contamination from diesel fuel, hence the generator was not kept anywhere close to the milling machine!

The procurement specialist in me asked her how she bought the machine. She said she got it from Indore (some 100 kms away!). When I asked why not from local market in Bioara, she replied “it’s my loan money; hence my choice. She later explained that good brands are only available in Indore and the only local supplier in Biora asked for too high a price.Kamlabhai and her husband searched high and low in Indore before buying and they even used a truck returning from Indore to bring it to save on shipping costs. We then wanted to find out from her whether she’s made any savings from the machine and how that investment has affected her life.

She had proudly mentioned that the machine helped her family save some 30,000 rupees until the generator failed recently. The urban stereotype that we hold forced us to look around for new additions in her poor household and asked whether she bought a new TV or household items. Kamlabhai was surprised and replied. “Why shall the money be spent on such wasteful expenditure? What is the benefit in watching all these family drama soap serials in the TV? We’ve paid 12000 rupees to the English Medium Convent School as a deposit for my boy and girl. They both will go to school for the whole year in the school van!" We were stunned at her resolve, her confidence, her priorities and the will to make her and her family’s future.

We forgot our hurry to return to Bhopal. We spent more time in their house and talked a lot of their struggles as landless laborers, the killer interest rates charged by the Patels (Moneylenders are called Patels in this area) on loans taken for household needs and medical expenses of her children. We also asked her why she wanted to educate her children. Focusing her eyes to a very distant future Kamlabhai said “I want to make them smart, they shall not be forced to lead a life like ours. If they are not educated everyone will make fool of them.”

We felt the steel in her resolve and voice; and left the village more content and wishing the very best to her kids for a brighter future …

Acid tests

Acid tests

Research into hallucinogenic drugs begins to shake off decades of taboo

Leary contemplates his navel

THE psychedelic era of the 1960s is remembered for its music, its art and, of course, its drugs. Its science is somewhat further down the list. But before the rise of the counterculture, researchers had been studying LSD as a treatment for everything from alcoholism to obsessive-compulsive disorder (OCD), with promising results.

Timothy Leary, a psychologist at Harvard University, was one of the best-known workers in the field, but it was also he who was widely blamed for discrediting it, by his unconventional research methods and his lax handling of drugs. Now, the details of Leary’s research will be made public, with the recent purchase of his papers by the New York Public Library. These papers will be interesting not only culturally, but also scientifically, as they reflect what happened between the early medical promise of hallucinogens and their subsequent blacklisting by authorities around the world.

American researchers began experimenting with LSD in 1949, at first using it to simulate mental illness. Once its psychedelic effects were realised, they then tried it in psychotherapy and as a treatment for alcoholism, for which it became known at the time as a miracle cure.

Still, the field was ripe for further study. But alongside growing public fear of LSD, Leary’s leadership had become a liability. He was seen less and less as a disinterested researcher, and more and more as a propagandist. In 1962, amid wide publicity, the Harvard Psilocybin Project was shut down. Leary took his research to an estate in upstate New York, where he also hosted a stream of drug parties. Eventually both LSD and psilocybin were proscribed.

By 1965 over 1,000 papers had been published describing positive results for LSD therapy. It, and its close chemical relative psilocybin, isolated from hallucinogenic mushrooms, were reported as having potential for treating anxiety disorders, OCD, depression, bereavement and even sexual dysfunction. Unfortunately, most of the studies that came to these conclusions were flawed: many results were anecdotal, and control groups were not established to take account of the placebo effect.

Which was a pity because, like many other drugs the authorities have taken against as a result of their recreational uses, hallucinogens have medical applications as well. But time heals all wounds and now, cautiously, study of the medical use of hallucinogens is returning.

Psilocybin has shown promise in treating forms of OCD that are resistant to other therapies, in relieving cluster headaches (a common form of chronic headache) and in alleviating the anxiety experienced by terminally ill cancer patients. The first clinical study of LSD in over 35 years, also on terminally ill patients, is expected to finish this summer. Peter Gasser, the Swiss doctor leading the experiment, says that a combination of LSD and psychotherapy reduced anxiety levels of all 12 participants in the study, though the statistical significance of the data has yet to be analysed.

Research into LSD is not confined to medicine. Franz Vollenweider, of the Heffter Research Institute in Zurich, for example, is scanning people’s brains to try to understand how hallucinogenic drugs cause changes in consciousness.

And biotechnology may lead to a new generation of hallucinogenic drugs. Edwin Wintermute and his colleagues at Harvard have engineered yeast cells to carry out two of six steps in the pathway needed to make lysergic acid, the precursor of LSD. They hope to add the other four shortly. Once the pathway has been created, it can be tweaked. That might result in LSD-like drugs that are better than the original.

Even if that does not happen, making lysergic acid in yeast is still a good idea. The chemical is used as the starting point for other drugs, including nicergoline, a treatment for senile dementia. The current process for manufacturing it is a rather messy one involving ergot, a parasite of rye.

It may, of course, be that LSD has no clinical uses. Even when no stigma attaches to the drugs involved, most clinical trials end in failure. But it is worth seeing whether LSD might fulfil its early promise. And if the publication of Leary’s archive speeds that process up by exorcising a ghost that still haunts LSD research, then the New York Public Library will have done the world a service.

Sugar rush (Diabetes)

The progress of a disease over thirty years

THE number of adults with diabetes more than doubled between 1980 and 2008, according to a new study led by Professor Majid Ezzati of Imperial College London and Goodarz Danaei at Harvard University and published in the Lancet. This jump is not quite as horrific as the numbers might initially suggest, because ageing helped push up rates. But a good 30% of the increase was caused by higher prevalence of diabetes across age groups. Obesity seems to be a main culprit; the authors found a high correlation between rising rates of diabetes and a rise in body mass index. The global leap masks considerable variation between the sexes and among regions. Across the world the rate of diabetes rose by 18% for men and by 23% for women, to 9.8% and 9.2% respectively. In some countries the gap between the sexes was more dramatic. In Pakistan, for example, rates jumped by 46% for men and by 102% for women. The highest incidence of all is found in the Marshall Islands, where more than a quarter of all adults had diabetes in 2008. America has lived up to its hefty reputation. Women’s rate of diabetes jumped 79%, something that has contributed to a decline in life expectancy among some groups. And once again, French women are the envy of the world. Rates there fell by 11.2%.

Beware the middle-income trap

China’s roaring growth cannot last indefinitely

But will they consume enough?

CHINA’S LEADERS ARE usually shy of telling things as they are, but the prime minister, Wen Jiabao, put it bluntly when he described China’s economy in 2007 as “unstable, unbalanced, unco-ordinated and unsustainable”. Some foreigners may extol China’s handling of the global financial crisis, but Mr Wen has stuck to his guns. The phrase even crops up in China’s recently adopted five-year economic plan, standing out as an indirect admission of the failings of his own administration and as a marker for the next.

For all its problems, China in the coming 10-15 years is still likely to reach several symbolic milestones. The IMF predicts that in 2016 it will become the world’s largest economy on a purchasing-power-parity basis. The Economist Intelligence Unit, a sister organisation of this newspaper, reckons that on the basis of market exchange rates China will attain that glory in 2020. By the end of this decade, according to Daiwa Securities, GDP per person in Shanghai, China’s richest city, could be almost the same as the average for America in 2009.

And for all the bubbliness of China’s property market and the reckless spending of local governments, the country will probably avoid a crippling debt crisis. China has foreign-exchange reserves of more than $3 trillion and ran a modest budget deficit of 2.5% of GDP last year. Its worries are longer-term. The economy will certainly begin to slow in the next few years after three decades of nearly 10% average annual growth. Exports will be constrained by depressed Western markets, and investments in fixed assets will produce diminishing returns. But the slowdown will be less pronounced if the government succeeds in boosting consumption as a new growth engine.

Chinese leaders are perennial worriers about inflation, not least because of its role in fuelling the discontent that led to the Tiananmen Square protests of 1989. But even though it rose to 5.5% in May, considerably above the government’s 4% target for the year, it shows little sign as yet of returning to previous highs of about 20% in 1988 and more than 25% in 1994. It also has a useful political side-effect, easing some of China’s tension with America over the value of its currency. America’s Treasury says that because of the higher inflation rate in China, the yuan is in effect appreciating against the dollar by more than 10% a year. Chinese leaders have been debating whether to push interest rates higher, but Mr Kuijs says Chinese policymakers have become more tolerant of medium rates of inflation.Arthur Kroeber of GK Dragonomics, a consultancy, says the country still enjoys a considerable tailwind from urbanisation and a huge potential for productivity gains as it adopts new technology. He says a scattering of white-elephant projects (including the odd ghost-town of uninhabited new housing and office developments) does not concern him: “There’s no question that there are excesses, but the basic thing they are doing is sensible.” Louis Kuijs of the World Bank agrees. He sees the trend growth rate easing over the coming decade, but not dramatically. New infrastructure is generally being put to good use. Even though investment as a proportion of GDP is high, China’s accumulated investment in fixed assets is still low. Real wages have been rising strongly, which should help boost consumption. Standard Chartered, a bank, says that although China’s public debt is considerably higher than the 17% of GDP officially cited, it remains manageable. Even after allowing for bad loans to local-government investment companies, it runs at 80% of GDP, the bank estimates, about the same as Britain’s last year and well below Greece’s.

Yukon Huang of the Carnegie Endowment for International Peace, a think-tank in Washington, DC, says doomsayers are wrong to be so concerned about the fall in the ratio of household consumption to GDP. True, it has dropped from around 50% two decades ago to 35% today, among the lowest levels in the world, whereas investment is among the world’s highest; but such a decline, he says, is not unusual for an industrialising country. The efficiency of stimulus spending may be questionable, “but how efficient do you expect stimulus money to be?” He thinks growth could remain at 7-8% for a long time.

The bears’ grumbles

But many analysts are far less sanguine. Some worry that China could be approaching a Japanese-style crisis: a boom in exports and investment along with bubbly property markets, followed by many years of stagnation. In China’s case the added sting would be that it has not yet got rich. Officials and experts debate endlessly whether the country is slowly heading towards a “middle-income trap”. China was already a lower-middle-income country last year, with a GDP per person of around $4,400. The fear is that it might suffer the same stagnation and turbulence as Latin American economies in the 1980s and 1990s.

The drafters of the new five-year plan adopted in March were clearly hoping to head off such a calamity. Five-year plans have evolved since the Mao era when they were used by the government to micromanage the economy, but they are still meant to play a crucial role in setting the economic tone. “China model” fans love them because, at least in theory, they commit leaders to an economic strategy that will not be undermined by the chop-and-change policymaking of democracies. When Mr Wen’s successor takes over in 2013, the current plan will still have more than two years to run. It calls for faster change in the “pattern of economic development” to address the imbalances, and sees boosting consumption as critical to this.

Mr Wen himself is no touter of a China model. His previous five-year plan, which took effect in 2006, was also intended to shift the economy away from too much reliance on exports and investment. It set a target of 7.5% annual growth in GDP for the plan period, against 8% for the previous one. Instead, the rate accelerated to about 11% a year, compared with an average of 9.5% in the first half of the decade. Household consumption as a proportion of GDP fell sharply. And China’s 4 trillion yuan stimulus programme (about $620 billion at current exchange rates), launched in November 2008, allowed banks to lend almost at will, mostly to state-owned enterprises, raising the prospect of a flood of new bad debt.

Despite Mr Wen’s calls for more evenly shared prosperity, the gap between rich and poor and between cities and countryside has continued to widen. Since he took office in 2003, absolute poverty has dropped markedly. But the number of people in relative poverty (with 50% or less of the median income) grew from 12.2% of the population to 14.6% between 2002 and 2007, according to research by Terry Sicular of the University of Western Ontario and Li Shi and Luo Chuliang of Beijing Normal University. By the end of the plan period the goal of establishing a “harmonious socialist society”, a favourite catchphrase of Mr Wen’s and Mr Hu’s, appeared even more remote than at the beginning. Protests over local injustices, already running at tens of thousands a year, were becoming ever more frequent.

The new five-year plan adopted in March notes that the “external environment” for China’s development has become “more complicated”. In other words, markets abroad do not look promising. It calls for a “strategic readjustment” in China’s growth model, putting even more emphasis than its predecessor on domestic demand, especially consumption. It still envisages big investments, but in the hope that these will boost household consumption in the longer term. It promises 36m new “affordable housing” units, more than Britain’s entire housing stock. The hope is that cheaper homes will make it easier for the Chinese to get into the housing market without having to save quite so much. And the government has pledged to ramp up spending on health, education and other social-welfare programmes. Eventually too this could encourage people to save less and consume more.

The government also wants the high-speed railway network, already the world’s longest at 8,300km, to quintuple in length by 2015. Beijing, having completed one of the world’s largest airport terminal buildings in 2008, will get a whole new airport. So will 54 other cities, increasing the total number with airports by nearly one-third. These investments, officials hope, will help to boost urban growth, and with it consumption. Infrastructure targets are usually met in China because governments have little trouble with not-in-my-backyard protests.

But some economists believe this is all too much. Among the bears is Michael Pettis of Peking University, who believes that investments are becoming increasingly inefficient and that China is heading towards a “brick wall” of government debt. Growth, he says, will remain high in the early half of the decade but could drop off sharply thereafter as loans turn sour. Even in the best case, he says, growth will fall below 5%. Victor Shih of Northwestern University also points to a looming debt problem, exacerbated by the recklessness of local governments during China’s stimulus-spending spree. Not being allowed to borrow directly, many of them set up companies to borrow on their behalf, using land as collateral. “There is a hidden danger of an asset bubble and [we] are facing a certain financial risk,” wrote Yu Peiwei of the party’s Policy Research Office in January. If the bubble bursts, land prices could plummet, leaving the banks dangerously exposed.

Bingeing on investment

Nouriel Roubini of New York University, a chronic bear, is in this camp. In a recent article he argued that the brick wall will most likely be hit between 2013 and 2015. He noted that China was spared a recession in the wake of the financial crisis because investment in fixed assets, such as transport infrastructure and factories, increased from an already very high 42% of GDP in 2008 to nearly 50% in 2010. No country, he says, could be productive enough to invest 50% of GDP in new fixed assets without eventually facing “immense overcapacity and a staggering non-performing loan problem”.

It is not just foreigners who worry. Ge Zhaoqiang, a senior researcher at China Merchants Bank, gave warning in May that China’s economy had become “seriously distorted” by prolonged dependence on high levels of investment. There was now a risk, he said, of an economic downturn “unprecedented in the past 30 years” with possibly damaging consequences for China’s social and political stability.

If China is not to stagnate, it will have to make a bigger effort to persuade rural dwellers to keep coming to the cities as its population ages ever more rapidly. In 1980 one-fifth of China’s people lived in urban areas. Today the figure is 49.7%. Very soon the country will become predominantly urban, with over 51.5% forecast to be living in urban areas by the end of the five-year plan. This implies a slower pace of urbanisation than in the past decade. For once, however, the government is not setting its goals too low. In future urbanisation will indeed become harder.