Разные разности

20.10.2016 03:41:00

Фотокатализатор поможет превратить траву в водород.

Казалось бы, кизяк, то есть кирпич из резаной соломы с навозом, никак не может считаться символом научно- технического прогресса, ведь человечество топит им печи с незапамятных времен. Но в полном соответствии с гегелевской диалектикой, а именно законом отрицания отрицания, компоненты кизяка — сначала солома, а если дело заладится, то и отходы жизнедеятельности млекопитающих — могут оказаться источником топлива для сверх- современной водородной энергетики. В самом деле, биополимеры богаты водородом, и отчего бы не попытаться взять у них этот элемент?  

Исследователи из Кардиффского университета под руководством профессора Майкла Боукера сделали первый шаг в этом направлении — провели опыты по фоторазложению целлюлозы. Свет настольной лампы сначала направляли на банку, где были целлюлоза и катализатор — диоксид титана, известный своей фотокаталитической активностью, с добавками никеля, золота или палладия. Свет возбуждал диоксид титана, а металл направлял его энергию на отрыв атома водорода. Результаты удовлетворили исследователей, которые особо отметили, что относительно дешевый никель вполне справляется с задачей. На второй стадии в банку засыпали обрезки газонной травы. И эта система оказалась вполне работоспособной: трава на свету давала водород. «Изучением прямого фотолиза органики мало кто занимается. Наши опыты, которые продемонстрировали, что для получения водорода не нужно предварительно очищать целлюлозу, внушают оптимизм, ведь такой способ получения водорода оказывается весьма простым», — отмечает профессор Боукер. 

  

«Proceedings of the Royal Society A» 2016, 472, 20160054; doi: 10.1098/rspa.2016.0054

 
 >>
17.10.2016 03:29:00

Создано устройство, которое может сортировать единичные молекулы ДНК в зависимости от их строения. 

 

Традиционные манипуляции с ДНК проходили в жидкой среде: копирование молекул, разделение смеси молекул по длине с помощью электрофореза, секвенирование. Потом появилось то, что называют «методы нового поколения», они позволяют работать с единичными молекулами, и готовить растворы уже не требуется.  

Проходя через нанопористую электропроводящую мембрану, молекула ДНК порождает флуктуации электротока. Их назвали «скуиглс», что можно перевести как «каляки» — кажущиеся случайными линии на графике изменения тока с течением времени. Однако они не случайны: каждой последовательности нуклеотидов соответствуют свои скуиглы. Еще недавно это явление было некой экзотикой, предметом рассуждений теоретиков, а вот теперь специалисты компании «Oxford Nanopore Technologies» воплотили его в реальное портативное устройство для «сухого» секвенирования под названием MinION. Уже создано программное обеспечение для чтения последовательности, а само устройство слетало на МКС, где проверили его работоспособность в условиях микрогравитации.  

Исследователи из Ноттингемского университета во главе с доктором Мэтью Лузом создали библиотеку подписей, в которой представлено множество интересных для исследователя участков ДНК, — это позволяет распознавать молекулу быстрее, чем она проходит сквозь пору. Сверяясь с библиотекой, молекулы ДНК можно сортировать, отбраковывать, прекращать секвенирование, после того как искомая последовательность нуклеотидов обнаружена — например, подтверждено присутствие болезнетворного микроба в пробе. Доктор Луз надеется, что метод найдет разнообразные приложения, в том числе будет использоваться для точного чтения участков человеческого генома, интересующих врача или ученого.

   

«Nature Methods», 25 июля 2016 года; doi: 10.1038/nmeth.3930

 

 >>
13.10.2016 03:25:00

Другой вид рода Homo вымер на пике могущества.

Неандертальцы долго господствовали в Европе — с 100-го по 43-е тысячелетие нашей эры. Соответственно найдено немало артефактов и остатков поселений. Датировка находок позволяет выяснить, как менялась их численность. Этим и занялся профессор Юрген Рихтер из Совместного исследовательского центра № 806 – Наша дорога в Европу. В работе принимали участие его коллеги из университетов Кельна, Бонна и Аахена.  

За пятьсот веков неандертальцы пережили несколько взлетов и падений. Порой цветущий поселок оказывался заброшенным, чтобы через много лет снова обрести былую славу. Однако самого высокого уровня развития германские неандертальцы достигли в 43-м тысячелетии до н. э. Так, в период 110—70 тыс. лет до н. э. на территории нынешней Германии находилось всего четыре неандертальских поселения, а в 60—43 тыс. лет до н. э. их насчитали девяносто четыре! Но вот прошла всего тысяча лет, и неандертальцы начали очень быстро исчезать. Что изменилось для них столь стремительно — об этом ученые продолжают спорить. 

  

Агенство «AlphaGalileo», 21 июля 2016 года. 

 

 >>
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

 >>

< 5 6 7 8 9 >

Разные разности

06.11.2018 15:40:00

…«Science» опубликовал шесть статей, посвященных финальному этапу исследования Сатурна автоматической межпланетной станцией Кассини…

…в Японии, возможно, будет разрешено редактирование генов человеческих эмбрионов в исследовательских целях...

…британские ученые с помощью CRISPR-Cas9 ввели в геном малярийного комара Anopheles gambiae мутацию, которая делает самок бесплодными при сохранении плодовитости самцов; такая мутация может полностью уничтожить вид…

>>
31.10.2018 18:00:00

Государство придумало способ борьбы за чистоту природы – экологические штрафы. Например, в США за период 2000—2015 годы средний размер штрафа составил 204 млн долларов. Как же компания может снизить такую нагрузку? Для этого нужно увеличить число женщин в составе руководящего органа.

>>
29.10.2018 17:00:00

Современный потребительский рынок перекошен действиями маркетологов, и они придумали очень интересные методы для обхода законов. С помощью методов, которым их научили в современных школах бизнеса, они создают ложные рыночные ценности.

>>
01.10.2018 12:00:00

…разновидность северного сияния под названием STEVE на самом деле вообще не северное сияние...

…найдены прямые и окончательные доказательства присутствия поверхностного водного льда в полярных областях Луны...

…чип, содержащий живые клетки дрожжей, поможет отслеживать суточные дозы облучения у сотрудников больниц, исследовательских лабораторий и АЭС…


>>
29.09.2018 10:00:00

У блокчейн-технологии есть существенный недостаток: ее защищенность базируется на том, что процедура проверки данных в цепочках блоков требует большого расхода энергии. При своем нынешнем объеме система потребляет энергии как целая страна.

>>