Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #42

Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #42

  • Биоразлагаемый имплант помог восстановить поврежденные нервы.
  • Через мембрану из двумерного материала прошли сверхбыстрые потоки газа.
  • Квантовую телепортацию впервые осуществили на десятки километров.
  • Улучшить вкус пищи можно с помощью дополненной реальности.
  • Из спирта получили водород с помощью нового наноматериала.
  • 36 спутников связи OneWeb вывели на орбиту с космодрома Восточный.
  • Рекордное сближение Юпитера и Сатурна прошло 21.12.20.

news_5f33e83a97353.png

Новости одной строкой

  • Научные эксперименты на Большом адронном коллайдере будут возобновлены только в 2022 году из-за пандемии.
  • Служебный модуль китайской лунной миссии "Чанъэ-5" успешно завершил свою миссию. Модуль с примерно 2 кг реголита приземлился во Внутренней Монголии.
  • В столице России началось тестирование машин с автопилотом, разработанных Sber Automotive Technologies.
  • Испанские ученые говорят, что 400 000 лет назад человек впадал в спячку зимой.
  • 36 спутников связи OneWeb вывели на орбиту с космодрома Восточный на ракете-носителе "Союз-2.1б" с разгонным блоком "Фрегат-М".
  • Первый пуск нового российского космического корабля "Орел" на новой тяжелой ракете-носителе "Ангара" должен состояться в декабре 2023 года.
  • Физики создали атомные часы на квантовой запутанности. Даже спустя 13 миллиардов лет они отстанут лишь на 100 миллисекунд.
  • Знаменитый французский собор Нотр-Дам де Пари будет отреставрирован при помощи российских часовщиков из Петродворцового часового завода, известными маркой "Ракета".
  • Астрономы при помощи телескопа Кека уточнили расстояние до галактики GN-z11, считающейся кандидатом на самую далекую галактику из известных на сегодняшний день. Оказалось, что наблюдаемый свет от объекта был испущен, когда возраст Вселенной составлял около 420 миллионов лет.
  • Японские ученые выяснили, что время субъективно замедляется, когда человек чувствует вину за то, что он что-то скрывает.
  • Рекордное сближение Юпитера и Сатурна в конце декабря 2020 года (сближение 21.12.20)

Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #42

news_5fe331b6db5d1.png

Научная среда

Биоразлагаемый имплант помог восстановить поврежденные нервы

Китайские нейроинженеры разработали биосовместимый имплант, который восстанавливает поврежденные нервы при помощи электростимуляции, а затем самостоятельно разлагается. Имплант сам по себе является простейшим гальваническим элементом, электролитом в котором выступают биологические жидкости организма, поначалу генерируя напряжение немногим меньшее, чем в обычной пальчиковой батарейке.

Более миллиона людей ежегодно страдает от повреждения периферических нервов, приводящих к двигательным нарушениям и потере чувствительности. Для восстановления нервов проводят операцию по трансплантации. Суть ее в том, что здоровый нерв пересаживают в поврежденный участок. Обычно берется участок нерва из другой части тела, роль которого несущественна. Однако те участки, откуда можно взять совместимые нервы, ограничены, и после хирургического вмешательства возможны побочные эффекты на участке-доноре.

Китайские исследователи разработали миниатюрный электростимулятор, который стимулирует восстанавление нервной ткани и, выполнив свою функцию, постепенно распадается без вреда для организма. Устройство представляет собой микротрубку толщиной 350 мкм из полимерных материалов, покрытых тонким слоем магния (Mg; толщиной 3,5 мкм) и железо-марганцевого сплава (FeMn; толщиной 1,5 мкм).

Полимерный материал, благодаря пористой структуре, проницаем для факторов роста нейронов, необходимых для восстановления. Металлы же, служа электродами, совместно с биологическими жидкостями организма, образуют гальванический элемент. Он создает электрический ток, который ускоряет восстановление нервной ткани. Имплант в виде микротрубки также выступает в качестве каркаса, соединяющего поврежденные части нерва.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe32770d16ed.png

Через мембрану из двумерного материала прошли сверхбыстрые потоки газа

Американские исследователи показали, что через мельчайшие отверстия в мембране из двумерного дисульфида вольфрама могут протекать потоки газа.

В начале XX века известный датский физик Мартин Кнудсен сформулировал теорию, описывающую динамику газовых потоков. Но ученые предполагали, что при уменьшении размеров отверстий, через которые протекают потоки газа, их физика будет меняться и перестанет подчиняться теории Кнудсена. Теперь у исследователей появилась возможность создавать поры предельно маленького размера, что позволило им проверить верность суждений датского физика.

Теперь у нас есть надежный метод анализа отверстий размером в несколько атомов на больших площадях с использованием газовых потоков. Открытие найдет применение в различных областях, включая молекулярное разделение, зондирование и определение сверхнизких концентраций газов.

Физики показали, что скорость потоков газа через поры в дисульфиде вольфрама на несколько порядков выше, чем описанная в предыдущих работах.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe32bd7e1b86.webp

Квантовую телепортацию впервые осуществили на десятки километров

Команда исследователей утверждает, что впервые осуществила устойчивую квантовую телепортацию на большие расстояния. Новое исследование заложит основу для "квантового Интернета" – сети, в которой информация, хранящаяся в кубитах, распространяется на большие расстояния благодаря эффекту квантовой запутанности.

Согласно новой работе, команде ученых удалось телепортировать кубиты фотонов через 44 километра волокна. Независимо от расстояния, закодированная информация, совместно используемая парой "запутанных" частиц, может передаваться между ними. Телепортируя квантовые кубитамы – основные единицы квантовых вычислений, – исследователи надеются создать сети квантовых компьютеров, которые смогут обмениваться информацией с невероятно высокой скоростью.

Однако физики признают, что поддерживать стабильность такого информационного потока на больших расстояниях оказалось чрезвычайно сложно. Предыдущий мировой рекорд был установлен исследователями из Университета Калгари, на дистанции всего в 6 километров.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe32cea9b686.webp

Улучшить вкус пищи можно с помощью дополненной реальности

Японские исследователи продемонстрировали, насколько визуальное восприятие пищи может видоизменять не только ожидания от нее, но и сам вкус. С помощью дополненной реальности они заставляли добровольцев ощущать выпечку более влажной или сухой, а кетчуп – более насыщенным или же водянистым.

То, что вкус формируется не только лишь из информации от вкусовых рецепторов, которая поступает в наш мозг, но и при помощи запахов, вида еды, ее описания – давно уже не открытие для исследователей. Более того, этими знаниями активно пользуются маркетологи, например, в случае, когда хотят, чтобы вино лучше покупалось за бОльшую цену и было при этом субъективно вкуснее.

Исследования показали, что люди склонны ассоциировать кислую пищу и газированные напитки с более резкими формами и большей детальностью, а сливочные продукты и негазированные напитки – с более мягкими. В основе этого визуального восприятия лежит то, как свет отражается от объекта, то есть распределение яркости. Более ранние исследования показали, что вариации в распределении яркости влияют на то, насколько свежей кочанная капуста кажется людям на серии фото.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe32d48d95c9.png

Человечество пройдет критическую отметку потепления между 2027 – 2042 годами

Ученые уже несколько десятилетий создают климатические модели, которые предсказывают поведение глобального потепления. Однако насколько они точны?

Климатические модели основаны на математических вычислениях и моделировании различных взаимодействующих факторов, таких как атмосфера, океан, лед, суша и Солнце. Хотя такие прогнозы основаны на системах, которые ученые достаточно хорошо понимают, в таком подходе все равно остается некая неопределенность.

Когда ученые прогнозируют, например, насколько поднимется глобальная температура в зависимости от концентрации CO2 в атмосфере, они говорят о повышении, которое охватывает как умеренные значения, так и катастрофические. Если количество СО2 удвоится, то глобальная средняя температура поднимется на 1,9 – 4,5°C. Однако работать с таким разбросом очень сложно.

Предыдущие модели говорят о том, что эту отметку потепления в 1,5°С человечество пройдет в промежутке между сегодняшним днем и 2052 годом. Новая же модель заметно сузила этот интервал, указав на промежуток меду 2027 – 2042 годами. Исследователи также обнаружили, что ожидаемое потепление будет ниже на 10 – 15%, чем предсказывалось ранее.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe32821951b1.webp

Глобальное потепление ударит по энергетическому сектору. Через 30 лет человечеству понадобятся сотни новых станций

2020 год станет самым теплым годом за всю историю метеорологических наблюдений. А там, где высокие температуры и невыносимо жаркие дни, там и кондиционеры. Ученые отмечают, что по мере роста температур охладительные системы перестанут помогать, так как электростанции будут не в состоянии работать в условиях более жарких дней. Ученые отмечают, что тепловые электростанции уже сейчас вынуждены сокращать выработку энергии в жаркие дни на более чем 10% из-за ограничений системы охлаждения.

Все дело в том, что воздух и вода, используемые для охлаждения станций, слишком быстро нагреваются. Это может стать настоящей проблемой в будущем, так как температуры будут только расти, больше людей будет пользоваться кондиционерами, а станции просто не смогут обеспечивать электроприборы энергией. Итан Коффел, доцент кафедры географии и окружающей среды в школе Максвелла, говорит, что при глобальном потеплении в 2°С (по сравнению с доиндустриальным уровнем) отключения электростанций в жаркие дни могут удвоиться.

По мере того, как больше людей будет пользоваться кондиционерами, все больше парниковых газов будет выбрасываться в атмосферу, провоцируя увеличение температур.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe328dbda35e.webp

Динозавры переходили к активному полету минимум трижды

Авторитетная международная группа палеонтологов произвела тщательную (в том числе количественную) обработку огромного массива данных о древнейших птицах и их родственниках – хищных динозаврах. Дело это необходимое: палеонтология сейчас развивается стремительно, каждый год появляются новые данные, которые надо интегрировать в целое, корректируя имеющиеся гипотезы или предлагая новые. Авторы попытались определить физический порог, после которого животное становится способным к активному полету, и показали, что хищные динозавры пересекали этот порог минимум трижды, в разных (хотя и довольно близких) эволюционных ветвях, лишь одна из которых дала настоящих птиц.

Как обычно и бывает в подобных случаях, динозавры приближались к порогу активного полета широким фронтом, экспериментируя в разных направлениях. Эта тенденция охватила не только группу Paraves. Авторы отмечают, что и у тех оперенных динозавров, которые в нее не входят (таковы, например, орнитомимиды и компсогнатиды), подъемная сила крыльев бывает не меньше, чем у современных нелетающих птиц, таких, как галапагосский баклан и попугай какапо. Кстати говоря, первые найденные пернатые динозавры – те самые, которые поразили Джона Острома – относились именно к компсогнатидам, а не к паравесам. Так что претендентов на активный полет, физически способных достичь его при небольшой "доработке", было очень много – гораздо больше, чем тех, кто сумел по-настоящему полететь.

И, конечно, летающие и нелетающие динозавры длительное время – никак не меньше 80 миллионов лет – жили вместе, в составе единой фауны: выход той или иной группы на новый эволюционный уровень не отменяет успешности предыдущих уровней. Конец этого сосуществования наступил только в конце мелового периода, когда вымерли все динозавры и их потомки, кроме единственной ветви эуорнисов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe3300e19b27.jpg

Из спирта получили водород с помощью нового наноматериала

Химики нанесли слой никеля на двумерный наноматериал и получили катализатор, с помощью которого можно эффективно выделять водород из спиртов.

Водородное топливо считается экологичной альтернативой бензину и дизелю. Но на пути у повсеместного распространения этого вида топлива стоит несколько проблем, в числе которых его безопасное хранение и транспортировка. Поэтому исследователи по всему миру пытаются создать способы безопасной перевозки водорода. Одним из них является транспортировка водородсодержащих соединений и получение водорода из них на месте прямо перед использованием.

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли предложили получать водород из спиртов. Эти вещества можно перевозить на большие расстояния довольно безопасно в виде жидкостей. До сих пор проблемой такого способа была эффективная и быстрая добыча водорода из спиртов. Теперь химики создали катализатор, который решает эту задачу.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe3308724709.webp

Звуковые волны смогли отделить наночастицы в каплях друг от друга

Ученые создали метод концентрирования и разделения наночастиц в каплях жидкости. Для этого физики использовали звуковые волны.

Для выделения наночастиц из жидкости сегодня чаще всего используют методы центрифугирования. В центрифугах за счет действия центробежной силы частицы начинают оседать на дно сосудов и образовывать плотный осадок. Но для работы таких установок требуются довольно большие затраты энергии и времени: процесс центрифугирования может занимать часы и даже дни в зависимости от размера частиц в системе.

Исследователи из Университета Дьюка разработали метод осаждения наночастиц, в котором капли жидкости вращаются с помощью звуковых волн. Ученые создали устройство, способное вращать отдельные капли жидкости. Оно состоит из пьезоэлектрической поверхности, в центре которой находится кольцо из полидиметилсилоксана – соединения кремния, обычно используемого в микрофлюидных технологиях, которое ограничивает каплю и удерживает ее на месте.

Ученые показали, что, используя различные частоты акустических волн, они могут специфически концентрировать частицы размером до десятков нанометров. В этот диапазон размеров попадают многие биологические молекулы, такие как ДНК и экзосомы, которые играют важную роль в межклеточной коммуникации и передаче болезней.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fe330da68309.webp

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=rXsFEyw2w4w https://www.youtube.com/watch?v=qsLqQC52NTY https://www.youtube.com/watch?v=kGjjbdaTlPo

Основные источники:

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

news_5f0edf9e46fa5.png

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

Прошлый выпуск рубрики:

  • На токамаке KSTAR установили новый рекорд по удержанию плазмы.
  • Япония показала грунт с астероида Рюгу.
  • Высота Эвереста заявлена на уровне 8848,86 м, что почти на 4 м больше, чем ранее считал Китай.
  • "Спектр-РГ" связал пузыри Ферми с активностью центральной черной дыры Млечного Пути.
  • Лайнер МС-21 с российскими двигателями ПД-14 выполнил первый полет.
  • Военные обвинили солнечные панели в создании помех радиосвязи.

Источник

Читайте также