Новости мира

Анализ волос может сообщить, например, в каком регионе был или бывал человек и когда (если он не постригся с тех пор, конечно). О том, как определить это по волосам, знают ученые  университета Западной Вирджинии в Моргантауне (США).

Известно, что большинство волосков, найденных на месте преступления, не имеют достаточно ДНК для анализа в них. «Делать химический анализ и пытаться выделить какие-то особенности, индивидуальные черты — действительно единственная альтернатива», — объяснил один из авторов исследования, криминалист-ученый Глен Джексон (Glen Jackson).

Кератин, основной компонент волос, содержит 21 аминокислоту, а коэффициенты зависят от биохимии организма и отличаются у разных людей, сообщается в статье, опубликованной в журнале Science. Гидролиз аминокислот и измерение их величин дает профиль, который, при сравнении с базой данных, дает указание пола, возраста, индекса массы тела и даже регион происхождения. Однако Джексон говорит, что точность варьируется в зависимости от признака и требует дополнительных исследований.

Соотношения изотопов — атомов одного и того же элемента, которые отличаются друг от друга количеством нейтронов — в волосах также может дать подсказки. Например, уточняет scientificrussia.ru, соотношение изотопов водорода и кислорода в воде варьируется от региона к региону, и накладывают отпечаток, в том числе на волосы. В результате, изотопный анализ волос может дать подсказку о том, где человек был в предыдущие месяцы или годы, если волосы достаточно длинные. Так что злоумышленники и разведчики должны сделать выводы.

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории изучили эффективность одного из предлагаемых способов изменения орбиты угрожающего Земле астероида ― с помощью удара многотонного космического аппарата, разогнанного до больших скоростей. И выяснилось, что такая попытка, увы, не увенчается успехом.

Исследователи провели детальное трехмерное моделирование столкновения 10-тонного снаряда, разогнанного до скорости 10 км/с, с астероидом Голевка. Этот астероид имеет среднюю орбитальную скорость примерно 17 км/с и периодически пересекает орбиту Земли и Марса.

Эффективность использования кинетических перехватчиков для изменения траектории астероида зависит от множества факторов. Конечно, прежде всего, это скорость и масса самого аппарата-снаряда. Однако здесь мы ограничены возможностями современных ракет-носителей, поэтому был выбран десятитонный аппарат и скорость 10 км/с, которую можно достичь без сборки крупногабаритных конструкций на орбите и длительного разгона. Кроме того, необходимо учесть множество характеристик астероида: скорость вращения, плотность, наличие  пещер, которые могут гасить распространение ударной волны и т.д.

К сожалению, пишет CNews.ru, моделирование показало невысокую эффективность ударного воздействия на астероид. После удара 10-тонным объектом астероид поменял свою скорость всего на один миллиметр (!) в секунду. При этом астероид Голевка имеет небольшой диаметр: около 500 м. Для более крупного камня, диаметром один километр и более, кинетический удар такой силы вовсе останется незамеченным. Серия ударов также вряд ли реализуема на практике —  потребуются сотни пусков тяжелых ракет-носителей в год. Словом, придется еще поломать голову.

Простую проволоку для создания трехмерных объектов из двух десятков типов металлов использует новый тип 3D-принтера, созданный в рамках стартапа NVBOTS. В отличие от современных лазерных принтеров с технологией SLM, новый принтер использует в качестве сырья не дорогостоящие металлические порошки, а обычную проволоку.

Преимущество новинки в том, что SLM-принтеры, которые послойно спекают лазером слои металлического порошка, стоят очень дорого: около $500 тыс. Кроме того, они имеют большие габариты, да и сам порошок стоит недешево.

Новый принтер от NVBOTS отличается тем, что по конструкции похож на 3D-принтеры, которые печатают с помощью пластиковой нити. В NVBOTS вместо пластиковой нити используется металлическая проволока, которая плавится в печатающей головке принтера. Принтер может использовать проволоку из 21 металла, включая алюминий, никель, титан, олово. Деталь можно изготовить сразу из нескольких металлов.

Пока технология находится в начальной стадии разработки и позволяет печатать лишь небольшие объекты. Но разработчики считают, пишет CNews.ru, что новый принтер может заменить массовое производство некоторых повседневных вещей.

Аппаратно-программный комплекс для определения характера человека по его следам в интернете создали ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) и Томского госуниверситета (ТГУ).

Программа изучает индивидуальный семантический граф человека, проще говоря, стилистику письма в интернете. По сообщениям на форумах, статусам в соцсетях, подписям к фото, комментариям к новостям и прочему текстовому контенту, программа создает граф, который превращается в формулу для расчета параметров личности.  Всего анализируются более 40 параметров восприятия действительности человека. Таким образом, можно узнать характер, мировоззрение, эмоциональное состояние и уровень интеллекта. Программному комплексу для выводов о личности человека нужны тексты объемом от 2 тысяч слов.

Работа по созданию комплекса заняла пять лет и вылилась в 11 патентов. Сам комплекс работает на кластере из 20 компьютеров. В настоящее время, сообщает CNews.ru, томские ученые дорабатывают алгоритм, чтобы использовать программу мог любой желающий, к примеру, для поиска «идеальных» друзей или подходящих психологически устойчивых кадров.

Графеновые полимерные аккумуляторы втрое большей емкости, чем литий-ионные, обещает к концу текущего года вывести на рынок испанская компания Graphenano. Проект завода по выпуску новинки у испанцев совместный с китайской Chint. На первом этапе завод будет к концу 2016 года  выпускать до 80 миллионов батарейных ячеек. Второй этап будет еще масштабнее.

Новый аккумулятор может оказать огромное влияние на мировой рынок. Ведь отсутствие легких мощных и емких батарей является причиной слишком медленного внедрения в массовое производство электротранспорта, в том числе воздушного, робототехники, носимой электроники и т. д.

Графеновый аккумулятор намного лучше литий-ионного. Прежде всего, он может заряжаться за треть быстрее, а в режиме форсированной зарядки —  всего за пять минут. Но, главное, его удельная емкость составляет 1000 Вт*ч/кг при напряжении 2,3 В. Для сравнения, у обычных литий-ионных аккумуляторов этот показатель приблизительно равен 200 Вт*ч/кг.

Благодаря высокой удельной емкости, стокилограммовая графеновая батарея обеспечивает пробег в 800 км. Если использовать новый аккумулятор в электромобиле Tesla Model S, пробег на одном заряде увеличится с 334 до 1013 км. Для Nissan Leaf —  с 250 до 546 км. При этом, замечает  CNews.ru, графеновый аккумулятор безопаснее литий-ионного, поскольку не склонен к возгораниям и взрывам.

На мыльный пузырь можно установить новую солнечную панель от Массачусетского технологического института ― настолько она тонкая. При этом уникальный преобразователь солнечной энергии в электричество имеет рекордную эффективность. При толщине в 1/50 толщины человеческого волоса, панель вырабатывает около 6 ватт на грамм собственного веса.

Сверхтонкая солнечная панель создается в ходе единого процесса, который объединяет этапы формирования солнечных ячеек на подложке и покрытие готового изделия защитным слоем. Основной панели является пластик под названием парилен. В  качестве основного светопоглощающего слоя применяется органический материал под названием DBP.

Готовая солнечная панель получается в процессе «выращивания» осаждением паров при комнатной температуре, без использования агрессивных сред. Сначала париленовая пленка осаждается на прочный материал, например, стекло, а после «выращивания» панели готовое изделие можно аккуратно снять и поместить на любой предмет.

Потенциально подобные панели можно разместить на любой поверхности, пишет CNews.ru. Особенно это актуально для приложений, где вес является критическим параметром, например на миниатюрных роботах или космических аппаратах. В космосе такие панели могут применяться в виде огромных разворачиваемых «парусов», питающих мощные электрореактивные двигатели, а также для питания наноспутников. На Земле новинка так же найдет массу применений, прежде всего для носимой электроники и автономных устройств.

Более сорока лет оставался нерешенным так называемый «термоэлектрический парадокс» в сверхпроводниках, и наконец-то недавно появилось аргументированное объяснение. Сделали это физики из лаборатории криогенной наноэлектроники Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева совместно с коллегами из колледжа Ройял-Холлоуэй Лондонского университета. Исследователи разработали теорию термоэлектрических явлений в сверхпроводниках и подтвердили ее, проведя сверхточные эксперименты.

Как известно, термоэлектрические явления возникают, если в различных частях электрической цепи будет разная температура. Например, в электрическом контуре, состоящем из двух проводников, находящихся при разной температуре, в месте их контакта возникнет разность электрических потенциалов (эффект Зеемана) и потечет ток. В сверхпроводниках же первоначально отрицалось само существование термоэлектрических эффектов, поскольку из-за отсутствия электрического сопротивления в них не могла возникнуть разность потенциалов. Однако в 1944 году академик В. Л. Гинзбург показал, что термоэлектрический ток все же может возникать в неоднородных сверхпроводниках. Обнаружить его можно по создаваемому магнитному полю.

В 1970-х годах физики теоретически предсказали, что магнитные поля, которые можно измерить, будут возникать в петлях из разных сверхпроводников. Последовавшие эксперименты подтвердили наличие термоэлектрического тока, однако и величина эффекта, и его зависимость от температуры не совпали с теоретическими. Так, к удивлению исследователей, величина эффекта в ряде случаев превышала предсказанное значение в сто тысяч раз! Такое расхождение между теорией и экспериментом получило название «термоэлектрического парадокса».

Команда физиков под руководством профессора Виктора Петрашова, работавшая в колледже Ройял-Холлоуэй Лондонского университета, сумела разработать новую теорию термоэлектрического эффекта в сверхпроводниках, хорошо согласующуюся с экспериментом. Для экспериментальных исследований были изготовлены микроскопические сверхпроводящие биметаллические петли и сверхчувствительные магнитометры на основе современных достижений нанотехнологии. Авторам работы удалось устранить все маскирующие эффект явления. В частности, влияние магнитного поля Земли, из-за которого возникали проблемы в ранних экспериментах. Загадка, державшаяся сорок лет, – разгадана!

Результаты исследования, как сообщает журнал Science Advances, могут стать основой для разработки сверхчувствительных болометров, которые используются для анализа принимаемого излучения.

Управлять роботизированной инвалидной коляской на расстоянии, исключительно силой мысли, научилась… обезьяна. Для этого ученые разработали нейрокомпьютерный интерфейс. Аналогичные приспособления помогут парализованным инвалидам снова начать двигаться. 

Специалисту по нейроинтерфейсам Мигелю Николелису (Miguel Nicolelis) из Университета Дьюка удалось интегрировать беспроводной многоканальный имплантат в мозг подопытного животного – с помощью всего 300 нейронов обезьяна представляла себе маршрут движения кресла и доезжала до цели. Если раньше обезьяны Николелиса могли управлять только протезами, то сейчас ученым впервые удалось приспособить нейроинтерфейс для контроля движений всего тела.

Стимулом для обезьян была тарелка с виноградом, до которой они пытались добраться. Ученые записали сигналы мозга и конвертировали их в цифровые команды, управляющие движением транспортного средства.

В отличие от предыдущих экспериментов (с протезами), обезьяны не тренировались в управлении с помощью джойстика. Этот факт особенно отмечается исследователями: новую технологию можно будет передать паралитикам, которым не придется сначала учиться с помощью рук. Кроме того, отмечается в статье, опубликованной в журнале Nature Scientific Reports, имплантаты Николелиса доказали свою прочность и безопасность для тканей мозга: они работают несколько лет. Со временем качество управления инвалидным креслом росло. Обезьяны начали мысленно рассчитывать расстояние до тарелки с виноградом (судя по новому сигналу из их мозга).

«Наши данные говорят о том, что кресло-каталка ассимилировано мозгом животного и воспринимается им уже как элемент образа тела. По сути, кресло становится частью тела обезьяны», — заявил Николелис.

Как сообщил сайт strf.ru, ученые довели технологию до той стадии, когда можно имплантировать устройства в мозг человека и начинать клинические испытания.

Опасность энергетических напитков заключается в воздействии на сердечно-сосудистую систему. Это выяснили ученые американского института диетологии и питания. Они определили, что потребление энергетиков повышает артериальное давление, формирует симптомы тахикардии и аритмии.

Исследование длилось 3,5 недели. Всего ученые задействовали в исследовании 27 человек, возрастом от 18 до 45 лет. Эксперимент предусматривал ежедневное потребление напитков на протяжении трех недель. Каждый участник эксперимента, после выпитой банки энергетического напитка, ощущал учащенное сердцебиение, шум в ушах и стук в височных долях головы.

В результате исследования, пишет globalscience.ru, ученые пришли к выводу: потребление энергетиков ведет к проблемам со здоровьем, включая развитие сердечных заболеваний с последствиями.

Механизм, благодаря которому кровь обогащается свободным кислородом в сердце лосося, обнаружили канадские ученые. Они доказали, что фермент карбоангидраза может изменять кислотность крови в области сердца. Это уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, и он выходит из эритроцитов.

Прочность связи между гемоглобином и кислородом у всех позвоночных зависит от рН. У рыб же с кислотностью среды связана еще и кислородная емкость этого белка. Чем в более кислой среде находится гемоглобин рыб, тем меньше кислорода он может удерживать и тем слабее с ним связан.

Один из ферментов, способных менять рН внутри организма — карбоангидраза, которая превращает углекислый газ и воду в бикарбонат и протон и обратно. Ранее было экспериментально показано, что активность карбоангидразы усиливает отдачу кислорода рыбьими эритроцитами.

В новой работе, опубликованной в Journal of Experimental Biology, ученые продемонстрировали, что в клетках сердца кижуча синтезируется форма карбоангидразы, встраиваемая в клеточную мембрану. Находясь в стенке сердца, фермент контактирует с кровью, и его активность сказывается на кислотности крови в полости органа. Таким образом, карбоангидраза закисляет среду внутри сердца, что способствует высвобождению кислорода из эритроцитов именно там.

В информации popmech.ru, подготовленной по материалам научной статьи, отмечается, что, в отличие от млекопитающих, у рыб отсутствует система сосудов, обеспечивающих кровью сердечные мышцы. Кроме того, через сердце рыб проходит венозная кровь, которая бедна кислородом. Предложенный механизм объясняет, как проходным рыбам удается преодолеть гипоксию, особенно опасную в условиях активного движения.