«Химия и Жизнь», Июнь 2023

В номере:

Крах водородной мечты?
Размышления
Открытая статья
С.М. Комаров
Когда в августе 2021 года была принята Концепция развития водородной энергетики в РФ, предполагалось, что основную пользу от нее получат экспортеры водорода и технологий работы с ним. А основным потребителем виделись страны ЕС, ускоренно декарбонизирующие свои экономики в рамках Зеленой сделки. С началом СВО стало очевидно, что надежда на перспективный западный рынок водорода исчезла. А как теперь идет отечественная водородная программа? Речь об этом шла на X форуме «Композиты без границ» в московском Экспоцентре в конце марта 2023 года.
Тесла и Тунгусский взрыв
А почему бы и нет?
Полуоткрытая статья
А. Херсонов
Сто пятнадцать лет тому назад, 17 июня 1908 года, в Сибири случилась катастрофа, которую назвали «падение Тунгусского метеорита». Загадка этой катастрофы не перестает волновать энтузиастов. И время от времени в их размышлениях всплывает имя Николы Теслы. С чем это связано?
Интеллект придумывает белки
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Группа американских ученых модифицировала алгоритм DALL-E 2 так, чтобы ИИ мог предсказывать последовательность аминокислот, которые дадут белки с определенными качествами. Всего лишь за несколько дней программа способна придумать их миллионы. Протеины, которые не существуют в природе, разработчики намерены использовать для создания материалов с нужными механическими свойствами, такими как жесткость и гибкость. Сейчас ученые экспериментально проверяют свойства некоторых новых белков.
Зафиксировали нас
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Новая технология, разработанная английскими инженерами, двадцать четыре часа в сутки обеспечивает интернет наблюдение за людьми, например, больными или пожилыми. Система представляет собой маломощный радар миллиметровых волн, который устанавливают внутри больничной палаты или частного дома. Перемещения объектов радар отслеживает по изменению частоты отраженной волны. ИИ распознает разные виды активности, например сон, просмотр телепередач, прием пищи, определит частоту пользования туалетом и ванной. Одна из канадских компаний начала коммерциализацию разработки.
Как поймать ИИ с поличным?
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Необходимость контролировать работу обучаемых алгоритмов ИИ стала насущной, особенно для поддержания приватности и целостности источников данных для их обучения. Английские программисты разработали пакет программ, который определяет, какой конкретно информацией владеют алгоритмы ИИ и какие данные они извлекают из баз данных. Пакет даже узнает, способен ли ИИ к успешной кооперации с софтом фирмы и нет ли у него возможностей для преодоления границ безопасности в будущем. Новое программное обеспечение можно применять как протокол безопасности компании, работающий онлайн.
Вечный торф. Почему в болоте не разлагается органика?
Живые лаборатории
Открытая статья
Т. Чернов
В болотах, в отличие от всех других почв, органические остатки не разлагаются, а накапливаются в виде торфа. Не только сам торф, но и древесина, пищевые продукты, тела животных и людей могут сохраняться нетронутыми сотни и тысячи лет. Почему так происходит, ответить оказалось не так просто. Помимо очевидных версий — переувлажнение и анаэробные условия, — рассматривались пониженная температура, кислая реакция среды, недостаток питательных веществ. Но основная причина оказалась в другом. Специфические условия болота создает их главный обитатель, и он же останавливает разложение органики.
А у нас новый стресс
Здоровье
Полуоткрытая статья
Н.Л. Резник
Про окислительный стресс известно немало. Он развивается, когда не справляется антиоксидантная защита. Восстановительный стресс изучен гораздо хуже. Одной из причин его возникновения специалисты считают избыточную и неправильную компенсацию непрерывных окислительных повреждений. Стресс на то и стресс, чтобы не проходить без последствий. Избыток окислителей связывают с нарушением клеточных функций и развитием сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и онкологических заболеваний, а также со старением. Последствия восстановительного стресса сейчас активно исследуют.
Шмели гоняют мячик
Дневник наблюдений
Полуоткрытая статья
Н. Анина
Как же не изучать шмелей! Эти удивительные существа обладают прекрасной пространственной памятью, распознают человеческие лица, умеют учиться, решать проблемы и даже использовать для этого простые инструменты.
Паучьи сенсации
Расследование
Открытая статья
Н. Анина
В эпоху изобилия информации каждый ее генератор желает быть замеченным. Один из проверенных способов заключается в том, чтобы выбросить в мир сенсацию. К сожалению, это стремление зачастую порождает ложь. Сенсация обращается к сильным человеческим эмоциям, например отвращению и страху. И пауки, которых многие боятся, а знают о них мало, оказались идеальным объектом для любителей поджаривать факты. Такая ситуация обеспокоила специалистов по изучению пауков, и они поинтересовались, не возводят ли на пауков напраслину.
Осина — не только для бобров
Панацейка
Открытая статья
Н. Ручкина
Народная медицина использует настои и отвары коры, почек и листьев осины. Эти средства обезболивающие и противовоспалительные, вяжущие и желчегонные, отхаркивающие и стимулирующие кровообращение. Их принимают как жаропонижающее при инфекционных заболеваниях, используют наружно для заживления ран, ушибов и язв, растираются ими при подагре и артритах. Что ценно, многие из этих целебных свойств подтвердились экспериментально.
Робокошка
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Роботы с четырьмя ногами не очень устойчивы. Этот недостаток устранили инженеры, впервые разработавшие систему, которая позволяет почти любой серийной робособаке стать робокошкой, то есть не падать при сильном толчке или идти по узкой деревянной балке. Инженерам помогли реакционные колеса с моторами, которые ориентируют спутники на земной орбите за счет гироскопического эффекта, а также их программное обеспечение. Блок из двух быстро вращающихся в перпендикулярных направлениях маховиков легко укрепить на спине большинства коммерческих роботов. Умная программа быстро изменяет угловой момент робота для возвращения устойчивости при выведении его из равновесия.
Робогусеница
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Робототехники США создали гусеницу в виде плоской ленты, которая демонстрирует новый для мягких роботов способ передвижения. Лента состоит из двух полимерных слоев. В надслой погружены соединенные в секции нагреватели из серебряной нанопроволоки. Программируемый нагрев секций заставляет гусеницу изгибаться и ползти в двух направлениях — вперед и назад. Ученые выявили оптимальный цикл движения, когда полимерная лента успевает охладиться перед следующим изгибом. Исследователи оптимизировали режимы управления и провели математическое моделирование.
Предельное упрощение руки
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Большинство рук современных роботов не способно к сложным манипуляциям. Инженеры Кембриджского университета недавно методом трехмерной печати создали мягкую руку, которая может выполнять сложные движения – несмотря даже на то, что не умеет двигать пальцами, оборудованными кожными сенсорами. Оказалось, что захват пальцами не так уж необходим, чтобы надежно держать объект. Достаточно придать им форму корзиночки и управлять положением запястья. Такая рука удерживает разные объекты от падения с помощью движений, которыми управляет программа ИИ.
Схватить и узнать
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Трехпалую руку для роботов создали инженеры Массачусетского технологического института. Она способна не только захватить предмет, но и сразу определить его форму. Твердую основу руки, подобную скелетным костям, покрывают мягкими полимерными слоями. Основа нужна для поднятия тяжелых предметов, мягкая кожа дает возможность брать легкие и хрупкие предметы, не портя их. В мягком слое пальца, под его прозрачной силиконовой кожей, расположены высокоразрешающие оптические датчики с видеокамерами, которые собирают информацию о форме зажатого предмета. Создатели робота планируют добавить датчики на ладони.
Робот угадывает намерения
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Инженеры научили робота предсказывать намерения человека при сборочных работах. Это нужно для автоматической помощи ему. Чтобы выделить привычки сборщика при компоновке разных объектов исследователи придумали небольшие канонические задания, которые люди выполняли легко и быстро. Так для обучения робот наблюдал действия человека, который собирал простейшую модель самолета — к фюзеляжу надо было прикрепить крылья, хвост и пропеллер. ИИ в 82% предсказывает действия, которые предпримут люди в тех или иных ситуациях. Работа признана лучшей на Международной конференции по взаимодействию человек — робот (HRI '23).
Сера — за коня
Расследование
Полуоткрытая статья
С. Кутейников
О чудесах Индии, нравах ее народа поведал тверской купец Афанасий Никитин, совершив в далеком XV веке путешествие, получившее название «Хождение за три моря». Но прежде чем попасть в Индию, он более года блуждал по городам Ирана. Считали, что купец метался в раздумьях, какой путь выбрать в Индию. Но нет. Он занимался совсем другим. Чем? Поищем ответ в записях самого путешественника.
Сто миллионов лет рельефа
Результаты: геофизика
Открытая статья
И. Иванов
Французские и австралийские геологи создали набор карт высокого разрешения (10 км) с шагом в миллионы лет. Карты совмещают палеонтологические данные и реконструкции палеоклимата с учетом исторической последовательности наслоений земной коры. Работа даст возможность выявить нестыковки в предыдущих интерпретациях геологической летописи, сохранившейся в осадочных породах, и проверить палеоклиматические реконструкции. Ученые также смогут протестировать различные теории биологической эволюции и биохимических циклов. Карты составлены исходя из представлений тектоники плит.
Земля плавится изнутри
Результаты: геофизика
Открытая статья
И. Иванов
Под твердой корой нашей планеты есть слой пород сниженной вязкости, в астеносфере упругие волны распространяются с меньшей скоростью. Группа ученых изучила скорости упругих волн по данным мировой системы сейсмостанций и установили нижние границы астеносферы на глубинах примерно в 150 км. Геологи обнаружили, что известное ранее ее частичное плавление у границ не эпизодично, а глобально. Слой расплава под тектоническими плитами занимает почти половину поверхности планеты и обычно приурочен к областям повышенной температуры верхней мантии. Геологи считают, что частичный расплав астеносферы не влияет на движение мантийных пород.
Поля легких газов
Результаты: геофизика
Открытая статья
И. Иванов
Явление дегазации заключается в том, что водород, гелий, азот и прочие газы просачиваются на поверхность из глубин Земли. Работа канадско-английской группы ученых, предлагает новый подход, который объясняет, почему гелий задерживается недалеко от поверхности земли и создает так называемые гелиевые поля. Модель дает возможность численно оценить водородные и гелиевые ресурсы по всему миру в похожих внутриконтинентальных осадочных бассейнах. Геологи надеются, что выводы работы помогут разведать новые запасы легких газов. Ученые также указывают на вероятные области расположения коллекторов водорода, поскольку он образуется из воды под действием радиоактивного гелия.
Вихревой климатический проект
Результаты: геофизика
Открытая статья
И. Иванов
Для погоды, которую делают океаны и моря, очень важны поверхностные водные вихри размером 5-40 км. Количественной информации о них недостает, поэтому Евросоюз с начала года запустил расчетный проект, посвященный их роли в глобальном потеплении. Проект разработали немецкие климатологи, которые надеются построить новое поколение физических моделей погоды с высоким пространственным и временным разрешением. В них будут учтены открытые водные каналы среди морского льда, так как через них в атмосферу уходят мощные тепловые потоки, а спутниковые данные о динамике поверхности океана помогут вычислить движения воздуха над ним. Результаты обещают выкладывать в открытый доступ.
Дышать станет труднее
Результаты: геофизика
Открытая статья
И. Иванов
Калифорнийские ученые выполнили очередное исследование по парниковой науке глобального потепления. В работе рассчитано, как увеличится концентрация твердых атмосферных частиц диаметром менее 2,5 микрон (PM2.5), если температура будет расти. Ученые оставляют в стороне загрязнения, вызванные деятельностью человека, их интересуют естественные поллютанты, около двух третей из них происходят от растений. Второй из главных загрязнителей воздуха — это пыль пустыни Сахара, которую при росте температуры ветра доставят к Карибским островам и восточному побережью Америки, а также разнесут по Африке. Основной и ожидаемый результат расчетов таков — чем больше температура, тем выше естественное загрязнение воздуха.
Радио и любовь
История современности
Открытая статья
Л. Ашкинази
У всякого хобби есть, скажем так, теневая сторона. У радиолюбительства такая теневая сторона — радиопираты и радиохулиганы. О них мы когда-то писали, а теперь давайте обратимся к радиолюбительству в целом. Это могучее течение, которое всегда было переплетено с историей страны и историей техники. Посмотрим, как и почему оно было устроено и эволюционировало, к чему оно на данный момент пришло и какое будущее просматривается.
Пленительный запах кардамона
Фантастика
Открытая статья
Андрей Зимний
Поезд должен был вот-вот отправиться. Локомотив выбрасывал клубы пара и ждал отмашки минутной стрелки часов над платформой. Однако Амитта, вместо того чтобы поспешить в вагон, задержалась у черного камня, проткнувшего асфальт. Стянула сандалию, коснулась ступней его гладкой поверхности — мир тут же преобразился, каждый предмет подал ей знак, все мгновенно наполнились смыслом...
Польза вредной пищи
Короткие заметки
Открытая статья
А. Мотыляев
Все прекрасно знают: чтобы сохранить здоровье, надо есть поменьше жирного. В частности, этот запрет распространяется на молочные продукты. А соответствуют ли эти рекомендации научным данным? Или их источник — общие соображения, порожденные цепочкой «жирная пища — избыточный вес — проблемы с сердцем — диабет»?
Большой брат проследит за стрессом
Короткие заметки
Открытая статья
С. Анофелес
В Швейцарской высшей технической школе создали приложение, которое анализирует стиль работы человека с клавиатурой и мышкой, а потом определяет уровень стресса, который испытывает человек от выполнения офисной работы.
Мельница
Нанофантастика
Открытая статья
Татьяна Тихонова
Белка оторвала горбушку от теплого еще каравая, куснула, выскочила из дома и побежала вприпрыжку по пыльной дороге. Торопилась. Мать в спину ей проворчала, что «надо козу подоить, кур поить, нечего по околице с мальчишками гонять». Она пыталась кормить Глебку, братец спал, выпятив толстые губы...

Также, как всегда, в номере: "Пишут, что...", "Короткие заметки", "Книги".

Разные разности
Собаки все понимают?
Понимание речи — это не чисто человеческий навык. Если у вас есть собака, то вы точно знаете, что это очень умное животное. И кажется, что она понимает, о чем говорят люди. А ведь так и есть.
Исполины против микропластика
Ученых интересует, как ведет себя микропластик в разных средах и как от него защититься или избавиться. И тут пришла подмога, откуда не ждали. Руку помощи с узловатыми крючковатыми пальцами протянули нам дубы.
Светящаяся петуния
Что вы скажете по поводу петунии, чьи цветки светятся в темноте подобно светлячкам? Скажете — небывальщина? Нет. Такие петунии уже появились на рынке. И появились они благодаря российской биотехнологической компании «Планта».
«Царица полей» против мышьяка
У кукурузы как кормовой культуры есть масса достоинств. Недавно ученые обнаружили у нее еще одно необычное свойство. И связано оно с мышьяком.