Новости мира

Гидрогель «держит удар»

Гидрогель, из которого можно сделать искусственные мышцы, средства доставки лекарств, накопители жидкости и множество других полезных вещей, создали ученые Университета Нагоя и Токийского университета (Япония). Уникальные свойства гидрогелю придают особые скользящие петли в его структуре.

Новый тип гидрогеля эффективно впитывает воду, хорошо растягивается и противостоит разрезанию ножом. При этом в его основе лежит обычный гидрогель, который применяется для изготовления электродов. Разработка имеет очень большой потенциал, поскольку гидрогели уже давно считаются одним из самых перспективных материалов в области биотехнологий, аэрокосмической отрасли и робототехники.

Разработка японцев особенно важна потому, что за несколько десятилетий изучения гидрогелей их перспективность не вышла за рамки лабораторных опытов. Да, в перспективе полимеры, насыщенные водой, могут применяться для доставки лекарств, в качестве накопителей жидкостей и газов, каркасов для живых клеток и т.д. Однако до сих пор самые ценные лабораторные образцы не подходили для коммерциализации из-за своей непрочности. Лишь немногие гидрогели внедрены в промышленное производство, например,  в процесс изготовления электродов для физиотерапевтических приборов.

Новый гидрогель имеет особую структуру: молекулы пропионовой кислоты могут скользить через отверстия в форме восьмерки, которые образуются «швами» на стыке полимеров. Эти швы играют роль своеобразных шкивов, которые минимизируют нагрузку на полимерную сеть. Таким образом, гидрогель легко выдерживает растяжение, сжатие и даже надавливание острым предметом. Кроме того, он может поглощать большие объемы воды, становясь в 620 раз тяжелее. Это свойство можно использовать, например, для накопления воды в засушливых регионах или создания питательной среды для культивирования живых клеток.

Но главное ― с помощью регулирования рН-фактора можно управлять реакцией гидрогеля на температуру, заставляя его сжиматься сильнее или слабее при определенной температуре окружающей среды. Таким образом, констатирует «Nature Communications», гидрогель можно применять в искусственных мышцах. Для протезов,  экзоскелетов и роботов это был бы практически идеальный вариант: нетравматичный, прозрачный и дешевый.

А не упрятать ли водород в… кокосовый орех?

Благодаря замечательным свойствам у водорода есть все шансы вытеснить моторное топливо, получаемое из ископаемых углеводородов. Но на пути к этой светлой мечте немало трудностей. Одна из них — люди пока не научились эффективно, надёжно и безопасно хранить водород, обладающий низкой объёмной плотностью энергии. Например, в одном литре нефтяного бензина водорода, вольно говоря, содержится на 60% больше, чем в одном литре чистого жидкого водорода. Другими словами, водород всегда будет требовать больших резервуаров, чем бензин.

Хранения водорода — огромная проблема. Для повышения плотности его можно было бы сжижать, но водород кипит при температуре -250оС. Чтобы удержать его в жидком состоянии, требуется мощная и громоздкая теплоизоляция.

Сжатый водород опасен, поэтому и эта технология непригодна для широкого внедрения на транспорте, где крупные и мелкие аварии и дорожные происшествия происходят очень часто.

Ввиду того, что сжижение и сжатие водорода не способно решить проблему, наука занялась разработкой технологий химического хранения. Учёные ищут материалы, способные эффективно адсорбировать водород и высвобождать его по мере надобности.

Поначалу всеобщее внимание привлекли металлогидриды. Но выяснилось, что у них есть недостатки. Для высвобождения водорода эти материалы необходимо нагревать, а значит — неэффективно расходовать энергию. Кроме того, металлогидриды можно перезаряжать ограниченное количество раз, примерно около 100, после чего они быстро теряют ёмкость с ростом числа перезарядок.

Вини Диксит (Viney Dixit) и его коллеги из Центра водородной энергии при Университете в Варанаси, Индия, сообщили об открытии. Они обнаружили, что уголь из мякоти кокосового ореха может прекрасно справляться с задачей хранения водорода. По меньшей мере, способность адсорбировать водород у этого материала не хуже, чем у других, но при этом «кокосовый уголь» сохраняет работоспособность после многократных циклов перезарядки. Углерод легко связывает водород и столь же легко высвобождает его тогда, когда это надо. Кроме того, из углерода легко сделать пористый материал с высокой площадью поверхности.

Один из способов получения угля с нужными свойствами состоит в «карбонизации» биологического материала, например мякоти фруктов или скорлупы кокоса. Метод заключается в нагреве сырья до нескольких сот градусов Цельсия в азотной атмосфере, гарантирующей сохранность углерода и его пористой биологической структуры.

Вместо скорлупы кокосового ореха Дикси использовал его мякоть. Её преимущество в наличии широкого спектра дополнительных элементов, таких как калий, магний, натрий и кальций, равномерно распределённых по всему объёму материала. По словам исследователей, эта особенность способствует тому, что углерод связывает больше водорода.

Как сообщили учёные, их «кокосовый» углерод адсорбирует 2,3% водорода по весу при комнатной температуре и 8% при температуре жидкого азота под давлением 70 атмосфер.

По критериям, разработанным американским Министерством энергетики, жизнеспособной технологией считается та, с помощью которой может быть создана система, способная хранить не менее 5,5% водорода.

Очевидно, пишет Facepla.net в информации, подготовленной по материалам MIT Technology Review, что индийские учёные пока не достигли целевых показателей, ведь результат их работы не практическая система, а только материал, который может стать для неё основой. Тем не менее, они смогли «нащупать» новый важный механизм и направление дальнейших исследований, обнаружив зависимость адсорбционных свойство углерода от катализаторов.

Откуда СО2? Из атмосферы, вестимо

Представляя свой метод очистки атмосферы от углекислого газа физик Питер Эйсенбергер ожидал, что коллеги примут его идею скептически. Но Департамента энергетики США признал, что технология жизнеспособна, благодаря чему Эйсенберг получил возможность начать практическую часть проекта.

Пять лет спустя стартап Эйсенберга Global Thermostat сумел собрать 24 миллиона долларов инвестиций, построить демонстрационную установку и привлечь, по меньшей мере, одного клиента, заинтересованного в покупке двуокиси углерода из воздуха.

Для связывания углекислоты из воздуха используются вещества, называемые аминами. Возможности технологии ранее были опробованы на очистке выбросов угольных электростанций, но Эйсенберг пришёл к выводу, что ему по плечу куда более амбициозная задача — очистить от лишней углекислоты всю атмосферу планеты.

На сегодняшний день, ведение бухгалтерского учета — это одна из самых важных областей работы любой компании. Очень важно избегать ненужные штрафы и уплачивать налоги.

Трудность этой задачи в том, что средняя концентрация СО2 в атмосфере в 300 раз меньше, чем в дымовой трубе электростанции, всего лишь 400 частей на миллион. Но при этом 52% выбросов углекислого газа производят не крупные заводы, на которых обычно сосредоточено внимание учёных, а мелкие источники, такие как домашние хозяйства, фермы и автомобили.

Несмотря на то, что темпы увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере за последние годы ускорились вдвое, скептики утверждают, что исправить положение можно, используя менее затратные методы, чем захват воздуха.

Эйсенберг с ними не согласен. По его словам производство углекислоты из воздуха с помощью аминов обходится в 15-50 долларов за тонну продукта, в то время как рыночная цена её около 100 долларов. Углекислый газ нужен многим, в том числе нефтяникам для заполнения истощённых пластов с целью повышения нефтеотдачи.

Global Thermostat уверен в своём «светлом будущем». Стартап расширяет партнерские связи, основываясь на научных прогнозах. По подсчётам, в 2021 году потребность в углекислом газе составит 3 миллиарда тонн, почти в десять раз больше, чем было на рынке в 2011 году.

Демонстрационная установка, связывающая атмосферный углекислый газ, представляет собой прямоугольную башню, в которой мощные вентиляторы прогоняют воздух сквозь череду широких контакторов. Каждый из них состоит из 640 керамических кубиков с сорбентом из аминов. Контакторы поднимаются вверх по башне, а затем поочерёдно освобождаются от углекислого газа под воздействием водяного пара.

Как пишет Facepla.net в информации, подготовленной по материалам MIT Technology Review, основная проблема, которую предстоит решить компании, это прочность аминового сорбента. Пока ещё он слишком быстро разрушается при окислении. Частая замена сорбента делает процесс менее рентабельным, чем прогнозирует Эйсенберг.

Зачем нужна оценка недвижимости?

Мало найдется людей, которые не слышали ничего о существовании оценщиков. Это специалисты, которые занимаются подсчетом стоимости различного имущества, в том числе и недвижимого. Так для чего же может понадобиться оценка недвижимости?

Есть ряд случаев, когда недвижимость оценивается по желанию заказчика. Тем не менее имеются случаи, когда оценка будет обязательной процедурой. Это, разумеется, не обозначает, что вас вынудят ее произвести. Это обозначает, что без ее проведения невозможно будет получить тот или иной разрешительный документ.

Итак, в первую очередь оценка будет обязательной, если недвижимость планируется ввести в уставной капитал компании. Также ее необходимость возникает в случае с ипотечным кредитованием, причем не только юридических лиц, но и физических. Проводиться оценка квартиры или другой недвижимости должна и в том случае, если супруги решили составить брачный договор. Потребуется оценка и в случае имущественных споров при разводе супругов.

Недвижимость, выкупленная или изъятая одним из путей, допускаемым действующим законодательством, также подлежит оценке. Кроме того, оценка может проводиться, чтобы выяснить, правильно ли уплачиваются налоги. Потребуется она и при вступлении человека в наследственные права.

На данный момент фирмы, которые осуществляют независимую оценку недвижимости, не нуждаются в лицензии. Таким образом, выйти на данный рынок может кто угодно. Именно поэтому очень важно правильно выбирать оценщика. Так, в обязательном порядке следует выяснить, является ли организация членом СРО и имеется ли у оценщика страховой полис.

С компанией-оценщиком обязательно заключается договор. После его заключения начинаются работы, связанные непосредственно с оценкой недвижимости. По их окончании оценщик составляет отчет. Он будет являться документом, который содержит информацию доказательного значения.

Паразит, ставший на путь исправления

Митохондрии, которые снабжают клетки энергией, изначально были энергетическими паразитами, прежде чем изменили роль на противоположную и стали «энергостанцими». Таковы выводы нового исследования, проведенного в Университете Вирджинии (США).

Чтобы больше узнать о происхождении митохондрии, ученые использовали новейшие технологии для секвенирования ДНК 18 паразитических бактерий.

«Мы реконструировали генетический код предков митохондрии посредством расшифровки ДНК ее ближайших родственников, и уверены, что это окажется паразит, сосавший энергию клетки, что прямо противоположно нынешней роли митохондрии», — объяснил биолог Мартин Ву из Университета Вирджинии, ведущий автор статьи об этом исследовании, которая на днях появится в онлайн-журнале PLOS One.

Мы знаем, что простые клеточные бактерии были поглощены клетками около 2 млрд лет назад и что со временем они стали митохондриями, органеллами, отвечающими за энергоснабжение — приток аденозинтрифосфата (ATP), своего рода энергетической «валюты» жизни — практически в любых клетках, имеющих ядро, будь то ткани животного или растения. Но как именно это произошло — неизвестно.

Мартин Ву полагает, что ныне существующие теории, скорее всего, неверны, потому что все они основаны на идее, что взаимоотношения между бактерией и клеткой были взаимовыгодными с самого начала.

«Мы считаем, что в первое время отношения были враждебными — что бактерия паразитировала на клетке и лишь позднее стала приносить пользу, когда изменила направление потока ATP», — объяснил Ву.

Это открытие поможет нам понять, как развивалась жизнь на Земле в ранние периоды, и как жизни на планете стала такой разнообразной, потому что это богатство форм было бы невозможно, если бы митохондрия не снабжала клетку энергией, сообщается в статье на сайте Newswise.

Российские научные журналы консолидируются

Первый из серии семинаров РИНЦ — Российского индекса научного цитирования (Russian Science Citation Index), который был посвящен интеграции российских журналов в международную платформу Web of Science, прошел в Высшей школе экономики. В нем приняли участие представители научных журналов, эксперты по наукометрии, специалисты по повышению качества и международному продвижению журналов.

Напомним, что в сентябре 2014 года стартовал проект, призванный стать основным инструментом интеграции отечественных журналов в ведущую международную базу данных научных публикаций Web of Science, — национальная платформа Russian Science Citation Index. Для включения в Russian Science Citation Index планируется отобрать 1000 лучших российских научных изданий. На первом в серии регулярных семинаров, которые совместно организует НИУ ВШЭ, Министерство образования и науки РФ, компания Thomson Reuters, Научная электронная библиотека eLibrary, научно-издательский совет РАН и издательство «Медиа Сфера», была представлена информация о ходе реализации проекта по созданию национальной базы данных Russian Science Citation Index и ее размещения на Web of Science, обсуждены принципы и критерии отбора российских научных изданий для включения в нее. А заказать дипломную работу можно по приведенной выше ссылке.

Генеральный директор Научной электронной библиотеки eLibrary Геннадий Еременко, выступая на семинаре, заявил: «Идея создать конкурентную среду для журналов, чтобы попасть в нее было престижно и чтобы это помогало журналам продвигаться в международной системе научного цитирования. Для журналов, которые попадут в эту тысячу, будет значительно легче попасть потом в ядро [международного цитирования]. Видимость этих журналов, безусловно, вырастет — ученые других стран смогут найти наши публикации, прочитать их и, возможно, процитировать».

Шиссен зи!

Мышеловка. Патент выдан изобретателю Д. А. Виллиамсу (James Alexander Williams) в 1882 году.

Ну, что тут скажешь? Курьезное решение. С технической стороны все безупречно. Свою пулю мышь заработает легко. Но возникают вопросы. Реально ли купить новостройку в пушкино и безопасно использовать в ней подобную систему?

Если ночью у вас под кроватью сработает такая «мышеловка», как  избежать нервного расстройства?

Если пуля начнет рикошетить?

Если мышка или швабра мышеловку случайно развернут?

Если под мышку «закосит» догадливый убийца?

Если взведенный самострел найдут в кладовке дети?

И, в конце концов, очень уж противная это работа – всякий раз соскребать со стен то, что осталось от несчастного грызуна.

Впрочем, на рисунке видно, что мышь изготовилась застрелиться не под кроватью, а где-то на природе. Однако изобретение от этого менее нелепым не становится.

Тем не менее, от «мышиного самострела» ведут свою родословную пулевые противопехотные мины, которые появились позже в некоторых странах. Такая мина представляет собой простейший пистолет, врытый в землю дулом вверх. Жертва сама заставляет мину выстрелить, наступив на ствол, кончик которого слегка торчит из земли. При выстреле пуля пробивает стопу или пятку бойца и надолго выводит его из строя.

И все же широкого применения пулевые мины не нашли. Причина одна. ПМП не обладает основным поражающим фактором, присущим остальным типам мин: она не приводит к развитию минного страха у противника. Ведь со стороны, кажется, будто упавший солдат просто сражен вражеским выстрелом. А ведь как раз минный страх — это мощное психологическое оружие, способное остановить наступающую пехоту.

Шапка-невидимка? Нет ничего проще!

Шапка-невидимка вдохновляет физиков на все новые поиски «технологии невидимости». Уже сейчас для этого есть несколько подходов, связанных с использованием оболочек или экранов, которые способны заставить свет обогнуть предмет и продолжить распространение в прежнем направлении. При этом наблюдатель видит то, что расположено за предметом, который таким образом делается невидимым. Эта сама по себе непростая задача осложняется тем, что разным лучам требуется разное время на огибание тела, тогда как для «качественной» невидимости они должны распространяться одновременно. Реализация этих методов связана с применением наукоёмких технологий и экзотических материалов, таких как метаматериалы. При этом невидимость наблюдается только при наблюдении с определенной точки, и исчезает, стоит наблюдателю немного сместиться.

Физики Университета Рочестера в Нью-Йорке предложили иную концепцию – обеспечить исчезновение предмета с помощью, так называемой лучевой маскировки. Они разработали систему из четырех линз, способную при наблюдении через них скрыть большие объекты, размещенные между линзами. Для ее изготовления достаточно дешевых и легкодоступных линз с разными фокусными расстояниями. Чем больше будут линзы, тем больший объект можно скрыть с их помощью. Объект между ними будет невидимым, даже если смотреть на него под разными углами (правда, разница в углах должна быть в пределах нескольких градусов). Расчеты показывают, что на больших линзах маскировка будет работать при углах до 15 градусов и даже более. Но линзы должны быть высокого качества, чтобы избежать краевых искажений.

Секрет исчезновения предметов очень прост. Система из четырех линз представляет собой подобие объектива, через который наблюдатель видит фон. Но у нее есть особенность – путь, по которому свет распространяется между линзами. Линзы расставлены таким образом, что свет от фона собирается в очень узкий луч, который направлен вдоль оси системы. Такой луч называется параксиальным, отсюда и данное авторами название метода «параксиальная оптическая лучевая маскировка». Предмет, расположенный между линзами за пределами этого луча, невидим наблюдателю, который продолжает видеть фон. Нельзя только допускать перекрытие предметом этого луча, другими словами, нельзя размещать предмет в области, где проходит луч, несущий изображение фона – в этом случае предмет становится виден. Таким образом, область маскировки объекта имеет форму бублика. Правда, авторы утверждают, что у них имеется проект более сложной установки, в которой эта проблема решена.

Чтобы понять, как создается параксиальный луч, достаточно вспомнить известные из школьной физики свойства выпуклой линзы. Падающий свет она собирает (фокусирует) в небольшое пятно вокруг так называемого фокуса линзы, а расходящиеся лучи света, исходящие из точки фокуса, превращает в параллельные оси линзы. Таким образом, первая линза установки фокусирует свет. Пройдя фокус первой линзы, лучи света снова начинают расходиться, но недалеко от фокуса на их пути ставится вторая линза, которая преобразует расходящийся пучок в почти параллельный. Для этого положение ее фокуса должно совпадать с фокусом первой линзы, а фокусное расстояние должно быть меньше, чтобы пучок получился узким. Оставшиеся две линзы в обратном порядке восстанавливают исходный свет.

Интересно, что в пресс-релизе на сайте университета исследователи привели простое описание установки с необходимыми формулами, чтобы ее мог изготовить любой желающий. Стоимость такой установки они оценили всего в $100. Сделайте – и вы сможете показать незабываемые фокусы своим знакомым.

Российские интернет-СМИ лидируют в научной журналистике

За период с 1 апреля 2013 года по 30 апреля 2014 года в российских СМИ было опубликовано 459 529 публикаций, посвященных образовательной и научной тематикам. При этом перепечатанных материалов было 44 процента. Наибольшую долю в данном сегменте журналистики занимают интернет-СМИ (63 процента), на втором месте идут информагентства (17 процентов), за ними следуют печатные газеты (15 процентов), журналы (2 процента), телевидение и радио (3 процента). Такие данные были приведены в исследовании «Коммуникации в российской научно-образовательной сфере: лучшие практики, проблемы и перспективы», презентованного компанией SPN Communications в рамках прошедшего недавно в Москве междисциплинарного научного форума Moscow Science Week.

Научной тематике из всего научно-образовательного поля было посвящено 40 процентов публикаций, из них 58 процентов пришлось на освещение политически аспектов (деятельность правительства, Государственной думы, Минобрнауки и так далее). При отсечении публикаций, посвященных гуманитарным дисциплинам, в конечном счете, доля публикаций о науке и научных инновациях составила 6 процентов от общего объема научно-образовательной информации в СМИ.

Образ ученого в средствах массовой информации привязан к административно-политической тематике. СМИ рассказывают об администраторах — ректорах вузов, директорах институтов. Самым упоминаемым за год ученым являлся президент РАН Владимир Фортов, за ним шел ректор МГУ имени М.В. Ломоносова Виктор Садовничий, а третье место занимал нобелиат, вице-президент РАН Жорес Алферов. Наиболее популярными в СМИ научными учреждениями являлись Российская академия наук, Гидрометцентр и Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова.

«Основной процент публикаций научно-образовательных организаций и инфоповодов, генерируемых ими, ориентирован на информирование о деятельности организаций, руководства, происходящих событиях, структурных преобразованиях и прочем. При этом рынок научно-популярных СМИ в России не развит. В итоге складывается ситуация, когда вокруг реальных научных достижений и ученых формируется информационный вакуум», — заключают авторы исследования.

Эти слова хорошо дополняет приведенное в иллюстрации семантическое облако вокруг понятия российская наука (с 1 апреля 2013 года по 30 апреля 2014 года, 459 529 публикаций).

Одной из причин сложившейся ситуации, считают аналитики, является неразвитость отрасли внешних коммуникаций в научных учреждениях, пишет Lenta.ru . Согласно результатам исследования, в этой сфере на тысячу сотрудников приходится от 0,4 до 2,6 специалистов, занимающихся связями с прессой, а их общее число не превышает 400 человек.

На пороге искусственного фотосинтеза

Воспроизвести ключевой этап реакции фотосинтеза впервые удалось в лабораторных условиях. Это сделали ученые Австралийского национального университета в Канберре. Тем самым они подошли на шаг ближе к созданию доступного топлива из воды и солнечного света.

Растения используют фотосинтез для того, чтобы получать из воды, углекислого газа и солнечного света энергию и кислород. В течение многих десятилетий ученые безуспешно пытались воспроизвести этот процесс для создания биологических систем, которые смогли бы производить чистое и доступное топливо.

Чтобы повторить фотосинтетическую реакцию, австралийские исследователи использовали модифицированный природный белок ферритин. Он содержится почти во всех живых организмах, и основная его функция заключается в хранении железа.

Исследователи заменили в белке железо на марганец и применили светочувствительный пигмент — хлорин цинка. После этого, пишет Popmech.ru, ферритин подвергался воздействию солнечного света, и была зафиксирована четкая индикация переноса электрического заряда, точно такого же, который происходит в растениях. Исследователи описывают это как «электрическое сердцебиение», которое является ключом к фотосинтезу.