Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #34

Сегодня мы не только читаем всякое околонаучное, но и добываем ачивки:

• Биопластик по токсичности не уступил пластику.
• Обсерватория SOFIA нашла молекулы воды в лунном кратере.
• Диетическая газировка может негативно влиять на здоровье, в частности на сердечно-сосудистую систему.
• Между "мирами": радиологи смогли разглядеть слой между серым и белым веществом.
• Астрономы нашли следы столкновения Млечного пути с карликовой галактикой.
• "Энергия" разработала дрон, заряжающийся лазером из космоса.

Новости одной строкой

• Диетическая газировка может негативно влиять на здоровье, в частности на сердечно-сосудистую систему.
• Новое российское программное обеспечение облегчит и упростит работу с группировками космических аппаратов. Уже идет разработка программы, которая даст возможность управлять сотнями и тысячами аппаратов одновременно.
• Сновидения в фазе быстрого сна гораздо сложнее и связаннее по сравнению со сновидениями во время медленного сна.
• Частная компания "Ларос" создаст российский ракетный двигатель на метане.
• На орбиту выведен третий навигационный спутник нового поколения "Глонасс-К", который запустили в воскресенье с космодрома Плесецк на ракете "Союз-2".
• 23 октября успешно прошли огневые стендовые испытания второй ступени ракеты-носителя легкого класса "Ангара-1.2". Испытания являются одним из заключительных этапов наземной отработки изделия.
• Фотография одного нейрона (розовый) на фоне недифференцированных стволовых нейрональных клеток мыши.

Научная среда

Биопластик по токсичности не уступил пластику

Химики определили точный состав упаковок на основе биоразлагаемых пластиков и растительных материалов. Материалы, изначально заявленные как экологичная и более безопасная альтернатива пластикам, оказались в равной степени токсичны.

Биопластики, в отличие от пластиков на основе нефти, производят из биоматериалов, например, из целлюлозы и крахмала. Биомасса – возобновляемый ресурс, а разложение биоматериалов происходит быстрее и проще. Биопластики в основном используются для производства одноразовых изделий и упаковки, в том числе для хранения продуктов питания. При этом точный состав биопластиков производители не обязаны публиковать, и что на самом деле скрывается за термином «биопластик» в каждом конкретном случае, сложно сказать.

По результатам тестов, токсичность варьировалась для одного и того же материала в зависимости от образца. Самую низкую токсичность показали образцы из бамбука, а также 6 из 10 образцов биополиэтилена, однако кластерный анализ показал, что тип полимера не позволяет прогнозировать токсичность материала. Исследователи сравнили данные о токсичности биопластиков с данными своих же предыдущих тестов на обычных пластиках из нефтепродуктов. Примечательно, что доля образцов биопластика, вызывающих токсичность, оказалась такой же, как и для обычных пластиков – 67 процентов всех испытуемых образцов, а сила токсикологического воздействия сопоставима с пластмассами на основе нефтепродуктов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Обсерватория SOFIA нашла молекулы воды в лунном кратере

Астрономы при помощи летающей обсерватории SOFIA обнаружили молекулы воды в грунте лунного кратера Клавий. Несмотря на то, что содержание воды в грунте крайне мало, наблюдения показали, что ее молекулы способны сохраняться на видимой стороне Луны, будучи заключенными в частицы грунта.

Анализ данных, полученных телескопом, показал, что как в кратере Клавий, так и в его окрестностях содержатся молекулы воды в количестве от 100 до 400 микрограмм на грамм грунта. Если сравнивать это с земными условиями, то пустыня Сахара содержит в сто раз больше воды, чем лунный грунт. Ученые подчеркивают, что им неизвестно какое-либо другое вещество, подходящее для Луны, которое бы имело подобные спектральные характеристики на длине волны шесть микрометров, а также отмечают, что погрешность измеренного содержания воды составляет около 80 микрограмм на грамм грунта.

Предполагается, что молекулы воды находятся внутри частиц ударного стекла или в пустотах между зернами реголита, что позволяет им сохраняться. Низкое содержание воды в Море Ясности можно, по мнению исследователей, объяснить падением небольших метеоритов, которые приводят к иссушению поверхностного слоя реголита толщиной в несколько сантиметров. Ученые отмечают, что работа демонстрирует ситуацию на Луне в отдельных местах и в современную эпоху и не может описать эволюцию содержания воды в лунном грунте на протяжении долгого времени.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/U70y8ypCbyA

Предсказанный Эйнштейном эффект обнаружили в далекой системе

Гравитационное красное смещение, эффект, предсказанный Альбертом Эйнштейном, был обнаружен в звездной системе, находящейся в нашей галактике.

В рамках общей теории относительности Эйнштейна существует эффект, известный как «гравитационное красное смещение», при котором свет становится более красным из-за влияния гравитации: длина волны фотона или световой частицы становится длиннее и кажется краснее по мере удаления от гравитационного колодца. Гравитационный колодец, в свою очередь, – это сила тяжести, создаваемая массивными объектами в космосе.

Теперь ученые нашли новое доказательство существования этого эффекта на расстоянии 29 тысяч световых лет от нас. Они обнаружили гравитационное красное смещение в двухзвездной системе под названием 4U 1916−053.

Ученые обнаружили эффект гравитационного красного смещения, проанализировав рентгеновские спектры или количество рентгеновских лучей, поглощенных на разных длинах волн звезд в этой системе. Они отметили ярко выраженное смещение эмиссионных линий в сторону красной границы спектра. Столь сильного смещения прежде не наблюдалось.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/6W97-hjJ5mQ

Между "мирами": радиологи смогли разглядеть слой между серым и белым веществом

Так называемое поверхностное белое вещество, которое находится между серым (корой головного мозга) и белым веществом, содержит наибольшее количество корковых нейронных связей, покрытых миелиновой оболочкой. С помощью высокоразрешающей магнитно-резонансной томографии исследователи смогли тщательно изучить устройство этого тонкого, но функционально важного участка и выяснить, что в нем содержится много железа.

Большая часть всех связей белого вещества головного мозга приходится на тот его небольшой участок, который плотно прилежит к коре и называется поверхностным белым веществом (superficial white matter, SWM). Этот слой существенно отличается и по структуре, и по функциям от собственно глубокого белого вещества. Его составляют U-волокна (отростки нейронов), которые получили свое называние из-за специфического строения – они обеспечивают кортикальные межнейронные взаимодействия и связывают между собой соседние извилины, подковообразно охватывая их. Но интересны U-волокна еще и тем, что «обрастают» миелиновой оболочкой позже всего: процессы миелинизации в мозге завершаются лишь к 40 годам.

Авторы с помощью структурной МРТ сверхвысокого разрешения впервые смогли картировать поверхностное белое вещество живого мозга, объединив полученные данные с биофизической моделью МР-контрастирования в мозге post mortem. Некоторые ученые уже сообщали о том, что в U-волокнах содержится много железа, но сейчас удалось связать эти данные с изображениями живого мозга и получить представление о том, как это железо "выглядит" in vivo, а также о том, какая структура обеспечивает наибольший вклад в контрастность на МРТ. Ей оказался миелин.

Интересно, что контраст, обеспечиваемый железом, в SWM варьировался между различными областями коры. Более массивные отложения железа наблюдались в богатых U-волокнами лобных, височных и теменных ассоциативных областях, потенциально отражая более высокую плотность волокон или позднюю миелинизацию в этих зонах. То есть, по сути, появилась количественная связь между микроструктурой мозга и параметрами МРТ.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Желтым маркировано серое вещество.
Стрелки указывают на тонкую полоску поверхностного белого вещества.

Астрономы нашли следы столкновения Млечного пути с карликовой галактикой

Ученые выяснили, что около трех миллиардов лет назад Млечный путь столкнулся с карликовой галактикой, которая прошла через его центр. Доказательством этого служат необычные зонтикообразные структуры в звездном потоке в созвездии Девы.

Астрофизик Хайди Джо Ньюберг (Heidi Jo Newberg) из Университета Пенсильвании вместе с коллегами проанализировали данные обзоров Sloan Digital Sky Survey, Gaia и LAMOST, и обнаружили в звездном потоке Девы две структуры T-образной формы. Прошлые наблюдения за другими галактиками показали, что такие структуры могут возникать после столкновения с другими, меньшими по размеру галактиками.

Каждый раз, когда карликовая галактика проходит через центр Млечного пути, она постепенно замедляется под действием его гравитации. В конечном итоге от нее "отрываются" звезды, которые формируют длинные нити. Чтобы определить, сколько пролетов через центр пережила карликовая галактика, можно использовать моделирование на основе данных обзора. Это также может помочь определить, когда произошло первоначальное столкновение.

Открытие также помогает внести ясность и в другой вопрос. До сих пор ученые думали, что рождение Т-образных структур в потоке Девы и поглощение Млечным путем галактики-"сосиски" произошло примерно в одно и то же время. Однако выяснилось, что эти события произошли с разницей в 5–8 миллиардов лет, что говорит о том, что либо они не связаны между собой, либо возраст галактики-"сосиски" был определен ошибочно.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Созданы подвижные опоры мостов, вдохновленные конечностями

Сегодняшние опоры мостов обычно представляют собой большие монолитные бетонные конструкции, которые придают им большую прочность, но нередко трескаются из-за землетрясений и прочих катаклизмов. Существуют и другие варианты, среди которых особенно выделяется исполнение несущих конструкций из суставов и секций в виде конечностей.

Новая конструкция моста, которой посвящена работа инженеров Техасского университета A&M, известна как гибридный скользящий-качающийся мост. Его колонны так же устойчивы, как и типичные бетонные мостовые колонны, но при этом способны поглощать больше энергии от сотрясений земли благодаря подвижным соединениям и сегментам, вдохновленным человеческими конечностями. Если происходит землетрясение, отдельные части опор скользят друг по другу, а не трескаются – по крайней мере, на бумаге. Но от теории до практики, как известно, весьма неблизкий путь.

Наша конструкция моста относительно новая, а потому в мире попросту существует не так много научной литературы, к которой мы могли бы обратиться. Мы использовали нетрадиционный подход, наняв группу экспертов по повреждению и ремонту мостов, чтобы восполнить наш пробел в знаниях.

Эксперименты позволили команде сравнить производительность отремонтированных опор с опорами в их исходном состоянии, а также с классической бетонной версией. Инженеры обнаружили, что гибридные скользящие-качающиеся колонны испытывали меньше повреждений, чем традиционные конструкции, и очень мало повреждений в целом. Они оставались стабильными даже когда подвергались воздействиям, эквивалентным землетрясениям, которые случаются раз в несколько тысяч лет. Когда же новые опоры действительно были повреждены, ученые выяснили, что их можно легко залатать раствором и углеродными волокнами.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/icxsgSvEoZ8

Почему летучие мыши переносят вирусы и не болеют

Летучие мыши выполняют роль резервуаров для вирусов, сами при этом не страдая от них. Теперь исследователи выяснили, как этим животным такое удается.

Летучие мыши могут быть резервуарами для многих зоонозных вирусов, включая SARS-CoV, MERS-CoV, вируса Эбола и – скорее всего – SARS-CoV-2. Однако молекулярные механизмы, с помощью которых летучие мыши могут без вреда для себя носить смертельные для человека патогены, были до сих пор не ясны.

Ученые из Медицинской школы Дьюк-Нус в Сингапуре, кажется, нашли решение этой загадки. Исследователи обнаружили у животных уникальные стратегии, позволяющие предотвратить развитие гипериммунных реакций. Эти стратегии защищают животных от болезней, которые вызывают зоонозные вирусы.

Один из механизмов защиты организма мышей – снижение уровня каспазы-1. Этот белок запускает ключевой воспалительный цитокиновый белок – интерлейкин-1 бета (IL-1β). Другой механизм, который они используют, препятствует синтезу цитокинов IL-1β через тонкое равновесие между уровнями каспазы-1 и IL-1β.

По словам исследователей, подавление гипериммунных реакций увеличивает продолжительность жизни и предотвращает возрастные дегенеративные изменения у людей.

Полную версию материала читайте по ссылке.

"Энергия" разработала дрон, заряжающийся лазером из космоса

Патент на новый беспилотник опубликован в базе Федерального института промышленной собственности. Специалисты ракетно-космической корпорации "Энергия" имени С. П. Королёва запатентовали новый тип беспилотного летательного аппарата, который сможет прямо в полете заряжать свои аккумуляторы от лазерного луча. Описание разработки опубликовал "Федеральный институт промышленной собственности" (ФИПС).

Техническим результатом изобретения является совмещение в конструкции квадрокоптера, кроме функций всенаправленного приемника-преобразователя электромагнитной энергии лазерного пучка в электроэнергию и пассивного маркера системы поиска, слежения и наведения, так же функций силовой конструкции и тепловой, что позволяет выполнить конструктивную (силовую) и тепловую увязку трех взаимно перпендикулярных сотовых круговых панелей, составляющих его корпус, в единую тепловую сеть.

По замыслу создателей, электромагнитное излучение от системы генерации лазерного излучения (СГЛИ), размещенной на наземной, воздушной или космической станции управления, системой формирования и наведения (СФИН), формируется в лазерный пучок с заданными параметрами и с помощью системы поиска, слежения и наведения (ПСН), направляется на корпус квадрокоптера. Там электромагнитное излучение (ЭМИ) через фотоэлектрические преобразователи направляется в фотоэлементы, которые превращают ЭМИ в фотоэлектрический ток, а уже постоянный ток источника питания трансформируется в переменный ток для питания электромоторов, приводящих винты квадрокоптера.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Ученые восстановили "утраченную" тектоническую плиту

Исследователи использовали компьютерное моделирование и показали, что гипотетическая тектоническая плита под названием "Воскрешение" действительно могла существовать.

Поверхность нашей планеты состоит из тектонических плит, которые находятся в постоянном движении. Благодаря процессам на границах этих плит формируются горы и вулканы. Из-за процесса субдукции тектонические плиты могут опускаться под землю и исчезать. Поэтому восстановить движение тектонических плит в прошлом – непростая задача.

Исследователи ранее предполагали, что в эпоху раннего кайнозоя, кроме двух основных тектонических плит – Кула и Фараллона – существовала еще и третья под названием Resurrection ("Воскрешение"). Другие ученые считали, что этой плиты никогда не было. Теперь геофизики создали компьютерную модель, которая показала, что "Воскрешение" действительно хорошо вписывается в исторические тектонические процессы.

Ученые обнаружили много магмы к востоку от зоны соприкосновения Кула и Фараллона на территории современных Аляски и Вашингтона. Эта магма должна была остаться после формирования вулканов на краю плиты "Воскрешение".

Полную версию материала читайте по ссылке.

На острове Русский дети обнаружили останки ихтиозавра

Авторами необычного открытия стали участники проекта "Наука в путешествии. ПриМорье". Тайфун «Майсак», который разрушил одну из скал на берегу острова Русский близ Владивостока, позволил обнаружить отпечатки ребер и фрагменты костей крупного доисторического животного. Ученые подтвердили, что обнаруженные останки принадлежат ихтиозавру – доисторическому морскому хищнику.

Скорее всего, да, это ребра ихтиозавра. Ихтиозавры обитали во всех морях. На острове Русском это вторая такая находка. Части древних обитателей находили от Магадана до юга Приморья – но это был очень фрагментарный материал. А тут более-менее полный, к тому же часть находится в породе. Материал надо препарировать, и, может быть, там окажется самая важная часть скелета – череп. Но голову могли ему оторвать еще 220 миллионов лет назад. Это вторая полная находка. По ребрам и позвоночному столбу пока сложно сказать, какая зубная система была у этого экземпляра.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=hkhaipY3JmU https://youtu.be/ztiAlx-hlxA https://www.youtube.com/watch?v=QUX95UB57bs

Основные источники:

• neuronovosti.ru
• popmech.ru
• nplus1.ru
• elementy.ru

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

• Археологи нашли рисунок огромной кошки на плато Наска в Перу.
• Nokia спроектирует вышки 4G-связи для установки на Луне.
• У человека обнаружен новый орган.
• "Вояджеры" обнаружили более плотный космос вне Солнечной системы.
• Птица пролетела 11 дней без остановок от Аляски до Новой Зеландии и побила мировой рекорд.

Источник