Разные разности

10.10.2016 03:10:00

Дешевый катализатор поможет создавать углеводороды из солнечного света и воздуха без помощи растений.

 

Один из способов борьбы с парниковым углекислым газом — превратить его в углеводород, то есть в топливо. Сделать это может устройство, называемое искусственным листом (по аналогии с обычным зеленым листом, который превращает СО2 в углеводы с помощью фотосинтеза). Такое устройство сделали химики Иллинойсского университета под руководством Амина Салехи-Ходжина при финансовой поддержке Минэнерго и Национального научного фонда США.

 Как и в природном фотосинтезе, источником энергии служит солнечный свет. Эту энергию с помощью катализатора используют для восстановления углерода, и получается синтез-газ: смесь водорода и угарного газа. Его можно либо сжигать, либо отправлять в производство углеводородов. До сих пор эффективность таких листьев оставляла желать лучшего, к тому же их катализаторы из благородных металлов. Салехи-Ходжин решил использовать нанолистки диселенида вольфрама. Это вещество прекрасно восстанавливает углекислый газ, но быстро отравляется продуктами восстановления. Защиту удалось найти — ею послужила ионная жидкость, этил-метил-имидазол тетрафлуороборат, смешанный с водой в пропорции 1:1. Ячейку с жидкостью и катализатором приделали к катоду кремниевой солнечной батареи, к аноду — ячейку с электролитом из оксида кобальта в фосфате калия. Под действием солнечного света, который улавливает кремниевая батарея, на аноде формируются кислород и ион водорода, последний поступает в катодную ячейку, восстанавливает углерод, и в ней выделяются пузырьки водорода и угарного газа. Такой искусственный лист в тысячу раз производительнее и в двадцать раз дешевле, чем сделанный с катализатором из благородных металлов. Впрочем, до конкурентоспособной цены топлива, получаемого таким листом, еще очень далеко — очевидно, поэтому исследователи планируют предложить свой способ марсианским колонистам, у которых не будет никакого альтернативного источника углеводородов. 

Агентство «NewsWise», 25 июля 2016 года. 

 >>
07.10.2016 03:07:00

Европейский лосось еще в Средневековье пострадал от водяных мельниц.

 

Обычно в исчезновении такой важной северной рыбы, как лосось, винят промышленность, которая загрязнила хрустально-чистые воды горных рек и речушек. На втором месте людская жадность: рост населения и страсть к полноценному питанию заставили выловить всю рыбу, и вот теперь мы вынуждены есть форель и семгу из садка. Оказывается, причина иная. Ее установили голландские ихтиоархеологи из Рэдбудского университета во главе с Робом Лендерсом, изучавшие архивные записи северо-запада Европы с XIII века и далее. Это были и данные о запасах рыбы, и разрешения на вылов, и цены на рыбных аукционах, и многое другое.  

По документам выходило, что за семьсот лет вылов лосося никогда не рос, а только сокращался. Что же мешало размножаться лососю задолго до изобретения паровой машины и капиталистической индустриализации? Исследователи установили, что это были водяные мельницы: их начали строить по всей Европе примерно в 1000 году н. э.

 Не нужно думать, что лосось погибал в водяных колесах. Эта рыба прекрасно прыгает и умеет преодолевать преграды. Но мельница требовала запруды, а выше по течению возникало водохранилище, необходимая лососю для нереста галька покрывалась слоем ила и песка. Отсюда следует рекомендация современным специалистам, исправляющим старые ошибки: мало убрать из реки загрязнители и промышленные объекты, нужно еще восстановить галечное русло, очистив его от наносов. 

 

Агентство «AlphaGalileo», 19 июля 2016 года.

 
 >>
03.10.2016 03:02:00
Вакцина от гриппа снижает риск инсульта у диабетиков, но увеличивает у сердечников.

Казалось бы, грипп слабо связан с инсультом или инфарктом: каждый знает, что если перенести простуду на ногах, то можно получить неприятное осложнение, а если выполнять требования врача — вряд ли. Однако современная медицинская статистика позволяет искать совсем неочевидные связи между событиями. Так, исследователи из лондонского Королевского колледжа под руководством доктора Эстер Вамо работали с британской статистикой за 2003—2010 годы и выбрали среди пациентов тех, кто страдает диабетом 2-го типа. Таких пациентов в базе оказалось более 123 тысяч. Анализ данных показал, что ежегодное вакцинирование от гриппа снизило для них риски инфаркта и инсульта — на 22 и 30% случаев соответственно. Более того, и смертность среди них была на 24% меньше. От гриппа же защита работала хуже — число обращений в поликлинику по поводу гриппа и воспаления легких сократилось на 15%.

 Что же, значит, надо прививаться от гриппа, чтобы защититься от инсульта или инфаркта? Тут есть подводный камень, замеченный теми же исследователями: чудодейственный эффект вакцина оказывает лишь на диабетиков. А у сердечников вакцина, наоборот, увеличивает риски. Ответа на вопрос, почему так получается, у медиков нет. 

 

«Canadian Medical Association Journal», 25 июля 2016 года; doi: 10.1503/cmaj.151059

 
 >>
01.10.2016 02:50:00
Превращение внутри молекулы водорода сильно зависит от температуры.

Молекула водорода из двух атомов может быть в двух состояниях — орто и пара, что предсказали еще Гейзенберг и Хунд. В первом случае спины обоих протонов направлены одинаково, а во втором — в противоположных направлениях. Специалист по спиновой химии назовет эти состояния синглетным и триплетным и отметит, что есть химические реакции, которые с водородом в одном состоянии идут, а в другом — запрещены. А последствия могут быть вселенского масштаба — синтез органических веществ в космосе начинается именно с реакции молекулы водорода, и космохимикам нужно знать, сколько имеется в наличии синглетного водорода и сколько триплетного. При нормальных условиях 75% водорода пребывают в ортосостоянии, а 25% — в парасостоянии. Однако при низкой температуре (менее 20 К) весь ортоводород переходит в параводород. Превращение дает столько тепла, что если от ортоводорода заранее не избавиться, проведя конверсию на металлическом катализаторе, то при сжижении добрая половина газа, нагревшись, улетит прочь. В космосе же такая конверсия происходит на ледяной частице — именно она забирает возникающее при перевороте тепло.  

Детали конверсии изучали японские исследователи из университета Хоккайдо во главе с профессором Ватанабе Наоки. Они создали установку, которая позволяет измерять соотношение количеств орто- и параводорода при низких температурах. Оказалось, что нагрев всего на семь градусов, с 9 К до 16 К, в десять раз меняет скорость конверсии. Теперь создателям теории эволюции молекул придется существенно пересмотреть свои взгляды и постараться выяснить, какова была точная температура ледяных частиц межзвездного пространства в разные эпохи эволюции Вселенной.

 

  «Physical Review Letters», 2016, 116, 253201; doi: 10.1103/PhysRevLett.116.253201
 >>
27.09.2016 22:19:00

...в быту восточных славян накануне образования древнерусского государства не было замков и ключей, поскольку социальная дифференциация еще не способствовала возникновению потребности запирать свое жилье, они появились на рубеже IX-X вв., когда начались активные славяно-скандинавские контакты («Российская археология», 2016, 1, 114—122)...

...ученые призывают поклонников онлайн-игры Pokémon Go делиться со специалистами изображениями реальных животных, которых они запечатлеют во время «охоты на покемонов» в дополненной реальности; возможно, это вскоре приведет к открытию новых видов («Nature», 2016, 535, 7612, 323—324, doi:10.1038/535323b)...


...микроорганизмы в мерзлотных почвах Якутии устойчивы к длительному воздействию цезия и тория, что поможет создать микробиологические технологии для дезактивации зараженных территорий («Известия РАН. Серия биологическая», 2016, 2, 146—154)...


...в оплодотворенной яйцеклетке червя Caenorhabditis elegans есть и материнская, и отцовская митохондрии, но отцовская вскоре разрушается при участии фермента эндонуклеазы G; до сих пор детали механизма избирательного уничтожения отцовских митохондрий не были известны («Science», 2016, 353, 6297, 394—399, doi: 10.1126/science.aaf4777)...


....у нового для науки вида морских беспозвоночных форонид, обитающих в Японском море, обнаружен ранее неизвестный для форонид тип развития — личиночное живорождение («Доклады Академии наук», 2016, 467, 3, 362—364)...


...независимо от района обитания дальневосточного трепанга микробное сообщество его кишечника имеет одинаковый состав, все его представители обладают высокой биологической активностью и могут быть использованы в качестве пробиотиков в марикультуре («Микробиология», 2016, 85, 1, 92—99)...


...в представлениях европейских народов бронзового века важное место занимало божество ночного небосвода; в железном веке его символы и метафоры стали атрибутами солнца либо громовержца, а представления о божестве ночного неба преобразились в мотив всевидящего ока и образы одноглазых монстров, вроде циклопов («Stratum plus: Archaeology and Cultural Anthropology», 2016, 2, 255—264.)...


...к 2050 году Новая Зеландия будет полностью освобождена от крыс («Science», 2016, doi: 10.1126/science.aag0692)...

 >>
24.09.2016 22:16:00

...в воздухе кафе и ресторанов Москвы, где курят кальян; концентрация монооксида углерода, никотина, частиц табачного дыма и ароматических углеводородов в несколько раз превышает безопасный уровень, что опровергает мнение о безвредности кальяна («Гигиена и санитария», 2016, 95, 5, 439—444)...

...если в атмосфере планеты присутствует четырехатомный кислород О4, это может означать, что кислород абиогенный, то есть его присутствие не связано с жизнью («Astrophysical Journal, Letters», 2016, 819, 1, L13/1-L13/6)...


...исследован изотопный состав образцов с места испытания ядерного оружия «Тринити» в рамках Манхэттенского проекта; показано, что по соотношениям изотопов молибдена и по количеству плутония можно делать выводы о характеристиках бомбы («Proceedings of the National Academy of Sciences USA», 2016, 113, 29, 8104—8108, doi: 10.1073/pnas.1602792113)...


...взрослые лучше распознают состояния детей с расстройствами аутистического спектра по характеристикам вокализаций и речи, чем по мимической экспрессии («Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова», 2016, 102 6, 729—741)...


...мозг детей неандертальцев развивался так же, как у детей Homo sapiens, в частности, височные и лобные доли и мозжечок росли быстрее, чем остальные отделы мозга («Current Biology», 2016, 26, 14, R665—R666)...


...предложен метод протеомного и метаболомного анализа конденсата из воздуха, выдыхаемого новорожденными детьми, находящимися на респираторной поддержке. Выявлен ряд соединений, которые можно использовать как биомаркеры заболеваний или стадии развития ребенка («Молекулярная биология», 2016, 50, 3, 540—544)...


...в эксперименте, участников которого просили оценить моральную допустимость утилитарных действий, приводящих к спасению пятерых людей за счет смерти одного, мужчины по сравнению с женщинами скорее считают их допустимыми, то есть мыслят более утилитарно; выявлен также тренд к снижению утилитарности моральных оценок с возрастом («Психологический журнал», 2016, 37, 2, 79—91)..


...у мужчин 49—74 лет при рассматривании эротических изображений активируются области мозга, относящиеся не только к нейронному представительству эмоций, но и к системе когнитивного контроля эмоционального возбуждения и мотивационной сферы; это рекомендуется учитывать при использовании таких изображений в качестве положительных эмоциональных стимулов («Журнал высшей нервной деятельности», 2016, 66, 1, 21—25)...

 >>
22.09.2016 22:12:00
Аналог пирита поможет получать водород на солнечной энергии.

Водород — топливо той безуглеродной экономики, которая стала целью человеческой цивилизации после подписания Парижских климатических соглашений в конце 2015 года. Однако сейчас его получают электролизом воды, а электричество для этого добывают, сжигая все то же ископаемое топливо. Разрешить эту неувязочку мечтают фотохимики: они планируют использовать каталитический фотолиз воды, то есть разложение ее солнечным светом. Пока что эффективность процесса невелика, да и катализаторы дорогие — на основе платиноидов.

Физики из Висконсинского университета в Мэдисоне решили применить для решения этой задачи самые передовые теоретические знания и рассчитали катализатор методами квантовой механики. Расчет показал, что с задачей может справиться сульфид кобальта, но не простой: часть серы в нем должна быть заменена фосфором, который при освещении даст больше электронов.

Синтезировав рассчитанное соединение в виде нанопроволочек и прочих наночастиц, исследователи провели контрольные опыты и получили высокую эффективность преобразования солнечных фотонов в водород — 4,7%. Это на данный момент рекорд для фоторазложения воды с применением распространенных веществ.


«Nature Materials», 2015, 14, 1245; doi: 10.1038/NMAT4410

 >>
20.09.2016 22:11:00
Органические вещества образуются на межзвездных пылинках.

После того как зонд «Филы» в 2015 году обнаружил во льду кометы Чурюмова — Герасименко аминокислоту глицин, адепты гипотезы панспермии получили новый козырь: кометы не раз бомбардировали Землю и имеющиеся в них кирпичики белковой жизни могли стать основой первичного питательного бульона. А откуда аминокислота в комете? Комета состоит из первичного вещества той туманности, что породила Солнечную систему, стало быть, аминокислота присутствовала в ее пыли. А значит, где-то там, вдали от небесных тел, при температуре около абсолютного нуля идет синтез сложных веществ. Но как?

Аспирант Лейденского университета Даниель Пардекопер провел прямые эксперименты по выяснению механизма. Согласно его гипотезе, реактором служат частицы пыли, составляющие облака темных межзвездных туманностей. За миллионы лет минеральная основа пылинок покрывается льдом из легколетучих соединений; есть там и вода, и простейшие углеродные соединения — метан и метанол. Облака подвергаются постоянному облучению как фотонами высоких энергий, так и быстрыми ядрами. Они разрывают связи в молекулах воды и органики, создавая радикалы. Вступив в реакцию, те формируют более сложные молекулярные структуры.

Проведя эксперименты с пылинками в условиях, близких к космическим, Пардекопер сумел получить такие важные органические молекулы, как жиры и сахара. Аминокислот он, правда, не получил, указав, что этим займутся последователи. Однако уверенность, что именно ледяные частицы межзвездной пыли в составе комет или метеоритов доставляют первичные кирпичики жизни на планеты, отчего белковая жизнь должна быть вездесуща, он приобрел и постарался убедить в этом ученый совет во время защиты диссертации.

Тем временем японские астрохимики, работающие с данными инфракрасного телескопа ALMA, в 2014 году нашли вокруг протозвезды L1527 интересные кольцевые структуры. Внешнее кольцо протопланетной туманности было обогащено SO, а внутри располагались области, обогащенные ненасыщенными углеродными соединениями — ССН и циклическим С3Н2. Сегодня, анализируя состав облаков у формирующейся планетной системы IRAS 16293-2422A, они обнаружили внешнее кольцо, обогащенное карбонилсульфидом OCS, и внутреннее — метилформиатом HCOOCH3. Анализ скоростей движения потоков этих газов показал, что последний устремляется внутрь, к звезде, то есть может оказаться в составе формирующихся планет. Если не разложится при нагреве.


Агентство «AlphaGalileo», 28 июня 2016 года

 >>
17.09.2016 22:09:00

Опыты по выращиванию овощей и зелени на почве, подобной грунту Марса и Луны, проходят успешно, но не без сложностей.

Когда колонисты прилетят на Луну, а потом на Марс, они станут выращивать там еду. Естественно, с использованием местной почвы. В отличие от земной, она не только длительное время подвергалась облучению, но и обогащена тяжелыми металлами. Съедобны ли будут плоды лунной или марсианской земли? Этим вопросом озадачились голландские космобиологи из Вагенингеновского университета во главе с Вигером Вамелингом. Они намешали субстраты, по минеральному и элементному составу подобные лунному реголиту и марсианскому песку, добавили органические вещества и вырастили фасоль, салат, редиску и шпинат. К удивлению исследователей, растения не вобрали в себя тяжелых металлов: их содержание оказалось ниже, чем в контроле, который получали на земной почве. Сейчас опыты продолжают с помидорами, картошкой, рожью, горохом, однако на проведение химических анализов у исследователей нет денег; они объявили о сборе народных пожертвований (http://crowdfunding.wageningenur.nl/project/planten-kweken-op-mars). Спонсорам обещан ужин, приготовленный из «марсианских» овощей.

Тем временем на Международной космической станции, продолжая успешные опыты по выращиванию пшеницы на станции «Мир», вырастили салат и теперь готовятся к получению урожая сладких перцев. Этот опыт будет проходить на аналоге земной почвы, но в условиях невесомости. Цель та же — убедиться, что урожай съедобен.


Агентство «AlphaGalileo», 27 июня 2016 года

 >>
14.09.2016 22:07:00
Вырубка елей, заболачивание земель и выращивание мхов — вот стратегия борьбы с торфяным пожаром.

s20160821 zl2.pngТорфяные пожары — мировая проблема, поскольку торфоразработки в XX веке затронули значительные площади в северных странах. В XXI веке спрос на пальмовое масло стал причиной осушения торфяников для посадки пальм и в Юго-Восточной Азии. Цена таких пожаров велика: тысячи погибших от дыма, сгоревшие поселки, огромные выбросы вредных веществ в атмосферу; только в 2013 году азиатские торфяные пожары дали миллиард тонн углекислого газа. Удивительно, что причиной пожаров становятся не только прямые разработки болот, но и противопожарные мероприятия. Так, в Канаде прозевали плотное заселение болот елками: обычно лесной пожар сильно прореживает молодую поросль. Теперь деревья не только усиленно испаряют воду, но и затеняют почву, препятствуя росту нового мха. Почва иссыхает и может загореться, после чего пожар уйдет вглубь. «В конце концов вы получаете ландшафт, где горючего материала гораздо больше, чем до противопожарных мер», — отмечает Джеймс Уадингтон, профессор канадского Университета Мак-Мастера.

Что же делать? По мнению Уадингтона, надо не только рубить деревья и обводнять высушенные болота, но еще и сажать мох, который создаст влажную подушку на поверхности и, как показывают исследования, способен полностью предотвратить пожары. Это дорого, но лишь такое восстановление торфяных болот будет эффективным.


Агентство «NewsWise» 24 июня 2016 года

 >>

< 1 2 3 4 5 >

Разные разности

18.11.2016 20:43:00

«Сейчас ко мне пришел Щербаков, злой, как черт, и сообщил, что банда этих механических идиотов (его собственные слова) сегодня ночью растащила один из крупных складов руды, приняв его, очевидно, за необычайно богатое месторождение. Программы у роботов были разные, поэтому к утру часть склада оказалась в пакгаузах ракетодрома, часть — у входа в геологическое управление, а часть вообще неизвестно где. Поиски продолжаются» (А. и Б. Стругацкие. Страна багровых туч). Хорошо было фантастам шутить о тупости роботов в не предвиденных программой обстоятельствах, а нам с этим жить.

>>
16.11.2016 20:39:00
Казалось бы, принадлежность к политической партии не должна сказываться на мнении о таком предмете, как глобальное изменение климата. Ан нет: американские социологи отмечают, что отношение к этой проблеме сегодня разделяет избирателей в той же степени, как отношение к абортам или свободной продаже оружия. >>
14.11.2016 20:35:00
...по результатам 21 исследования из 27, излучение на частотах, характерных для мобильных телефонов, негативно влияет на мужскую репродуктивную систему, в частности снижается подвижность сперматозоидов, увеличиваются производство активных форм кислорода и частота повреждений ДНК («Reproduction», 2016, doi: 10.1530/ REP-16-0126)... >>
11.11.2016 15:28:00

...Китай запустил «Тяньгун-2», свою вторую орбитальную лабораторию; пока она необитаема, но в ноябре туда отправятся два человека («Nature», 2016, doi: 10.1038/ nature.2016.20611)...

>>
29.10.2016 23:11:00

...создан биоробот в виде ската, плавники которого приводятся в движение светом; его тельце сделано из эластомера, а мышцы из клеток эмбрионов крысы («Science», 2016, 353, 6295, 158—162, doi: 10.1126/science.aaf4292)... 

>>