Разные разности

Любовь Стрельникова
20.11.2022 17:30:00

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина.

pic_2022_10_22.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

У меня на кухне над обеденным столом висит зеркало. Когда дочь была маленькая, она всегда садилась напротив зеркала и все время смотрела в него, даже когда ела. Гости часто спрашивали: «Надюша, а почему ты все время смотришься в зеркало?» На что она отвечала: «Ну как же! Я же все время меняюсь!»

На самом деле, в этом мире все постоянно меняется — быстрее или медленнее. Вот, к примеру, вино. Сброженный виноградный сок, попавший в бутылки, продолжает жить, меняясь под действием внешних факторов.

Химики из Италии задались вопросом, а как влияет на белое вино длительное его хранение на полках магазинов? Что с ним происходит? Оказалось, что происходит много чего, и довольно быстро. И во многом это зависит от бутылки. Но по порядку.

Свежеприготовленное вино — еще молодое, ему нужно пожить, чтобы стать вкуснее и ароматнее. Вот почему его выдерживают долгое время. Но выдерживают в специальных хранилищах, где контролируют параметры окружающей среды. Здесь, под присмотром опытных виноделов, вино превращается в ценный напиток с удивительным букетом вкусов и ароматов.

Но когда вино попадает на полку магазина, условия его бытования почти не контролируют, и ценные нотки вкуса и аромата, полученные во время долгой выдержки, могут исчезнуть безвозвратно за несколько дней.

Например, это происходит, когда вино упаковывают в прозрачные бутылки. А зачем это делают? Здесь простой расчет на то, что покупателей привлечет красивый цвет напитка. Но прозрачное стекло — медвежья услуга вину. Свет губителен для него, потому что запускает фотохимические превращения летучих компонентов напитка.

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как именно хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина. Одну из комнат в университете они превратили в супермаркет, то есть воссоздали условия торгового зала, и разместили на полках бутылки с белым вином, приготовленным из четырех сортов винограда. Причем вино было разлито в прозрачные и цветные бутылки.

С помощью хроматографии и спектрометрии ученые исследовали 512 образцов белого вина, чтобы понять, как изменяется во время хранения их состав.

Оказалось, что за 90 дней у вин в прозрачных бутылках сильно изменились вкус и аромат. Причем уже через 14 дней белое вино в прозрачных бутылках начинало сильно отличаться от такого же вина, но хранившегося в темноте или в цветных бутылках. Почему это происходит?

Да потому, что под действием света изменяются вещества, формирующие вкус и аромат. Например, одно из них — бета-дамасценон. Два его изомера придают вину аромат яблок, айвы или цветов в зависимости от концентрации. Так вот, выяснилось, что за 90 дней стояния на полке магазина в вине в прозрачной бутылке исчезло до 95% этого вещества.

Другой класс веществ — терпены — тоже не устоял под действием света. Концентрация гераниола за 90 дней уменьшилась в среднем на 63%, а линалоола — на 46%. Если же вино хранилось в цветных бутылках, то эти изменения происходили значительно медленнее.

Вывод здесь очевидный: если хранить вино в прозрачной бутылке и на свету, то это значит быстро свести на нет все усилия виноделов, создающих неповторимый аромат вина с помощью грамотной выдержки. Так что храните вино в темных бутылках и в темноте.

Впрочем, виноделы все это знали и без научных исследований — жизненный опыт открыл им эту мудрость. А теперь наука подтвердила. Пользуйтесь.

 >>
14.11.2022 15:30:00

…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр…

…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе

…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану


…теперь по биомаркерам в образцах крови можно выявлять накопления β-амилоида в мозге, характерного для болезни Альцгеймера (Alzheimer's Research & Therapy)…


…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе (iScience - полный текст)


…препарат на основе рекомбинантных моноклональных антител к бета-амилоиду замедляет прогрессирование болезни Альцгеймера у пациентов с легкой деменцией и умеренным когнитивным расстройством (Biogen.com)…


…медведи всеядны, как и люди, и нуждаются в гораздо меньшем количестве белка, чем их обычно кормят в зоопарках (Scientific Reports - полный текст)…


…комплекс золота с фосфорно-азотным лигандом катализирует реакцию Хека (сочетание арилгалогенидов с алкенами), открытую в 1968 году (ChemRxiv.org)…


…взрослые с лучшим психическим здоровьем чаще проводили время в детстве, играя в прибрежных и внутренних водах — реках и озерах (Journal of Environmental Psychology)…


…детеныши мартышек начинают практиковать движения лица и рта, необходимые для обращения за помощью к своей семье, еще в утробе матери (eLife)...


…ученые, которые взаимодействуют с незнакомыми коллегами во время сессий на научных конференциях, с большей вероятностью сформируют продуктивное сотрудничество, чем ученые, которые этого не делают, причем не имеет значения, будет ли конференция очной или виртуальной (Physical Review Research)…


…мозжечок не только регулирует движение, но также играет важную роль в запоминании эмоциональных переживаний (Proceedings of the National Academy of Sciences - полный текст)…


…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B, из которого делают неодимовые магниты, при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр (ACS Omega - полный текст)…


…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану (Scientific Reports - полный текст)


…физические упражнения даже с очень малой интенсивностью вызывают расширение зрачков (The Journal of Physiological Sciences - полный текст)…


…самые бедные люди в среднем живут почти на четыре года меньше, чем самые богатые (Scientific Reports - полный текст)…

 >>
Любовь Стрельникова
10.11.2022 14:00:00

Можно ли что-то противопоставить засухе и защитить посевы? Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт.

pic_2022_09_31.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Небывалая жара и засуха обрушились на Европу этим летом. Европейские метеорологи говорят, что подобной жары и засухи не было в последние 230 лет.

Основные водные артерии Европы — Рейн, Дунай, По, Луара — обмелели на глазах. В реках Чехии, Нидерландов и Германии из-под воды показались так называемые «голодные камни». В Средние века они служили предвестниками голода, потому что обозначали критический уровень понижения воды.

Специалисты полагают, что острый дефицит воды и засуха — это новая европейская норма, с которой теперь придется жить.

Понятно, что от недостатка воды страдают все, и в первую очередь — сельское хозяйство. Без воды урожая не будет. Можем ли мы хоть что-то противопоставить новой реальности и защитить посевы?

Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт, и тогда растения, в том числе рис и пшеница, смогут спокойно прожить две недели без воды. Иными словами — поливать посевы раз в две недели.

А как вообще могло прийти в голову ученым поливать растения раствором этилового спирта? Дело в том, что в прежних исследованиях они заметили, что растения, когда им не хватает воды, начинают внутри себя вырабатывать этанол. Таким способом, с помощью эндогенного этанола, растение борется со стрессом.

Тогда ученые рассудили, что если подпитать растения этанолом, то он защитит их от будущей засухи или дефицита воды. Эту гипотезу ученые проверили в эксперименте.

В течение двух недель они выращивали разные растения, и недостатка в воде посевы не испытывали. Затем три дня исследователи обрабатывали почву раствором этанола. А потом лишали растения воды на две недели.

Результат такой. 75% обработанных этанолом растений пшеницы и риса выжили, а вот из необработанных спаслись только 5%.

Теперь оставалось объяснить, а что такого волшебного делает этанол, что растения, не получающие воду, не только не гибнут, но и продолжают расти?  Потребовались еще эксперименты, которые и дали ответы.

Во-первых, растения, обработанные этанолом, как только начинали испытывать нехватку воды, сразу же закрывали устьица на своих листьях. Кажется, будто этанол давал эту команду. Вода переставала испаряться и удерживалась в растениях.

Во-вторых, растения, обработанные раствором спирта, производили сахара из части этого этанола и занимались фотосинтезом. А у необработанных фотосинтез замирал, и растения переставали получать сахара, то есть энергию, необходимую для роста.

Наконец, исследователи пометили этанол радиоактивными метками, чтобы посмотреть, как он будет работать внутри растения. Оказалось, что в обработанных этанолом растениях начали работать гены, которые включаются только при недостатке воды, то есть спирт запускал генетические механизмы, обеспечивающие устойчивость растений к стрессу. И растение встречало засуху во всеоружии.

Действительно, ученые предложили дешевый и простой способ увеличить урожайность даже при ограниченном количестве воды. Просто загодя поливайте растения очень слабыми растворами этанола, и будет вам хороший урожай в засуху. Соответствующая статья опубликована 25 августа 2022 года в журнале Plant & Cell Physiology (полный текст).

Но каков этиловый спирт, господа! И у человека стресс снимает, и у растений. Вот уж действительно — природа полна сюрпризов и универсальных решений.

 >>
Любовь Стрельникова
08.11.2022 15:30:00

Менделеев считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие эту идею.

pic_2022_09_30.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Нефть — это наше всё. Бензин, керосин, мазут, асфальт — это само собой. А еще полимеры, пластики, волокна, композиты… Нашим комфортом мы обязаны черному золоту. В общем, спасибо тебе, нефть! И спасибо вам, дорогие нефтехимики!

Но ведь человечество растет, растут и запросы. Хватит ли нефти на всё? Конечно, все ресурсы на планете Земля ограниченны и конечны, потому как и сама планета конечна. Когда я училась в школе, а это было давно, нам говорили, что нефти хватит еще на 40 лет. Потом, уже в институте, нам опять говорили про 40 лет. И эта цифра кочевала из десятилетия в десятилетие.

Ну вот — прошло 40 лет. И что? Нефть закончилась? Нет, и даже намека нет на близкую кончину. Тогда откуда эти сорокалетние прогнозы?

Тут нужно вспомнить о том, как образуется нефть. Существуют две теории. Одна принадлежит Ломоносову и гласит, что нефть образуется из биомассы, остатков растений, которые в толще земли трансформируются и превращаются в нефть.

Кстати, знаменитый русский химик Николай Дмитриевич Зелинский в 1919 году провел специальный эксперимент, чтобы получить искусственную нефть. Взял растительный ил из озера Балхаш и перегонял его при температуре и под высоким давлением. То есть имитировал условия внутри земной коры. Опыт прекрасно удался, потому что в результате ил превратился в метан, бензин, керосин и тяжелые масла.

Эта органическая теория считалась доказанной, общепризнанной, и ее разделяли большинство ученых.

Но есть и другая теория — неорганическая, которую предложил тоже знаменитый химик Дмитрий Иванович Менделеев. Он считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах.

У этой теории тоже было много авторитетных сторонников, но ее не любили, потому что она не позволяла предсказывать, где же искать месторождения нефти и газа. Геологи оценивали емкость разрабатываемого месторождения и, соответственно, прикидывали, на сколько времени его хватит. Получалось 40 лет. Однако новые месторождения нефти на Земле открывают и берут в разработку регулярно. Поэтому сорокалетний приговор все время отодвигается.

Так какая теория все же верна? Как это часто бывает — истина посередине, или, точнее, — обе верны. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие идею Менделеева.

В Новосибирске на аппарате BARS, в Троицке на аппарате KONAK, в Национальной геофизической лаборатории в Вашингтоне получают синтетические алмазы. И вот физики решили на этих же установках, где удается создать высокое давление и высокую температуру для синтеза алмазов, сделать нефть — по заветам Менделеева.

Взяли неорганический углерод и водород в виде карбоната кальция и воды, взяли оксид железа на роль катализатора, все это нагрели до тысячи двухсот градусов, очень сильно сжали и получили — не поверите! — целый букет углеводородов, который присутствует и в природном газе, и в нефти. И метан, и этан, и пропан, и бутан, и этилен, и изобутан. В общем — список углеводородов внушительный.

Похоже, процесс образования нефти и газа из неорганических компонентов Земли идет непрерывно и ежесекундно. Так что есть надежда, что нефть и газ — возобновляемый ресурс. И это потрясающе.

 >>
Любовь Стрельникова
02.11.2022 12:00:00

Однажды на мероприятии в Белом доме директор компании Goya Foods хвалебно отозвался о президенте Дональде Трампе, после чего в соцсетях сразу появились призывы объявить этой фирме бойкот. Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», исследовали ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

pic_2022_09_29.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Предметом научного исследования может стать что угодно, любой, даже самый нелепый вопрос. Хочу рассказать историю, которая случилась два года назад и заинтересовала исследователей. Результаты их изысканий опубликовали только что.

Есть в США крупнейшая испаноязычная продовольственная компания Goya Foods. Ее основали иммигранты из Испании в 1936 году и начали продавать в США испанские и латиноамериканские продукты — фасоль, рис, оливки, оливковое масло и сардины.

Постоянными покупателями и поклонниками Goya Foods вскоре стало едва ли не все испаноязычное население США. Впрочем, купить отличные сардины за один доллар хотели не только иммигранты.

А название «Гойя» — да, это в честь знаменитого испанского художника Франсиско Гойи. К тому же его имя легко произносить.

Так вот, в 2020 году на мероприятии в Белом доме генеральный директор компании Goya Foods похвалил президента Дональда Трампа, сказав буквально следующее: «Нам повезло иметь такого лидера, как Трамп». Можете представить, что тут началось.

В Твиттере посыпались призывы противников Трампа немедленно объявить бойкот Goya Foods, то есть ничего не покупать у этой компании. Разумеется, никто и в голову не брал, что обрушение продовольственной компании, которую предпочитают иммигранты и меньшинства Америки, плохо повлияет на их жизнь.

И что же в итоге из всего этого вышло? Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», решили исследовать ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

По оценкам исследователей, когда случилась эта заварушка, количество сообщений в Твиттере, призывающих к бойкоту, почти вдвое превысило количество твитов, призывающих покупать больше продуктов Goya Foods. То есть сторонники бойкота сильно перевешивали в споре в публичном пространстве.

И каков же результат бойкота? Анализируя данные о закупках, исследователи обнаружили, что чистые продажи компании не то что не упали, а выросли примерно на 22% в течение двух недель после того, как разгорелся скандал.

Понятно, что продажи выросли прежде всего в округах, где преобладают республиканцы. Но и в демократических округах тоже. Во всяком случае — не упали. Ведь у Goya Foods есть свои фирменные приправы и специи, которым трудно найти замену на рынке. Политика политикой, но жертвовать любимой приправой ради неизвестно чего не охота.

Примерно через три недели после начала протестов общие продажи Goya Foods, совершив рывок вверх, вернулись к исходному уровню. Так что призыв к бойкоту привел к противоположному результату — продажи компании по всей стране выросли и держались на высокой отметке несколько недель, прежде чем снизились до прежнего уровня.

Почему-то эта история напомнила мне «Сказки дядюшки Римуса» американского писателя Джоэля Харриса. Этим сказкам уже больше 140 лет, их впервые напечатали в Америке в 1880 году, а у нас в стране их перевод появился в 1936-м. Популярная была книга, все читали.

Так вот, герой сказок Братец Кролик, пытаясь удрать от Братца Лиса, просит его: «Делай со мной что хочешь, Братец Лис, только, пожалуйста, не вздумай бросить меня в этот терновый куст». Лис конечно же поступает точно наоборот, то есть бросает Кролика в терновый куст, и тот успешно убегает.

Видимо, в американской природе — поступать не так, как тебя призывают. А может, это общечеловеческое — послушать призыв к плохому и сделать наоборот?

Если да, то такое поведение может подсказать интересные маркетинговые решения, которые поднимут продажи компании, пусть и на несколько недель. Никакой политики. Просто бизнес.

 >>
Любовь Стрельникова
31.10.2022 16:00:00

Порой ошибки людей, а то и прямые подделки, порождают мифы. И случаются они не только в обыденной жизни, но и в науке. Все больше стало появляться в научной печати публикаций, закрывающих открытия, давние и совсем свежие. Расскажем лишь о некоторых их них.

pic_2022_09_28.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Недавно была в Серпухове и в какой-то момент поняла, что мне на глаза постоянно попадаются павлины. Нет, не живые — нарисованные, маленькие и большие. Попался даже один гигантский — на глухой торцевой стене жилого дома.

Спрашиваю — что за любовь такая к павлинам в Серпухове? А мне отвечают — так это же символ нашего города, он у нас на гербе нарисован. Помилуйте, говорю, откуда павлины в Серпухове? Гуси, утки, сойки, цапли — да. Но павлины-то здесь отродясь не водились. А кто его знает, говорят, может, жили тут давным-давно.

В общем, решила я внести ясность в этот вопрос, который меня озадачил. И в соответствии с научным подходом стала смотреть литературу и разговаривать с орнитологами.

Ну конечно. Не было здесь никаких павлинов. Этой тропической птице нужны тепло и влага. Поэтому живет она в теплых странах.

Возможно, что, привозили ее из заморских далей как диковинку для зоопарка в своей усадьбе. Но это были редкие, единичные случаи. В природе павлин здесь не водился. А почему же тогда он попал на герб Серпухова? Или это не павлин?

Гербы и печати на Руси вошли в моду в Средние века. Их учреждали монархи и представители высшего сословия, чтобы обозначить свою власть. Причем герб должен был подчеркивать какую-нибудь особенность владельца.

Вообще, все русские князья занимались охотой, а потому превосходно знали природу своей вотчины. Поэтому на гербах городов Залесской Руси чаще всего изображали животных, особо почитаемых в этих местах. Так, на гербе древнего Пскова появилась рысь, на гербе Ярославля — медведь на задних лапах, на гербе Суздаля — сокол, украшенный короной, на гербе Ростова Великого — олень.

Все это указывало на особую значимость животного мира в повседневной жизни людей на этих территориях.

В Серпухове не было павлинов. Зато были в изобилии глухари. Эту крупную птицу с размахом крыльев до полутора метров и весом до пяти килограммов заслуженно зовут царем лесной чащи. Глухарь очень любит сосновые боры, а их вокруг Серпухова много. В самом Серпухове есть район Заборье — то есть за бором. Так что топонимика хранит память о сосновых лесах.

Если сравнить внешний вид токующих самцов глухаря и павлина, то окажется, что оба необычайно схожи. Оба раскрывают хвост веером. Только у глухаря веер не такой большой, перья покороче, сам веер плотнее и компактнее. Но в целом — картинка одинаковая. Да это и понятно. И глухарь, и павлин представители одного семейства фазановых.

Первый герб Серпухова составил в середине 1720-х годов заместитель герольдмейстера Франц Санти. Этому уроженцу Италии, составлявшему герб, павлин был, несомненно, ближе и роднее, чем наш северный глухарь. Может, и рисовал он глухаря, а все равно получился павлин. Ну а за 300 лет придумать обоснование, почему вдруг появился павлин на гербе, конечно, можно было. Этой версией со мной поделился кандидат биологических наук В.И. Перерва, и она очень похожа на правду.

Вот так ошибки людей, а то и прямые подделки, порождают мифы. И случаются они не только в обыденной жизни, но и в науке. Все больше стало появляться в научной печати публикаций, закрывающих открытия, давние и совсем свежие. Расскажу лишь о нескольких.

Почти сто лет в библиотеке Мичиганского университета хранится рукописная страничка, написанная Галилео Галилеем. Этот документ всплыл в 1934 году, когда попал на аукцион. Он представляет собой черновик письма, которое написал Галилей венецианскому дожу. В письме он рассказал о своем телескопе и о наблюдениях за Юпитером. А подлинник этого письма хранится в Государственном архиве Венеции.

Недавно американский историк Ник Уайлдинг придирчиво рассмотрел этот документ, особенно водяные знаки на бумаге, и понял, что и бумага, и сам документ родом из 30-х годов ХХ века. Независимая экспертиза в Мичиганском университете подтвердила выводы Уайлдинга.

И это, увы, не единичная история. Ученые из Йельского университета недавно доказали, что знаменитая карта Винланда, которую считали древнейшей картой Америки, фальшивка, изготовленная в XX веке. Да, ее нарисовали на пергаменте XV века, однако выдали подделку чернила, содержащие титан. Они явно были родом из начала прошлого столетия.

Интересно, сколько таких нераскрытых фальсификаций хранятся в архивах и вводят в заблуждение историков?

А вот сюжет из другой оперы. Исследователи, опираясь на огромный массив систематизированных исследований, предложили признать серотониновую теорию развития депрессии необоснованной. Хотя именно серотониновая теория — одна из самых популярных среди врачей и пациентов. О ней пишут в учебниках, и она хорошо объясняла, почему развивается эндогенная депрессия.

Согласно этой теории, депрессия развивается, когда нарушается баланс биогенных аминов — дофамина, норадреналина и серотонина. Как эта теория подтверждается? А просто — клинически. При назначении антидепрессантов, которые влияют на метаболизм или концентрацию этих нейромедиаторов, состояние пациентов улучшается.

Но теперь выяснилось, что у людей с депрессией активность серотонина не снижается по сравнению с людьми без депрессии. Так что доказательств нет. Но почему же тогда помогают антидепрессанты, влияющие на обмен серотонина?

Еще одна история — из палеонтологии. О том, как отменили открытие предка змеи. Ученые считают, что предками змей были ящерицы, которые жили около 125 миллионов лет назад. Но почему они потеряли конечности? Хорошо было бы найти переходное звено — уже не ящерицу, но еще не змею. И такое переходное звено нашли в 2015 году.

Палеонтолог из Портсмутского университета обнаружил хорошо сохранившийся экземпляр окаменелости небольшой змееподобной рептилии с четырьмя лапами возрастом около 120 миллионов лет. Эту окаменелость недавно передали из частной коллекции в аренду Юрскому музею в Германии, и она попала на глаза исследователю. «Четырехногая» змея сразу стала знаменитой. Вот оно — переходное звено! Вроде бы и змея, но при этом с лапками.

Конечно, палеонтологи принялись придирчиво изучать это чудо. Но чудо оказалось не переходным звеном, а ящерицей из семейства долихозавров. Так что это открытие недавно закрыли.

Закрытия часто случаются в астрономии. В 2020 году астрономы сообщили, что зафиксировали очень яркую вспышку в одной из самых удаленных галактик, находящейся в созвездии Большой Медведицы. Вспышка длилась 245 секунд, и астрономы решили, что видят гамма-всплеск или взрыв сверхновой.

Но прошло еще два года, и польские астрономы закрыли открытие своих коллег. Оказалось, что вспышка — это результат отражения солнечного света от разгонного блока «Бриз-М» российской ракеты «Протон», который попал в поле зрения спектрометра.

Перефразируя Пушкина, хочется сказать: «О, сколько нам закрытий чудных готовят просвещенья дух…» И это нормально для науки, ведь истина рождается как ересь и умирает как заблуждение. Видите, начала с павлина в Серпухове и вон куда вырулила.

 >>
Любовь Стрельникова
25.10.2022 14:00:00

Исследователи из Инженерной школы Мельбурнского королевского технологического университета предложили неожиданное решение для отходов, связанных с эпидемией ковида: использовать маски для лица, резиновые перчатки и одноразовые халаты для укрепления бетона, то есть в качестве армирующего материала.

pic_2022_09_27.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Эпидемия ковида ударила не только по человечеству, но и по окружающей среде. Причем это воздействие оказалось двояким. С одной стороны, природа получила возможность продемонстрировать свою поразительную способность к быстрому самовосстановлению. И продемонстрировала.

Помните 2019 год? Изоляция, локдаун, улицы городов вымерли. Перестали летать самолеты, а их поднималось в воздух более 200 000 каждые сутки, движение транспорта на дорогах почти исчезло, промышленные предприятия снизили обороты, а Европа забыла, как выглядят туристы.

Природа откликнулась на эти изменения невероятно быстро. И это, признаться, меня впечатлило. Уже в марте 2019 года, то есть буквально через месяц после начала жесткой изоляции людей, миссия Copernicus Sentinel-5P Европейского космического агентства увидела из космоса, каким поразительно чистым стал воздух над промышленными центрами Китая, над столицами и туристическими центрами Европы.

А Интернет облетели фотографии и видео каналов Венеции с невероятно прозрачной водой. Местные жители такого отродясь не видели.

Но, с другой стороны, природа получила удар в виде специфических отходов пандемии — использованных средств индивидуальной защиты. Каждый день в мире образуется в среднем 54 000 тонн таких отходов. Одних только одноразовых масок каждый месяц выбрасывают около 129 миллиардов штук.

И куда они все деваются? Ну, понятное дело, на свалки и в океан. Теперь к триллионам пластиковых бутылок в океане добавилось несметное количество этих масок из полипропиленовых волокон, да еще нитриловых перчаток в придачу.  Застрянут они в морях, океанах и реках надолго, потому что это очень стойкая синтетика.

Конечно, одноразовые маски надо бы собирать. И наладить этот процесс надо было сразу же, как только люди стали их носить. Не наладили. Но, допустим, сбор налажен. А что дальше с этими масками делать? Можно ли извлечь из них пользу?

Исследователи из Инженерной школы Мельбурнского королевского технологического университета в Австралии предложили неожиданное решение. А именно — использовать маски для лица, резиновые перчатки и одноразовые халаты для укрепления бетона, то есть в качестве армирующего материала (RMIT University).

Исследования показали, что если эти маски-перчатки-халаты измельчить и добавить в бетон, то его прочность увеличится на 22%, он станет более гибким, и повысится устойчивость к растрескиванию.

А сколько надо добавить? Да совсем немного — от одной десятой до четверти процента. Однако если учесть, что производство бетона — одно из самых крупнотоннажных производств в мире, то потребуется огромное количество использованных масок и перчаток.

Отличное решение и нормальный подход экономики замкнутого цикла к проблеме обращения с отходами. Посмотрим, что покажут полевые испытания, к которым готовятся исследователи.

Но как бы то ни было, превращать отходы в ресурсы — это будущее человечества, никуда от этого нам не деться. И чем раньше мы начнем тренироваться, тем лучше. А природа точно скажет нам спасибо.

 >>
Любовь Стрельникова
18.10.2022 20:00:00

Ученые Университета Эссекса создали технологию очистки засорившихся шунтов, установленных в теле человека, с помощью роёв, состоящих из магнитных микророботов.

pic_2022_09_26.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Двадцать два года назад в США появилась Национальная инициатива в области нанотехнологий. Ее одобрил тогдашний президент США Билл Клинтон. В 2003 году ее закрепили законодательно.

Конечно, такая экстравагантная идея не могла прийти в голову политику. Ее, разумеется, предложили ученые. В данном случае одним из инициаторов выступил лауреат Нобелевской премии 1996 года американский физик Ричард Смолли.

Он, а также британские химики Гарольд Крото и Роберт Кёрл получили Нобелевскую премию по химии за то, что открыли фуллерен — удивительную молекулу, состоящую из 60 атомов углерода и похожую по структуре поверхности на футбольный мяч. Ее диаметр составляет один нанометр. Так что фуллерен стал своего рода символом нанотехнолгий.

А что такое один нанометр? С удовольствием напомню вам образ от автора нашего журнала, доктора химических наук Владимира Зинуровича Мордковича, который не один год занимался исследованием углеродных нанотрубок: «Один нанометр — это диаметр трубочки для коктейля, если коктейль пьет микроб». Наглядно. Правда?

А что же в России? Восемь лет спустя, в 2008-м, у нас тоже появилась своя наноинициатива, которая материализовалась в виде госкорпорации РОСНАНО. И с тех пор слово «нанотехнологии» стало одним из часто употребляемых не только в науке, но и в обыденной жизни, чаще — в анекдотах.

Тогда, поначалу, нам рассказывали о нанотехнологиях как о чем-то совершенно новом и волшебном, что кардинально изменит нашу жизнь в ближайшие годы.

Правда, химики и физики недоуменно пожимали плечами, потому что ничего нового, разумеется, в нанонауке не было. Ей, по меньшей мере, 250 лет — с тех пор как Бенджамин Франклин ставил свои знаменитые эксперименты с маслом на поверхности водоемов.

Конечно, вы знаете, как выглядит Бенджамин Франклин — его портрет с 1914 года печатают на стодолларовых купюрах. Но мало кто знает, что Бенджамин Франклин, современник нашего Михаила Васильевича Ломоносова, был не только политиком и писателем XVIII века, но еще и физиком, исследователем, членом многих академий наук, в том числе и Императорской академии наук в Санкт-Петербурге.

Франклина очень интересовало одно явление, о котором он прочитал у Плиния Старшего в его «Естественной истории». Явление действительно необычное — древнегреческие и римские мореходы усмиряли волны, выливая растительное масло на поверхность воды.

Франклин исследовал его 17 лет. Оказалось, что об этой хитрости знают мореходы всего мира. Простые моряки на Бермудах успокаивают таким образом рябь на воде, чтобы увидеть рыбу в глубине.

Бенджамин Франклин постоянно носил с собой бутылочку с маслом. И когда оказывался у какого-нибудь водоема в ветреную погоду, то ставил натурные эксперименты, чтобы разобраться в сути явления.

Кстати, этот поразительный эксперимент вы можете сделать сами — в тазу с водой. Взбаламутьте ее рукой, а потом капните несколько капель свежего растительного масла. Результат действительно удивительный.

После этого вас точно потянет на природу к какому-нибудь пруду, чтобы повторить эксперимент в большом масштабе. Только подойти к пруду надо с наветренной стороны, где зарождаются волны. Эту хитрость тоже придумал Франклин.

В своей статье, опубликованной в научном журнале Philosophical Transactions в 1774 году, он писал, что с помощью чайной ложки масла ему удалось успокоить волнение в пруду на площади в 20 соток, то есть на 2000 квадратных метров. Масло растекается по поверхности воды, образуя слой толщиной в несколько нанометров.

Удивительно, что такой тончайший и непрерывный нанометровый слой масла не дает распространяться волнению на поверхности воды. Но это факт. И похоже, именно слой масла на воде стал первым нанометровым объектом, на который обратила внимание наука. Так что за плечами у нанотехнологий большая история, сотни лет.

Когда 20 лет назад в мире начался нанотехнологический бум, лауреат Нобелевской премии по химии Роалд Хоффман заявил в интервью нашему журналу, что нанотехнологии — это новое название, которое придумали для химии, чтобы сделать ее модной. И действительно, размеры большинства молекул в органическом мире измеряются нанометрами.

А природа и вовсе самый лучший нанотехнолог, потому что повсеместно использует эти технологии. Например — когда создает гидрофобную поверхность листьев и лепестков цветка лотоса, благодаря чему к ним не пристает грязь. Или — окрашивая в яркий синий цвет крылышки бабочек морфо без единого нанограмма красителя, а только за счет наноструктурированных чешуек, покрывающих крылышки.

Нанотехнологический бум двадцатилетней давности обещал нам открыть двери в новый мир. Людям и вправду нужно что-то новое, вдохновляющее, многообещающее, способное решить людские проблемы.

Помню, как в 2008 году в Вашингтоне, в Национальном научном фонде США, мне рассказывали, как уже в ближайшие годы по нашим сосудам внутри тела будут ползать нанороботы и очищать сосуды от бляшек. Эта картина, которую я представила себе в красках, меня тогда буквально потрясла. И я стала следить, когда же эти нанороботы появятся.

И вот — сообщение из Университета Эссекса. Здесь создали технологию очистки засорившихся шунтов, установленных в теле человека, с помощью роёв, состоящих из магнитных микророботов (IEEE Transactions on Biomedical Engineering).

Операция шунтирования, когда вокруг пораженного сосуда строят обводной канал внутри организма, стала сегодня рутиной. Людей, которые носят внутри себя шунты, миллионы.

Но эти обводные каналы со временем начинают засоряться. На их стенках скапливаются отложения, просвет сужается, шунт теряет гибкость и перестает выполнять свою работу.  В таких случаях приходится делать повторную операцию, чтобы его заменить.

Теперь лишние повторные операции не понадобятся, потому что очищать шунты прямо на месте будут рои из сотен магнитных микророботов. Каждый такой микроробот, изготовленный из магнитных наночастиц, меньше толщины человеческого волоса.

Рой магнитных микророботов вводят в шунт, а затем начинают перемещать его внутри этого устройства с помощью магнитного поля. Его создает мощный магнит на поверхности тела. Рой микророботов, который гоняют с места на место, очищает шунт от наслоений на стенках. Похоже на то, как вы ершиком отмываете пробирку.

Микророботы биосовместимы и нисколько не ядовиты для организма. И покидают его они естественным путем. Так утверждают исследователи.

Это, конечно, еще не нанороботы, разбирающие бляшки в сосудах. Здесь нужна куда большая деликатность и тонкость, чтобы не повредить сосуд. Но уже хоть что-то. Наука должна держать свое слово и исполнять свои обещания, пусть самые маленькие. За язык-то ведь никто не тянул. Иначе веры ей не будет.

 >>
Любовь Стрельникова
11.10.2022 16:00:00

Ученые Пенсильванского университета исследовали распространение аэрозольных частиц во время игры Филадельфийского оркестра. Оказалось, что музыканты, играющие на духовых инструментах, производили аэрозоли в той же концентрации, что и обычный человек во время разговора.

pic_2022_08_30.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Это исследование состоялось благодаря инициативе музыкантов. Это был 2020 год, когда Филадельфийский оркестр, как и многие другие музыкальные коллективы, приостановил выступления из-за пандемии COVID-19. Нужно было найти такой формат работы, чтобы он был безопасным для музыкантов, но при этом позволял репетировать вживую на обычной встрече.

Играть в масках музыканты не могут. Попытка отгородить их друг от друга прозрачными стенками из оргстекла не дала результата: музыканты жаловались, что плохо слышат и плохо видят коллег. А когда музыкантов рассаживали далеко друг от друга, нарушалось звучание оркестра. И тогда руководитель оркестра обратился в Пенсильванский университет с просьбой помочь наладить очную, но безопасную работу в оркестре.

Чтобы что-то рекомендовать, надо прежде исследовать проблему. Ученые задались вопросами: сколько аэрозольных частиц создавали музыканты во время игры, насколько плотно частицы вылетали из инструментов и как быстро они перемещались по воздуху? Речь идет об игре на духовых инструментах. На вопросы мог ответить только эксперимент.

Музыкантов пригласили в кампус. Они играли гаммы непрерывно в течение нескольких минут — на флейте, тубе, кларнете, трубе, гобое и фаготе. А исследователи следили за количеством и скоростью аэрозольных частиц, которые вырывались из духовых инструментов. Для этого использовали увлажнители, лазерные лучи, высокоскоростные камеры и счетчик частиц.

Исследователи считали и удивлялись. Оказалось, что музыканты, играющие на духовых инструментах, производили аэрозоли в той же концентрации, что и обычный человек во время разговора. Размер частиц составлял от 0,3 до 1 микрометра в диаметре.

Скорость, с которой разлетались частицы, тоже оказалась маленькой, всего 0,1 м/с. Во время кашля или чихания частицы летят в десятки раз быстрее — со скоростью 5–10 м/с. В ряду духовых инструментов выбивалась только флейта со скоростью около 0,7 м/с, но и ей до кашля и чихания далеко.

Аэрозоли, образующиеся во время этих мини-концертов, рассеивались и оседали на расстоянии около двух метров от музыкального инструмента, что, по словам исследователей, тоже мало отличается от обычной речи или дыхания.

Результаты исследования, опубликованные в Physics of Fluids, помогли руководителю оркестра правильно рассадить музыкантов и возобновить выступления уже летом 2020 года. Мораль этой истории проста: если возникает проблема — обращайтесь к ученым. Наука для того и существует, чтобы отвечать на вопросы и помогать обществу.

 >>
10.10.2022 16:00:00

…углеводы и полифенолы в черносливе действуют как пребиотики и помогают восстановить здоровье костей…

…вода, добываемая из нефти и газа, геотермальные рассолы и рассолы после опреснения морской воды содержат достаточно лития, чтобы его стоило извлекать…

…арсенид бора – это лучший полупроводниковый материал, когда-либо найденный, и, возможно, лучший из возможных…


…исследователи предложили краткий 22-стадийный синтез тетродотоксина, мощного природного нейротоксина, который содержится в печени рыбы фугу (Science)…


…золотые тетраэдры нанометровых размеров способны самопроизвольно складываться в плоские хиральные сверхрешетки (Nature Communications - полный текст)…


…разновидность искусственного интеллекта может выявить покупателей пистолета, которые намереваются совершить самоубийство (JAMA Network Open - полный текст)…


…оксид титана улучшает фотокаталитическое разложение перфтороктановой кислоты нитридом бора (Chemical Engineering Journal)…


…один из каждых 400 взрослых в мире в течение последнего года обращался за помощью в связи с проблемами, связанными с азартными играми (Addiction)…


…созданы нанопористые цинковые электроды, которые делают первичные щелочно-цинковые батареи перезаряжаемыми (Nature Communications - полный текст)…


…дети считают, что «гениальность» – это мужская черта, и это убеждение укрепляется по мере того как они взрослеют до двенадцатилетнего возраста (Child Development - полный текст)…


…помидоры, выращенные на сильно загрязненных свинцом почвах, вероятно, безопасны для употребления в пищу (Science of The Total Environment)…


…углеводы и полифенолы в черносливе действуют как пребиотики и помогают восстановить здоровье костей (Nutrients)…


…раковые клетки вырабатывают небольшое количество уникального внеклеточного матрикса из коллагена, который влияет на микробиом опухоли и защищает от иммунных реакций (Cancer Cell)…


…женщинам, которые в подростковом возрасте решили стать чайлдфри, сейчас в среднем около 40 лет, и у них до сих пор нет детей (Scientific Reports - полный текст)…


…вода, добываемая из нефти и газа, геотермальные рассолы и рассолы после опреснения морской воды содержат достаточно лития, чтобы его стоило извлекать (PNAS)…


…доля твитов о здоровой пище увеличилась на 20,5% во время пандемии, в то время как доля твитов о фастфуде и алкоголе снизилась на 9,4% и 11,4% соответственно (Patterns - полный текст)…


…арсенид бора – это лучший полупроводниковый материал, когда-либо найденный, и, возможно, лучший из возможных (Science)…

 >>

1 2 3 4 5 >
123

Разные разности

20.11.2022 17:30:00

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина.

>>
14.11.2022 15:30:00

…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр…

…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе

…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану


>>
10.11.2022 14:00:00

Можно ли что-то противопоставить засухе и защитить посевы? Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт.

>>
08.11.2022 15:30:00

Менделеев считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие эту идею.

>>
02.11.2022 12:00:00

Однажды на мероприятии в Белом доме директор компании Goya Foods хвалебно отозвался о президенте Дональде Трампе, после чего в соцсетях сразу появились призывы объявить этой фирме бойкот. Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», исследовали ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

>>