Химические новости

Сообщения ОТОВСЮДУ

26.04.2013 | Физики уточнили температуру земного ядра

Французские физики в рамках эксперимента смоделировали условия в ядре Земли

Французские физики в рамках эксперимента смоделировали условия в ядре Земли. Исследование, результаты которого опубликованы в Science, позволило определить температуру ядра планеты. Обзор публикации приводится на сайте Европейского центра синхротронного излучения (ESRF).
Температура твердого железного ядра Земли, как установили ученые, составляет около 6 тысяч градусов по Цельсию. Это на тысячу градусов выше по сравнению с более ранними оценками.
Сведения об условиях в центре Земли ученые получили путем экстраполирования лабораторных данных. В рамках эксперимента им удалось зафиксировать точку плавления железа при давлении в 200 гигапаскалей (2 миллиона атмосфер) - 4800 градусов по Цельсию. Опираясь на эти данные, физики вычислили температуру, при которой металл становится жидким под давлением в 330 гигапаскалей (как в земном ядре).
Наиболее сложной задачей во время опытов было фиксирование фазового перехода железа из твердого состояния в жидкое. Нагретый лазером образец в течение нескольких секунд вступал в химическую реакцию с покрытием лабораторного контейнера, что нарушало условия эксперимента.
Для определения структуры железа использовали направленное рентгеновское излучение синхротронной установки. Дифракционная картина прохождения рентгеновских лучей через кристаллическую решетку металла менялась вместе с изменением структуры решетки в момент плавления.
Полученные данные позволили физикам сделать вывод о том, что разница между температурой твердого и жидкого ядра в центре Земли составляет более полутора тысяч градусов по Цельсию. Это подтверждает теории происхождения магнитного поля Земли, которое образуется в результате перемещения жидкого металла, в том числе за счет конвекции.
Ранее, в 2012 году, группа физиков воспроизвела условия земного ядра, чтобы подтвердить гипотезу об электропроводности оксида железа в мантии планеты.
Источник: Лента.Ру

25.04.2013 | На Бетельгейзе нашли необъяснимые горячие пятна

Британские астрономы обнаружили во внешней атмосфере звезды Бетельгейзе два пятна горячего газа

Британские астрономы обнаружили во внешней атмосфере звезды Бетельгейзе два пятна горячего газа. Ученые из Манчестерского университета опубликовали результаты наблюдений в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.
На изображении, полученном сетью радиотелескопов e-MERLIN в июле 2012 года, в фотосфере звезды зафиксированы два участка горячего газа. Температура пятен составляет 4-5 тысяч кельвинов - выше, чем у видимой поверхности звезды (максимум - 3600 кельвинов).
Ученые в своей работе рассматривают четыре возможных причины появления горячих пятен: перемещение горячего газа из внутренних слоев фотосферы; наличие во внешней атмосфере холодных прозрачных участков, проявляющих ранее не заметные внутренние слои; нагрев газа в результате пульсации и конвекции; проявление участков более удаленной от центра звезды (и более горячей) хромосферы под действием акустических или магнитных процессов.
Новые наблюдения Бетельгейзе позволили также выявить дугу холодного газа на расстоянии 7,4 миллиарда километров (максимальное удаление Плутона от Солнца) от звезды. Масса газовой дуги температурой 150 кельвинов составляет две трети массы Земли.
В пресс-релизе, который сопровождал публикацию статьи, один из авторов - доктор Анита Ричардс (Anita Richards) - сообщила, что механизм выбросов газа из атмосферы звезды в настоящее время до конца не изучен. "Бетельгейзе каждые три года теряет количество газа, равное Земле по массе. Этот газ насыщен элементами, которые служат для формирования звезд и планет", - добавила она.
Звезда Бетельгейзе находится в созвездии Ориона на расстоянии 650 световых лет от Земли и является одним из ближайших красных сверхгигантов. В 2011 году астрономам удалось установить, что масса звезды составляет 13 солнечных.
Источник: Лента.Ру

25.04.2013 | Алмазные кубиты запутали на расстоянии

Инженеры научились квантово запутывать электроны в алмазах, которые находятся друг от друга на расстоянии не менее трех метров. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводит NatureNews.

Устройство со спутанными электронами представляло собой два охлажденных алмаза, соединенных оптическими волокнами, линзы и систему лазеров. В качестве кубитов, или квантовых битов, выступали электроны атомов азота, запертые в кристаллической решетке атомов углерода, из которых состоит алмаз.
Запутывание кубитов проводилось при помощи лазерного луча. Эффективность процесса оказалась очень мала - на одно успешное связывание электронов приходилось 10 миллионов безуспешных попыток. Процесс запутывания одной пары занимал почти 10 минут.
Ранее дефекты в кристаллической решетке алмазов уже использовались для создания кубитов. Преимущества алмазных носителей заключаются в том, что они позволяют сохранять состояние атома длительное (по квантовым меркам) время при обычной температуре. Альтернативным носителем кубитов также могут выступать отдельные охлажденные атомы и ионы.
Запутанными называют такие частицы, измерение квантового состояния одной из которых позволяет предсказать состояние остальных. Эффективное запутывание квантовых частиц на расстоянии необходимо для создания квантовых компьютеров и защищенных квантовых средств связи.
Источник: Лента.Ру

23.04.2013 | В метеоритах нашли песчинки из сверхновой

Американские физики обнаружили частицы диоксида кремния, которые были сформированы внутри сверхновой звезды

Американские физики обнаружили частицы диоксида кремния, которые были сформированы внутри сверхновой звезды. Статья с описанием находок ученых из Вашингтонского университета в Сент-Луисе готовится к публикации в Astrophysical Journal Letters. Обзор исследования приводится в пресс-релизе на сайте университета.
Мельчайшие крупицы песка были найдены внутри метеоритов, которые американская экспедиция обнаружила в Антарктиде. Изотопный анализ показал, что образец в больших количествах содержит кислород-18. Материя, из которой образовалась Солнечная система, практически не содержала таких изотопов. По мнению авторов работы, песчинки были образованы в ядре древней коллапсирующей сверхновой звезды.
В рамках исследования ученые попытались воспроизвести условия создания диоксида кремния внутри сверхновой. Они пришли к выводу, что песчинки появились не во внутренних слоях ядра звезды, богатых кислородом, - тогда анализ бы показал наличие кислорода-16. Найденные образцы, согласно новой теории, возникли в результате перемещения материи между внутренними (кислород, углерод) и внешними (водород) слоями ядра сверхновой.
Песчинки, сформировавшиеся до возникновения Солнечной системы, впервые были обнаружены в метеоритах в 2009 году. Состав найденных тогда образцов (богатых кислородом-17) указывал на то, что они были образованы внутри звезд-красных гигантов. Авторы работы также указывают на то, что взрыв сверхновой, внутри которой возникли песчинки, мог дать толчок к формированию Солнечной системы. Подобная теория возникновения Солнца выдвигалась и ранее. Считается, что ударная волна взрыва повлияла на уплотнение газового шара, из которого сформировалась звезда, а впоследствии и планеты.
Источник: Лента.Ру

23.04.2013 | Источником воды на Юпитере оказалась комета Шумейкеров - Леви

Французские астрофизики установили, что источником практически всей воды в стратосфере Юпитера является комета Шумейкеров - Леви 9, упавшая на планету в 1994 году

Французские астрофизики установили, что источником практически всей воды в стратосфере Юпитера является комета Шумейкеров - Леви 9, упавшая на планету в 1994 году. Работа исследователей опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics, а ее краткое содержание приводит сайт Европейского космического агентства.
Выводы исследователей основаны на наблюдениях за стратосферой газового гиганта, проведенных при помощи космического телескопа "Гершель". Данные были получены в инфракрасном диапазоне, при длинах волн 66.4 и 179.5 микрометров, где вода имеет характерные пики излучения. В работе использовались установленные на телескопе спектрометры PACS и HIFI.
Составленная на основе данных "Гершеля" карта распределения воды в стратосфере Юпитера оказалась очень неоднородной: в южном полушарии ее концентрация была значительно выше, чем в северном. По словам астрофизиков, такая неоднородность однозначно говорит о том, что ее источником является комета Шумейкеров - Леви 9, которая в 1994 году вошла как раз в южное полушарие.
Ученые указывают, что вода, поднимающаяся изнутри планеты (даже если бы она смогла преодолеть холодный барьер на границе тропосферы), была бы распределена равномерно. К иному, более равномерному распределению приводят и другие альтернативные сценарии, например, занос воды извне вместе с космической пылью.
Комета Шумейкеров - Леви 9 была открыта 24 марта 1993 года. В 1994 году ее фрагменты, разорванные ранее гравитацией планеты, вошли в атмосферу Юпитера на скорости 64 километра в секунду. Падение, вызвавшее хорошо различимые возмущения в атмосфере газового гиганта, стало первым непосредственно наблюдаемым столкновением небесных тел в Солнечной системе.
Источник: Лента.Ру

17.04.2013 | Созданы рекордно мощные литиевые батарейки

Американские инженеры разработали литиевые микробатареи, которые по мощности и скорости зарядки могут сравниться с лучшими суперконденсаторами (ионисторами) и при этом сохраняют высокую емкость химических источников питания. Работа с описанием устройства опубликована в журнале Nature Communications, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Университета Иллинойса.
Микробатареи имеют сложную трехмерную структуру. Главные анод и катод соединяются подобно двум микроскопическим гребенкам на стеклянной подложке. При этом "зубья" этих "гребенок", имеют регулярную пористую структуру. Анод создан из сплава олова и никеля, а катод представляет собой марганцевую соль лития.
Сложная регулярная микроструктура позволяет реакциям на поверхности микробатарей проходить очень быстро. За счет этого достигается крайне высокая мощность (7.4 милливатт на квадратный сантиметр на микрометр толщины) и большая сила тока - в 2000 раз больше, чем у других химических батарей. По этому параметру такие батареи не уступают даже лучшим ионисторам, в которых вовсе не происходит химических реакций, а энергия запасается в виде напряженности электрического поля между обкладками суперконденсатора.
Существующие на сегодняшний день источники питания либо способны обеспечить высокую мощность и ток на короткое время, но не могут запасать много энергии (конденсаторы, ионисторы), либо обладают высокой энергетической емкостью, но не могут быстро "выдать" эту запасенную энергию (топливные элементы, химические батареи). Разработка авторов статьи направлена на то, чтобы соединить достоинства тех и других.
Литий-ионные батареи являются наиболее распространенным типом источника питания для современной электроники. Недавно их емкость удалось увеличить за счет использования на поверхности анода нанокристаллов, которые выступили в качестве губки для ионов лития. Источник: Лента.Ру

16.04.2013 | Личинки насекомых нарядили в "наноскафандры"

Японские ученые разработали технологию защиты личинок насекомых от воздействия вакуума в электронном микроскопе

Японские ученые разработали технологию защиты личинок насекомых от воздействия вакуума в электронном микроскопе. Предложенный метод описан в статье в PNAS, обзор которой приводит ScienceNow.
Свое открытие группа ученых под руководством Такахико Хариямы (Takahiko Hariyama) назвала "наноскафандром". Придуманное ими тончайшее покрытие предохраняет личинки насекомых от условий, отдаленно напоминающих открытый космос - оно препятствует обезвоживанию в безвоздушном пространстве.
Гибель обычных личинок в безвоздушном пространстве - основное препятствие на пути их детального исследования при помощи электронных микроскопов. Прибор требует полного отсутствия воздуха в камере с исследуемым образцом, поскольку атомы газов препятствуют свободному распространению электронов, при помощи которых микроскоп сканирует объект.
Обычные исследования личинок в таких микроскопах Харияма называет "очень грустными экспериментами", поскольку насекомые быстро гибнут от обезвоживания. В процессе одного из таких опытов ученые заметили, что личинка мухи-дрозофилы, которую начали облучать электронами сразу после помещения в микроскоп, продолжала двигаться в течение часа.
Детальное обследование личинки показало, что поток электронов привел к уплотнению (полимеризации) молекул в пленке, которой покрыта кожа зародыша мухи. Получившееся покрытие толщиной 50-100 нанометров предотвращало испарение воды, не мешало личинке двигаться и сохраняло целостность при механическом контакте с твердыми предметами.
Чтобы обеспечить подобной защитой насекомых, личинки которых не обладают пленкой, ученые перед облучением погружали их в специальный химический состав. В результате под электронным микроскопом удалось исследовать личинки комаров, плоских червей, муравьев и блох.
Разрешение электронных микроскопов позволяет ученым лучше понимать устройство покровов насекомых. Так, в феврале 2013 года с их помощью удалось установить, что антенны, необходимые насекомым для обоняния, требуют регулярной очистки для нормального функционирования.
Источник: Лента.Ру

15.04.2013 | Бактериальные инфекции предложили лечить "наногубками"

Американские нанотехнологи научились бороться с бактериальными инфекциями и токсинами различной природы при помощи полимерных симуляторов эритроцитов

Американские нанотехнологи научились бороться с бактериальными инфекциями и токсинами различной природы при помощи полимерных симуляторов эритроцитов. Результаты своих исследований научная группа из Калифорнийского университета в Сан-Диего опубликовала в Nature Nanotechnology. Обзор статьи приводит EurekAlert.
Предложенный метод, который авторы назвали методом "наногубки", возможно применять для борьбы с токсинами кишечной палочки, последствиями змеиных и пчелиных укусов. Для эксперимента на мышках исследователи выбрали более вирулентный метициллин-резистентный золотистый стафилококк.
Серия исследований показала, что мыши, которым заранее ввели в кровь "наногубки", впоследствии в 89 процентах случаев переживали смертельную дозу токсина стафилококковых бактерий. Обработка "наногубками" после введения яда показала 44-процентную выживаемость.
В основе метода лежит принцип приманки. Токсины многих бактерий, в том числе метициллин-резистентного золотистого стафилококка, атакуют эритроциты, проделывая в кровяных клетках поры, что приводит к их разрушению. Задача наношариков, которые запускают в кровь ученые, - отвлечь действие токсинов на себя и вывести их из организма через метаболические процессы в печени.
Полимерные шарики диаметром 85 нанометров покрывают мембраной эритроцитов, которую предварительно получают из крови. Причем мембраны одной кровяной клетки хватает на несколько тысяч шариков. В результате иммунная система организма не может отличить "наногубки" от эритроцитов и не препятствует их движению по сосудам.
Успешное выведение инфекции в лабораторных исследованиях наблюдалось даже при отношении введенного токсина к количеству "наногубок" в крови 70:1. Авторы статьи намерены продолжить клинические опыты, чтобы доработать метод.
В феврале 2013 года стало известно о другом способе маскировки наночастиц в организме, который позволял им "обманывать" иммунную систему. Тогда ученые предложили снабжать наночастицы специальным пептидом, который сигнализировал макрофагам о том, что их не следует атаковать.
Источник: Лента.Ру

09.04.2013 | Химики удвоили емкость литий-ионных батарей

Сотрудник Высшей технической школы Цюриха Максим Коваленко и его коллеги разработали методику получения нанокристаллов олова, которая позволит почти в два раза увеличить рабочую емкость литий-ионных батарей. Работа химиков опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, а ее краткое содержание приводит сайт Высшей технической школы.
Химикам удалось подобрать условия выращивания нанокристаллов Sn/SnO₂ таким образом, что все получающиеся частицы имеют почти одинаковый размер - разброс составляет не более 10 процентов. При этом, в зависимости от задачи, этот размер можно регулировать в пределах 9-23 нанометров.
В созданной химиками литий-ионной батарее нанокристаллы олова наносятся на анод, где выступают в качестве "губки" для ионов лития. Олово очень хорошо подходит для этой задачи - оно способно связать до четырех ионов металла, однако при этом его собственный объем увеличивается в три раза. Для макроскопических кристаллов такое расширение влечет неизбежное разрушение, поэтому при создании батареи решено было использовать олово именно в форме кристаллических наночастиц.
По словам авторов, использование нанокристаллов не изменяет исходную емкости батареи при первой зарядке, однако спустя всего несколько циклов работы разница между традиционной и "нанокристаллической" батареей становится очень существенной. Так, после 100 перезарядок один грамм материала батареи обладает емкостью в 700 миллиампер-часов.
Недавно подобный подход к созданию батарей на основе оловянных анодов был использован другой группой ученых. Вместо нанокристаллов металла химики использовали микроскопические нити, также формирующие губку для впитывания ионов лития.
Литий-ионные батареи являются самым распространенным современным типом аккумулятора электричества. Они широко используются в электронике и к настоящему моменту практически вытеснили другие типы батарей. В качестве альтернативы литий-ионным батареям в настоящее время рассматриваются ионисторы и окислительные топливные элементы на спирте.
Источник: Лента.Ру

08.04.2013 | Создан материал с управляемой смачиваемостью

Инженеры института Вайса разработали материал, капли жидкости на поверхности которого двигаются с разной скоростью в зависимости от его натяжения

Инженеры института Вайса разработали материал, капли жидкости на поверхности которого двигаются с разной скоростью в зависимости от его натяжения. Описание материала опубликовано в журнале Nature Materials, а краткое содержание статьи приводит сайт института.
Основу материала составляет эластичный пористый пластик, наполненный гидрофобной жидкостью. Его растягивание приводит к тому, что изначально гладкая поверхность становится покрыта бугорками и впадинами, которые препятствуют свободному движению капель.
Помимо изменения поверхностных свойств, при растяжении изменяются оптические свойства материала: в исходном состоянии он прозрачен, а в натянутом - приобретает мутный белый цвет.
По словам авторов, на основе разработанного материала возможно создание новых, таких, которые реагируют не только на растяжение, но и на магнитное или электрическое поле.
Материалы с необычными поверхностными свойствами являются одним из главных объектов внимания инженеров в последние десятилетие. Так, недавно инженерам Массачусетского технологического института удалось разработать несмачиваемое антибликовое самоочищающееся стекло, создав на его поверхности "лес" из наноштырей. Другая группа ученых создала на основе кристаллов солей меди материал настолько водоотталкивающий, что капли конденсата сами отпрыгивают от его поверхности.
Источник: Лента.Ру

08.04.2013 | Химики научились заменять в шоколаде масло на водку

Химики из университета Уорвика научились создавать шоколад, в котором эмульгированные капли какао-масла могут быть заменены на любой подходящий водный раствор, в том числе водку. Результаты работы ученые представили на конференции Американского химического общества в Новом Орлеане, а ее краткое содержание приводит BBC News.
Заменить масло на водный раствор и не повредить эмульсионную структуру шоколада ученым удалось благодаря использованию агара. Это образующее желе вещество стабилизирует эмульсию, не давая микроскопическим водным каплям сливаться и образовывать более крупные (оно выступает в роли стабилизатора Пикеринга). Диаметр капель в получившемся продукте не превышает 30 микрометров. Благодаря их малому размеру и гомогенному распределению созданный химиками шоколад не теряет своей традиционной "бархатистой" текстуры.
В своей предыдущей работе та же команда исследователей в качестве стабилизатора эмульсионных капель использовала частицы диоксида кремния и хитозана - углевода, входящего в состав экзоскелета ракообразных и насекомых. Такая технология подразумевала использование только кислых водных растворов, например фруктового сока. Замена стабилизатора на агар позволила использовать для производства шоколада практически любой водный раствор, в том числе и водку. Авторы надеются, что разработанная ими технология будет использована для производства шоколада с низким содержанием жиров, который лучше подходит для людей, ограниченных диетой.
Недавно другая группа химиков предложила использовать кондитерские стабилизаторы для ликвидации последствий розлива нефти. Как и в случае с шоколадом и мороженым, амфифильные полисахариды оказались способны стабилизировать эмульсии нефти. При этом они не наносят вреда местной экосистеме.
Источник: Лента.Ру

04.04.2013 | Ученые показали "танцующие" атомы кремния

Физики из Национальной лаборатории Оук-Ридж запечатлели "танцующие" атомы кремния

Физики из Национальной лаборатории Оук-Ридж запечатлели "танцующие" атомы кремния. Статью об этом ученые опубликовали в журнале "Nature" Краткое содержание статьи доступно, в пресс-релизе на сайте лаборатории. Там же размещено видео (.mov) "танца".
Ученые продемонстрировали необычное поведение частиц, поместив атомы кремния на пластинку из графена толщиной в один атом. Шесть атомов кремния, сгруппированные в кластеры, зафиксировались благодаря порам в графене. После этого ученые направили на конструкцию электронный микроскоп, после чего атомы кремния начали двигаться.
Проводившие эксперимент физики пояснили, что атомы в движение приводит энергия светового пятна, которое микроскоп проецирует на наблюдаемую поверхность. Из-за этого начинает двигаться один атом, который передает энергию всем остальным, после чего они присоединяются к "танцу".
Ученые отметили, что важность открытия заключается не в самом "танце" (который наблюдался физиками ранее), а в определенных его последовательностях. Физики обратили внимание, что движущийся атом совершает колебания между двумя позициями, перемещаясь и возвращаясь. По мнению ученых, это значит, что изменения в структуре кластера обратимы.
В своем исследовании физики подчеркивают, что это открытие может быть использовано в изучении того, как различные конфигурации атомов меняют свойства материала. По их словам, это может в будущем дать новые возможности "регулировки" электронных и оптических свойств предметов.
В широком смысле кластеры это группы атомов размеров от молекулы до твердого тела, на примере которых изучаются всевозможные промежуточные состояния вещества, в том числе кристаллическое и жидкое.
Национальная лаборатория Оук-Ридж проводит исследования для Министерства энергетики США. Лаборатория была создана в 1942 году в рамках так называемого "Манхэттенского проекта".
Источник: Лента.Ру

01.04.2013 | Хранилищем почвенного углерода оказались грибы

Шведские экологи выяснили, что корни и грибы в почве является основным местом накопления углерода в таежных лесах

Шведские экологи выяснили, что корни и грибы в почве является основным местом накопления углерода в таежных лесах. Результаты исследования лесной почвы опубликованы в статье в Science, обзор которой приводит Nature.
Анализ почвы в тайге на островах в районе полярного круга позволил ученым установить, что высокое содержание органического углерода в гумусе связано не с разложением опавших иголок и веток. Основную часть углерода дают корневые системы, а также симбиотические грибы. Последние получают углерод от деревьев и кустарников в результате обоюдно выгодного обмена веществ.
К таким выводам ученые пришли, проанализировав состав почвы на 30 островах. Полученные данные показали, что на малых островах на корни и грибы приходилось до 70 процентов от всего почвенного углерода, тогда как на крупных островах это значение не превысило 47 процентов. Хотя однозначного объяснения такому эффекту нет, экологи считают, что это связано с более медленным процессом разложения в почве на малоразмерных островах.
Новая информация позволяет иначе взглянуть на глобальный геохимический цикл углерода. Тайга покрывает 11 процентов земной поверхности, но на нее приходится 16 процентов от всего почвенного углерода. Резкое изменение климата в таежных местностях может повлиять на содержание углекислого газа в атмосфере. Например, считается, что потепление может вызвать ускорение процессов разложения в почве, что приведет к повышенному выделению углекислого газа.
Ранее в марте было сделано другие открытие, изменившее представление о факторах, влияющих на углеродный цикл планеты. Обнаруженные на дне Марианской впадины колонии бактерий оказались активными производителями океанского углерода, поскольку имели большое количество органического материала для переработки.
Источник: Лента.Ру

29.03.2013 | Ученые создали "кристаллографию без кристаллов"

Японские ученые открыли способ исследования структуры молекул в рентгеновских лучах без предварительной кристаллизации

Японские ученые открыли способ исследования структуры молекул в рентгеновских лучах без предварительной кристаллизации. Новая методика опубликована в журнале Nature. Обзор статьи приводится на сайте издания.
Зафиксировать молекулы для последующего просвечивания рентгеновскими лучами помогла специально разработанная металло-органическая структура. Этот пористый материал содержит ячейки, которые "впитывают" лишь отдельные молекулы исследуемого химического соединения.
Исследования показали, что для данного метода теоретический минимум, которого достаточно для анализа материала, составляет 80 нанограммов. Ученым уже удалось определить химический состав редкого секрета морской губки при наличии пяти микрограммов соединения. В будущем авторы работы планируют создать пористые структуры с более крупными ячейками, которые позволят изучать строение белков.
Рентгеноструктурный анализ (рентгеновская кристаллография) изучает структуру вещества по дифракционной картине после просвечивания рентгеновскими лучами и является самым распространенным способом анализа молекулярной структуры различных соединений. Обязательным условием детального определения химического состава является фиксирование отдельных молекул.
Наиболее распространенный способ фиксации молекул - кристаллизация раствора исследуемого соединения. Именно этот процесс является одним из главных ограничивающих факторов для использования рентгеноструктурного анализа, поскольку далеко не все материалы поддаются кристаллизации. Прежде всего это относится к мембранным белкам, многие из которых являются важными с точки зрения медицины рецепторами.
В 2012 году был предложен другой альтернативный метод исследования структуры белков без разрушения образца и без использования кристаллизации. Закрепленные на углеродных нанотрубках молекулы облучали потоком электронов, что позволило получить голограмму белка.
Источник: Лента.Ру

28.03.2013 | Разработана гибкая электропроводящая керамическая "бумага"

Ученые из университета Штутгарта разработали гибкий полупрозрачный электропроводящий керамический материал на основе оксида ванадия

Ученые из университета Штутгарта разработали гибкий полупрозрачный электропроводящий керамический материал на основе оксида ванадия (V). Работа опубликована в журнале Advanced Materials, а ее краткое содержание приводит сайт общества Макса Планка.
Основой материала являются нановолокна оксида ванадия V2O5. Их получают из водного раствора вещества, а затем упаковывают в тонкие пленки. Процесс отдаленно напоминает получение бумаги из древесной пульпы.
Авторам удалось подобрать такие условия сушки материала, при которых волокна в листах располагаются практически параллельно друг другу. В процессе изготовления листы из нановолокон складываются в стопки, соединяясь друг с другом тонким слоем воды. Эти стопки затем выступают в роли кирпичиков, из которых формируются более крупные структуры.
Благодаря ориентированному расположению волокон материал обладает анизотропией: он хорошо проводит ток вдоль нитей оксида ванадия, но его проводимость поперек волокон ограничена и определяется ионным составом воды. От количества воды в свою очередь зависит гибкость материала: чем материал суше, тем он жестче.
Авторы отмечают, что по своему строению материал напоминает перламутр, в котором тонкие жесткие слои карбоната кальция соединены белковым "цементом". Это придает материалу прочность, которую ученые неоднократно пытались достичь в искусственном перламутре. Новый материал не только отличается от перламутра гибкостью и электропроводностью, но даже немного превосходит его по прочности.
Источник: Лента.Ру

Вечер Встречи Выпускников МИТХТ

Дорогие выпускники МИТХТ, мы будем рады видеть Вас на третьем официальном Вечере Встречи Выпускников, который состоится 30 марта 2013 по адресу Проспект Вернадского 86.
Мы ждем вас в нашем родном Университете с 13 часов, вас ожидает теплая встреча, концерт с участием студентов и администрации ВУЗа, фуршет, экскурсии по кафедрам и масса положительных эмоций.
Огромная просьба, оповестить нас о том, сможете ли вы прийти и в каком составе. Предварительная регистрация участников мероприятия не требуется. По всем вопросам и предложениям обращаться по телефону 8(968)633 97 36 - Ирина, или на электронную почту vipysknik2013@mail.ru , vmitht@mail.ru.
Мы будем рады, если вы поможете нам в организации концертной части и мероприятия в целом.
С уважением Карташова И.А. и Союз Активной Молодежи МИТХТ

18.03.2013 | Появление золотых жил объяснили землетрясениями

Австралийские сейсмологи установили, что золотые жилы образуются в результате землетрясений

Австралийские сейсмологи установили, что золотые жилы образуются в результате землетрясений. Работа, посвященная изучению испарения жидкостей во время сейсмической активности, опубликована в журнале Nature Geoscience. Ее обзор приводит Nature.
Исследователи Дион Уэзерли (Dion Weatherley) и Ричард Хэнли (Richard Henley) изучили процессы, которые происходят с жидкостью в трещинах около основной линии разлома при землетрясении. Когда порода начинает смещаться вдоль линии разлома, высокое давление в полостях внутри камней может практически мгновенно упасть до атмосферного. Жидкость испаряется, а содержавшиеся в растворе минералы кристаллизуются на поверхности породы.
В качестве примера ученые приводят случай землетрясения магнитудой 4 балла на глубине 11 километров. В открывшейся возле разлома трещине давление падает с 290 мегапаскалей до 0,2 мегапаскалей за доли секунды. Моделирование таких процессов показало, что даже при магнитуде толчков в 2 балла давление может упасть вдвое.
"На одном разломе за год могут происходить тысячи и даже сотни тысяч малых землетрясений. На протяжении сотен тысяч лет можно получить значительные количества золота", - рассказал Уэзерли. Он также заявил, что можно находить новые месторождения золота в породе с большим количеством трещин, используя сейсмологические наблюдения.
По состоянию на 2011 год, на Земле было добыто более 166 тысяч тонн золота. Основными методами добычи является промывание речного песка и разработка золотоносной породы в шахтах с последующим извлечением металла химическими методами. В феврале 2013 был открыт способ использования бактерий для получения золота.
Источник: Лента.Ру

07.03.2013 | Ученые улучшили память пчел с помощью кофеина

Исследователи выяснили, что кофеин положительно влияет на память пчел

Исследователи выяснили, что кофеин положительно влияет на память пчел. Обзор статьи, опубликованной группой ученых в журнале Science, представлен на сайте издания.
Ученые под руководством Джеральдин Райт (Geraldine Wright) из университета Ньюкасла исследовали влияние кофеина на способность пчел запоминать запахи цветов. Для этого насекомым вместе с различными запахами предлагался сладкий сироп. В случаях, когда сироп содержал не только сахарозу, но и кофеин (в дозах, сопоставимых с нектаром кофейного дерева или цветков семейства цитрусовых), запах помнили в течение дня в три раза больше пчел.
Прямое воздействие кофеина на мозг пчелы оказывало положительный эффект на нейроны, отвечающие за формирование долгосрочной памяти насекомых. В дальнейшем ученые планируют проверить степень зависимости пчел от кофеина. Так, предлагается исследовать, будут ли пчелы игнорировать присутствие хищников, чтобы добраться до кофеинового сиропа. Это позволит лучше изучить неврологические процессы, возникающие при привыкании.
Принципы возникновения зависимости изучались на простом организме пчел и ранее. В 2008 году было опубликовано исследование влияния кокаина на поведение пчел. Результаты показали, что наркотик повышал у насекомых уровень альтруизма - они чаще сигнализировали собратьям о наличии пищи.
Источник: Лента.Ру

04.03.2013 | Физики завязали воду в узел

Физикам из Университета Чикаго впервые удалось создать в лаборатории "трехлепестковый" узел из вихря воды и наблюдать за его эволюцией и распадом

Физикам из Университета Чикаго впервые удалось создать в лаборатории "трехлепестковый" узел из вихря воды и наблюдать за его эволюцией и распадом. Работа опубликована в журнале Nature Physics, а ее краткое содержание можно прочитать в ScienceNow и NatureNews.
Для создания водного узла ученым понадобился пропеллер особой формы, который им удалось создать при помощи 3D-принтера. Наблюдать за движением воды, вызванным этим пропеллером, физикам помогли мелкие пузырьки воздуха. Во время эксперимента они следовали за движениями воды. Положение подсвеченных лазером пузырьков 76 тысяч раз в секунду отслеживалось прибором, напоминающим компьютерный томограф.
В результате, ученым удалось рассмотреть, как образуются, движутся и распадаются узлы, образованные движением жидкости. Ранее возможность существования подобных узлов уже была доказана теоретически, однако до сих пор никому не удавалось их получить в лабораторных условиях.
Изучение узлов имеет важное значение не только для гидродинамики, но и, например, для изучения Солнца. Недавно ученые установили, что на Солнце перенос энергии от поверхности к короне может быть опосредован особыми торнадо, сплетающимися в косы.
Источник: Лента.Ру

04.03.2013 | Физики смогли обойти принцип неопределенности

Ученые из университетов Рочестера и Оттавы смогли напрямую измерить поляризацию света в двух различных базисах одновременно

Ученые из университетов Рочестера и Оттавы смогли напрямую измерить поляризацию света в двух различных базисах одновременно. Результаты исследований были опубликованы в Nature Photonics, обзор работы приведен на сайте Университета Рочестера.
Физикам удалось обойти принцип неопределенности Гейзенберга, измерив одновременно горизонтально-вертикальную и диагональную поляризацию света для одной волны. Применив эффект двойного лучепреломления света в кристалле, группа ученых смогла дважды разложить волну на поляризованные составляющие, не допуская коллапса волновой функции.
Согласно принципу неопределенности, невозможно точно определить один параметр квантовой системы, не повлияв на другие сопряженные параметры. Применительно к поляризации света - невозможно измерить поляризацию одного и того же фотона сразу и по горизонтально-вертикальному, и по диагональному базисам, поскольку первое разделение волны на поляризованные составляющие (например, горизонтальную и вертикальную) повлияет на все последующие.
В своих экспериментах группа ученых под руководством Роберта Бойда (Robert Boyd) использовала слабое квантовое измерение, впервые продемонстрированное в 2011 году для одновременного измерения действительной и мнимой составляющих волновой функции. При прохождении через первый тонкий кристалл, свет разделялся на горизонтальную и вертикальную поляризованные составляющие не полностью. Оставалась область перекрытия, которая служила основой для измерения диагональной и антидиагональной поляризации на втором кристалле.
Ранее для однозначного определения всех параметров квантовой системы применялся метод квантовой томографии - многократного измерения в разных базисах. Этот метод требовал значительных усилий по обработке полученных данных. Прямое определение параметров системы, которое также требует нескольких измерений для уточнения результата, позволит значительно ускорить решение подобных задач.
Источник: Лента.Ру

28.02.2013 | Кольцевые РНК оказались молекулами-губками

Ученые установили, что недавно открытые кольцевые молекулы РНК способны активировать работу генов, связывая соответствующие ингибиторные микро-РНК

Ученые установили, что недавно открытые кольцевые молекулы РНК способны активировать работу генов, связывая соответствующие ингибиторные микро-РНК. Две работы независимых групп исследователей появились в журнале Nature, там же можно прочитать редакционную статью, посвященную открытию и новостную заметку.
Группа под руководством Николауса Раевского (Nikolaus Rajewsky) из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка провела биоинформатическое исследование результатов секвенирования тотальной РНК, выделенной из клеток человека, мыши и круглого червя Caenorhabditis elegans.
В результате анализа ученые обнаружили в уже установленных последовательностях следы существования большого количества кольцевых молекул. Во многих из этих молекул имелись сайты посадки для микро-РНК, которые в клетке обычно выполняют роль "выключателей" генов.
Как показали ученые из обеих групп, кольцевые молекулы РНК работают своеобразной "губкой", которая связывает на себя большое количество ингибирующих микро-РНК, в результате чего активность соответствующих генов повышается. Так, синтез крупной кольцевой РНК длиной в полторы тысячи нуклеотидов в мозге рыбки данио-рерио привел к тому же эффекту, что и полное удаление всех соответствующих микро-РНК (miR-7).
Как показали исследователи, оба класса нуклеиновых кислот имеют важное значение для развития мозга как у рыб, так и у человека.
Наблюдения кольцевых РНК проводились и ранее, однако истинная широта их распространения и важность до сих пор оставалась не известна. Во многом это объясняется тем, что традиционно при изучении РНК используется присоединение к концам молекулы специальных олигонуклеотидов-адапторов. Поскольку у кольцевых РНК свободные концы отсутствуют, то все эти молекулы оказываются незаметны для исследователей. В последнее время для изучения РНК стали применять методы массового секвенирования, что позволило "видеть" не только линейные, но и кольцевые молекулы.
Источник: Лента.Ру

27.02.2013 | Создана эластичная литий-ионная батарея

Инженеры Северо-Западного университета создали гибкий литий-ионный источник питания, который способен обратимо растягиваться в три раза, не теряя напряжения и силы тока

Инженеры Северо-Западного университета создали гибкий литий-ионный источник питания, который способен обратимо растягиваться в три раза, не теряя напряжения и силы тока. Описание устройства опубликовано в журнале Nature Communications, а краткое содержание статьи можно прочитать на сайте университета.
Устройство состоит из множества небольших ячеек, имплантированных в прозрачный эластичный полимер. Между собой литий-ионные ячейки соединены медными проводами, форма которых стала объектом особого внимания инженеров.
Провода выполнены в виде змейки или меандра, при этом они собраны в S-образную структуру, которая первой выпрямляется при растяжении. Такая форма проводов позволяет устройству растягиваться на рекордные 300 процентов своей длины.
Помимо проводов и литий-ионных ячеек, устройство снабжено растяжимой индукционной катушкой, которая позволяет заряжать его на расстоянии.
Недавно другая группа инженеров представила гибкий и прозрачный источник питания на основе иной конструкции. Вместо литий-ионной батареи в нем использовались ионисторы, а вместо медных проводов - углеродные нанотрубки.
Источник: Лента.Ру

27.02.2013 | Физики объяснили принципы создания пластичного стекла

Физики Йельского университета создали теорию пластичности, которая позволяет создавать небьющиеся мягкие стекла и объясняет, как скорость охлаждения материала определяет его механические свойства. Работа опубликована в журнале Nature Communications, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте университета.
Согласно расчетам ученых, ключевым фактором, влияющим на механические свойства аморфного материала, является не его химический состав, а скорость охлаждения. Медленно охлажденные материалы более склонны к хрупкости, в то время как за счет скоростного охлаждения аморфный материал любого состава можно сделать пластичным.
Основной интерес исследователей был сосредоточен на металлическом стекле - аморфном материале, состоящем из сплава нескольких металлов. В отличие от обычного металла, металлическое стекло хуже проводит электричество, однако за счет равномерности структуры и отсутствия дефектов оно не склонно к коррозии, пластично и часто имеет существенно большую прочность. В настоящее время металлическое стекло применяется в основном в хирургии для изготовления протезов.
Теория, созданная физиками, применима не только к металлическому стеклу, но и к любому аморфному материалу.
Источник: Лента.Ру

26.02.2013 | Вещи первооткрывателя структуры ДНК выставили на аукцион

Медаль и диплом Нобелевской премии Фрэнсиса Крика, одного из первооткрывателей структуры ДНК, выставили на аукцион

Медаль и диплом Нобелевской премии Фрэнсиса Крика, одного из первооткрывателей структуры ДНК, выставили на аукцион, сообщает Agence France-Presse. Также на торги, которые организует аукционный дом Heritage Auctions, выставлены лабораторные халаты Крика, его книги и другие личные вещи.
Это первый за последние 70 лет случай, когда медаль Нобелевской премии выставляют на аукцион. Начальная стоимость медали на аукционе составляет 250 тысяч евро.
Торги пройдут 10 апреля в Нью-Йорке. Часть средств, полученных от продажи, будет направлена в новый Институт Фрэнсиса Крика, который откроется в Лондоне в 2015 году.
По словам родственников Крика, ученый не любил демонстрировать свои награды, и поэтому последние 50 лет медаль Нобелевской премии пролежала у него дома. Семья ученого надеется, что награды Крика купит какой-нибудь музей или институт, где их выставят на всеобщее обозрение.
Фрэнсис Крик родился в Великобритании в 1916 году. Его исследовательская работа, посвященная изучению вязкости воды, была прервана войной. В 1949 году он вернулся к науке, занявшись биологией в Кембриджском университете.
В 1953 году Крик совместно со своим коллегой Джеймсом Уотсоном открыли структуру двойной спирали ДНК. Небольшая статья об этом была опубликована в журнале Nature. Позже, в 1958 году Крик сформулировал центральную догму молекулярной биологии - правило, определяющее направление передачи и реализации генетической информации в клетке. Эта догма утвердила ДНК на роль основного носителя наследственной информации.
В 1962 году Крик, Уотсон и руководитель их лаборатории Морис Уилкинс получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Историю открытия структуры ДНК Джеймс Уотсон позже описал в книге "Двойная спираль".
Источник: Лента.Ру

26.02.2013 | Ученые создали рекордно плотное облако плазмы в ионосфере

Американские ученые при помощи направленного радиолуча создали стабильное облако плазмы в ионосфере, плотность которого вдвое превышает ранее достигнутые значения

Американские ученые при помощи направленного радиолуча создали стабильное облако плазмы в ионосфере, плотность которого вдвое превышает ранее достигнутые значения. Об эксперименте по созданию искусственных облаков ионосферной плазмы сообщает в своем пресс-релизе научно-исследовательская лаборатория ВМС США.
Физикам из лаборатории ВМС удалось получить тлеющий разряд на высоте 170 километров, который продолжал существовать в течение часа - пока не было прекращено излучение. Для этого ученые использовали передатчик HAARP, созданный в рамках программы исследования ионосферы высокочастотным воздействием. Его действие основано на принципе электронного циклотрона, в котором высокочастотное радиоизлучение возбуждает в веществе электроны, ориентированные постоянным магнитным полем, в данном случае - магнитным полем Земли.
Облако плазмы, созданное при помощи передатчика HAARP, показало плотность электронов вдвое превышающую ранее достигнутые значения - 900 тысяч электронов на кубический сантиметр. Параметры облака анализировались по обратному рассеянию коротковолнового и ультракоротковолнового радиосигналов, а также оптическими системами.
В результате эксперимента исследователи показали возможность создания "шаров" плазмы ниже верхнего слоя ионосферы. Такую задачу ученым поставило Управление перспективных исследовательских проектов (DARPA) Пентагона в рамках программы по изучению явлений в ионосфере. Целью программы является использование искусственно созданных облаков плазмы в атмосфере Земли в качестве "зеркал" для отражения коротковолновых радиосигналов.
Коротковолновое электромагнитное излучение отражается земной ионосферой, что позволяет передавать радиосигналы на значительные расстояниями. Ученые пытаются повторить этот эффект на высотах на 50 километров ниже, создавая локальные отражающие участки в атмосфере.
Проект по изучению ионосферы HAARP был запущен в 1997 году в Гаконе, штат Аляска. Основная исследовательская установка - высокочастотный радиопередатчик с фазированной антенной решеткой, состоящей из 180 антенн, расположенных на площади 13 гектаров. Мощность передатчика составляет 3,6 мегаватта.
Источник: Лента.Ру

18.02.2013 | Дрожжи научились синтезировать улучшенное биотопливо

Ученые из Массачусетского технологического института нашли способ повысить продукцию более подходящего для современной инфраструктуры биотоплива, внеся несколько изменений в геном дрожжей. Работа опубликована в журнале Nature Biotechnology, а ее краткое содержание приводит сайт института.
Исследователи задались целью повысить содержание высокомолекулярных "больших" спиртов в той смеси, которую производят дрожжи во время ферментации. В отличие от этанола, такие спирты лучше подходят для современной инфраструктуры в качестве биотоплива и несут большее удельное количество энергии. Основным из них является изобутанол, имеющий в своей цепи четыре атома углерода.
Добиться повышения содержания таких спиртов удалось за счет изменения локализации ферментов в клетках дрожжей. В норме соединения-предшественники изобутанола образуются сначала в митохондриях, а затем переносятся в цитоплазму, где и превращаются в спирт. Ученые решили перенести последние стадии синтеза в митохондрии, присоединив к генам соответствующих ферментов специальные метки, направляющие синтезированный белок в митохондрии.
В результате, содержание изобутанола в спирте, производимом модифицированными дрожжами, выросло в 2,6 раза. Для более тяжелых спиртов рост был еще значительнее, в 3-5 раз. Авторы считают такой рост впечатляющим, хотя и замечают, что этанол по-прежнему является основным продуктом брожения модифицированных дрожжей.
Этанол в качестве биотоплива применяется достаточно широко: еще в 2005 году его производство превысило 35 миллиардов литров. Основными его производителями стали США и Бразилия, а основным источником - сахарный тростник. В дальнейшем ученые сосредоточили основное внимание на изучение возможности применения непищевых источников сахара для брожения, так как производство этанола традиционным методом стало влиять на рынок продовольствия.
Источник: Лента.Ру

18.02.2013 | Метеорит назовут Чебаркулем

Ученые Уральского федерального университета (Екатеринбург), принимавшие участие в поиске осколков метеорита, взорвавшегося 15 февраля в небе над Челябинской областью, официально объявили об обнаружении метеоритного вещества. Из лаборатории УрФУ в интернете провели трансляцию, показав найденные частицы небесного тела: они представляют собой осколки черного цвета размером до 1 см. На экране было видно три монитора компьютеров с изображением метеорита, а также небольшой фрагмент темного вещества. Метеорит относится к классу обыкновенных хондритов, это каменный метеорит с содержанием железа около 10%. Скорее всего, ему будет присвоено название "метеорит Чебаркуль".
"Экспедиция УрФУ привезла сегодня в университет обломки вещества, найденного под Челябинском. Ученые сообщают, это тот самый метеорит", - говорится в сообщении в Twitter "Новости УрФУ". Как отмечают специалисты, внеземная природа осколков подтверждена химическими исследованиями. Кроме того, стало известно о намерении ученых назвать упавший метеорит по озеру Чебаркуль.
"Мы буквально только что закончили исследование, мы подтверждаем, что частицы вещества, найденные нашей экспедицией в районе озера Чебаркуль, действительно имеют метеоритную природу. Этот метеорит относится к классу обыкновенных хондритов, это каменный метеорит с содержанием железа около 10%. Скорее всего, ему будет присвоено название "метеорит Чебаркуль", - заявил РИА "Новости" член комитета РАН по метеоритам Виктор Гроховский из УрФУ.
Хондриты получили свое имя благодаря тому, что почти все они содержат хондры - сфероидальные образования преимущественно силикатного состава. Как говорится на сайте лаборатории метеоритики Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН), большинство хондр имеют размер менее 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондриты являются наиболее примитивными из всех известных метеоритов.
Особенности их вещественного состава и структуры определяются процессами конденсации, испарения и аккреции минерального вещества в солнечной небуле - облаке пыли и газа, из которого сформировалась Солнечная система. Соответственно, возраст хондритов оценивается в 4,5 млрд. лет.
Около 10% всех каменных метеоритов образуют подкласс ахондритов - они лишены хондр и состоят из вещества, образовавшегося в результате процессов плавления и дифференциации протопланетных и планетных тел. В этом смысле ахондриты аналогичны земным магматическим породам. Хондриты, ахондриты, железо-каменные и железные метеориты в свою очередь подразделяются на группы и подгруппы. Подавляющее большинство метеоритов поступило на Землю из астероидного пояса. В то же время среди метеоритов были идентифицированы фрагменты пород Луны и Марса. По характеру обнаружения все метеориты делятся на падения и находки. Находками считаются те метеориты, падение которых не наблюдалось. Падениями считаются метеориты, собранные сразу же после наблюдавшегося торможения метеоритного тела в земной атмосфере. К этому классу, несомненно, относится и метеорит Чебаркуль.
Среди поступающего на Землю космического вещества каменные метеориты составляют большинство (92,8%) падений, причем в основном это хондриты (85,7%). Ахондриты, железные и железокаменные метеориты составляют 7,1%, 5,7% и 1,5%, соответственно. Таким образом, подавляющее большинство падающих на Землю метеоритов - хондриты.
Ранее сообщалось, что поиски осколков метеорита, взорвавшегося над территорией Челябинской области, прекращены, осколки не найдены. Поиски велись в озере Чебаркуль, находящемся в 1 км от одноименного города, в районе села Звягино (Чебаркульский район) и села Куваши, под Златоустом. Вице-губернатор Челябинской области Игорь Мурог заявлял агентству "Интерфакс", что полынья, которая была обнаружена на озере Чебаркуль и первоначально принята за место падения небесного тела, образовалась по иной причине. МЧС также заявляло, что обломков метеорита не найдено.
Между тем специалисты утверждают, что челябинский болид при взрыве разделился на миллионы мелких частей, которые могли преодолеть атмосферу. Научный сотрудник астрономической обсерватории "Ка-Дар" Станислав Короткий сообщил Life News, что радиус разлета частиц приблизительно равен 100 квадратным километрам. По его словам, микроскопических же частиц, которые разнес ветер, могут быть миллионы.
И действительно, местные жители начали находить рядом со своими домами странные черные камни, похожие на обломки космического объекта, отмечает издание. Как оказалось, уже есть и желающие купить ценные осколки. Действительный член Русского общества любителей метеоритики Дмитрий Качалин сообщил газете "Комсомольская правда", что уже два человека оставили заявку на покупку челябинского метеорита. По его словам, цена за него может колебаться - за грамм от тысячи до 66 тысяч рублей. Чем меньше отыщут обломков, тем дороже будет метеорит.
Напомним, что появление метеорита было зафиксировано 15 февраля утром в пяти регионах России: Тюменской, Свердловской, Челябинской, Курганской областях и Башкирии. Места падения обломков метеорита обнаружены в трех районах Челябинской области: два в Чебаркульском и один в Златоустовском. В результате "метеоритной атаки" пострадали более тысячи человек, 50 были госпитализированы.
По своим параметрам челябинский метеорит может быть сопоставим с Сихотэ-Алинским. Об этом рассказал доцент кафедры физических методов и приборов контроля качества Уральского федерального университета, занимающийся вопросами изучения небесных тел, Виктор Гроховский. "Вторжение космического тела в атмосферу Земли - это нормальное явление. На этот раз мы наблюдали над Уралом хороший болид. Думаю, что в атмосферу вторглась масса значительно больше, чем то, что дошло до поверхности. Обычно сгорает около 90 процентов массы. Судя по следу, это был болид, который можно сравнить с Сихотэ-Алинским метеоритом", - сказал Гроховский.
Комментируя информацию о возможности новых падений метеорита, ученый отметил, что предсказать это невозможно. "Предсказать падение метеорита или болида такого размера невозможно. Потому призывы запасаться водой и ждать Армагеддона не имеют под собой основания", - подчеркнул Гроховский.
Сихотэ-Алинский метеорит - наибольший железный метеорит, наблюдавшийся при падении и относящийся к уникальным явлениям природы. Общая масса около 70 т. Упал 12 февраля 1947 в 10 ч 38 мин утра по местному декретному времени в западных отрогах Сихотэ-Алиня (Приморский край РСФСР). При движении в земной атмосфере с космической скоростью метеорит раздробился на тысячи частей и выпал железным метеоритным дождем на площади 3 кв. км. Падение сопровождалось ярким болидом, наблюдавшимся в Хабаровском и Приморском краях РСФСР в радиусе до 400 км.
Александр Сергий
По материалам: NewsRu, Газета.Ру, РИА "Новости"

18.02.2013 | Метеорит нашли за оцеплением

Ученые собрали обломки метеорита еще в пятницу, анализ показал, что это самый распространенный каменный метеорит - хондрит

Пока водолазы искали метеорит в полынье озера Чебаркуль, куда милиция не пустила ученых, те еще в пятницу собрали части метеорита со снега с поверхности водоема. Анализ показал, что челябинский метеорит принадлежит к самому распространенному типу метеоритов - каменные хондриты.
Сообщения об обнаружении метеорита стали появляться вечером в воскресенье. За день до этого ГУ МЧС по региону сообщило, что водолазы завершили обследование озера Чебаркуль в Челябинской области, куда могли упасть обломки метеорита, но ничего не нашли. Между тем, как оказалось, за поисками метеоритного вещества в озеро нырять не понадобилось. Еще в пятницу вечером на сайте ГУ МВД по Челябинской области России появилось сообщение об том, как рыбаки стали свидетелями падения метеорита в озеро Чебаркуль, в результате чего в водоеме образовалась полынья. "Вокруг полыньи собраны мелкие обломки черного твердого вещества, напоминающего осколки скальной породы, размером от полусантиметра до сантиметра. Предметы, изъятые на месте происшествия, будут переданы для проведения экспертизы", -говорилось в сообщении.
Эти осколки, как показал анализ, имеют внеземное происхождение.
"Мы буквально только что закончили исследование, мы подтверждаем, что частицы вещества, найденные нашей экспедицией (УрФУ) в районе озера Чебаркуль, действительно имеют метеоритную природу, - сообщил вечером в воскресенье член комитета РАН по метеоритам Виктор Гроховский из Уральского федерального университета. - Это каменный метеорит, обыкновенный хондрит, мы диагностировали все типичные минералы, которые там есть: и металлическое железо, и оливин, и сульфит. Его доставили поздно, 53 частички они привезли, они небольшие, но все они имеют метеоритную природу, и кора плавления есть".
Ученый сообщил, что содержание металлических частиц превышает 8%. Химический анализ проводился в лаборатории университетского научно-образовательного центра "Нанотех". Специалист добавил, что для регистрации нового метеорита в международном каталоге будет сделан более полный химический анализ. Вероятно, в каталоге он получит обозначение "метеорит Чебаркуль".
Гроховский также рассказал, что непосредственно к полынье экспертов не допустили.
"Несмотря на то, что ребята (члены экспедиции) выезжали с письмом, с полномочиями от комитета по метеоритам, их не пустили к полынье. Они насобирали на снегу частицы. Там было оцепление, но, в общем, понятно, что там в полынье лежит метеорит", - сказал Гроховский.
Впрочем, велика вероятность, что части метеорита могут быть распределены по всему региону. Возможно, уже в понедельник специалисты восстановят эллипс рассеяния, что сможет помочь сузить поиски более крупных обломков.

12.02.2013 | Химики продемонстрировали кандидата в предшественники РНК

Ученые обнаружили способность циануроновой кислоты и соединений триаминопиримидина образовывать нековалентные полимерные комплексы, которые могли быть предшественниками РНК в ходе добиологической эволюции. Работа опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, а ее краткое содержание приводит ScienceNow.
Оба исследованных вещества являются ароматическими соединениями, близкими к пиримидину. Пиримидин - одно из двух гетероциклических соединений, составляющих основу азотистых оснований как в РНК, так и в ДНК.
Раннее было показано, что циануроновая кислота и триаминопиримидин способны соединяться в комплексы. Однако, в водных растворах такие комплексы быстро выпадают в осадок. В новой работе ученые обнаружили, что при модификации триаминопиримидина гидрофильным "хвостом" он образует с циануроновой кислотой устойчивые нековалентные полимеры. По некоторым свойствам такой полимер напоминает нуклеиновую кислоту. Например, его элементы связываются в стопки за счет вытеснения воды и стэкинг-взаимодействий между ароматическими кольцами.
По одной из гипотез, ключевой стадией происхождения жизни было появление самовоспроизводящихся РНК. В пользу этой версии говорит уникальная способность РНК одновременно и катализировать химические реакции, и служить носителем генетической информации. Кроме того, следы этого так называемого "РНК-мира" можно наблюдать в структуре рибосом, теломеразы, самовырезающихся интронов, и других молекулярных машин, в которых РНК выполняет не вспомогательную, а ключевую роль. По мнению некоторых исследователей, сама РНК не возникла из нуклеотидов самопроизвольно. Этому процессу, считают они, вероятнее всего предшествовала длительная химическая эволюция. Изучение полимера циануроновой кислоты и модифицированного триаминопиримидина может помочь ученым проследить этапы этой эволюции.
Источник: Лента.Ру

11.02.2013 | Создан силиконовый робот с двигателем внутреннего сгорания

Американские инженеры создали мягкого силиконового робота, который передвигается за счет энергии взрывов метана с кислородом

Американские инженеры создали мягкого силиконового робота, который передвигается за счет энергии взрывов метана с кислородом. Описание устройства опубликовано в журнале Angewandte Chemie, а краткое содержание статьи приводит NatureNews.
Робот состоит из трех силиконовых "щупалец", внутри которых проведены каналы для газа. Внутрь этих каналов поступает смесь, состоящая из одной части метана и двух частей кислорода. Газ воспламеняется с помощью искрового разряда, подача которого контролируется компьютером.
Во время взрыва мягкий робот подпрыгивает на высоту в 30 сантиметров, что во много раз больше его толщины. Контролировать процесс внутреннего сгорания помогает клапан, который закрывается на время взрыва и открывается позже, давая выйти отработанным газам.
Ранее инженеры уже создавали подобных силиконовых мягких роботов, однако они всегда двигались за счет изменения давления внутри каналов, создаваемого внешними помпами. Одно из самых известных подобных устройств - робот-кальмар. Новое устройство отличается тем, что фактически использует для передвижения импульсный двигатель внутреннего сгорания. Авторы разработки надеются, что такой робот сможет быть полезным спасателям при разборе завалов.
Источник: Лента.Ру

06.02.2013 | Первооткрыватель графена предсказал миру технологический кризис

Лауреат Нобелевской премии по физике и один из первооткрывателей графена Андрей Гейм предсказал наступление технологического кризиса, вызванного иссяканием потока новых фундаментальных открытий. Статья Гейма опубликована в издании Financial Times.
"Я наблюдаю глубокий кризис производства нового знания. Открытия происходят и сейчас, но скорость этого процесса уменьшилась. А без нового знания возможно возникновение только производных технологий, которые, сколь бы важны ни были, не способны поддерживать уровень экономического роста, наступившего с индустриальной революцией" - пишет Гейм.
По словам физика, "не существует такой вещи, как бесполезное фундаментальное знание", так как даже такие отвлеченные дисциплины как математика и квантовая физика принесли технологические плоды в виде компьютеров, лазеров, мобильных телефонов и интернета.
Гейм считает, что технологическим прогрессом последних 40 лет мир обязан холодной войне между СССР и США, которая заставляла инвестировать в фундаментальные исследования. В то же время отсутствие настолько же серьезных рисков теперь, по его словам, заставляет правительства сворачивать исследовательские программы.
В качестве единственного позитивного сценария развития ученый рассматривает обнаружение астероида, столкновение с которым было бы "достаточно опасным" для всей планеты. Это, по словам Гейма, сможет стимулировать получение новых знаний и разработку новых технологий.
Андрей Гейм получил Нобелевскую премию по физике в 2010 году совместно со своим бывшим сотрудником Константином Новоселовым. Работа физиков, опубликованная в 2004 году, была посвящена технологии получения графена - однослойного двумерного углерода. Гейм также стал лауреатом Шнобелевской премии за эксперимент с левитирующей лягушкой. Будущий ученый родился в Сочи, защитил диссертацию в Институте физики твёрдого тела РАН и уехал из СССР в 1990 году.
Источник: Лента.Ру

04.02.2013 | Бактерий решили использовать для добычи золота

Ученые обнаружили вещество, при помощи которого бактерии Delftia acidovarans осаждают из раствора токсичное для них золото

Ученые обнаружили вещество, при помощи которого бактерии Delftia acidovarans осаждают из раствора токсичное для них золото. Биологи намерены научиться использовать его для добычи благородного металла и получения золотых наночастиц. Работа опубликована в журнале Nature Chemical Biology, а ее краткое содержание приводит NatureNews.
Бактерий, которые образуют биопленки на золоте, удалось обнаружить в австралийских золотоносных шахтах около 10 лет назад. Ими оказались два вида микроорганизмов: Cupriavidus metallidurans и Delftia acidovarans. Первый вид осаждал золото из растворенной формы и накапливал его в виде наночастиц внутри клетки. Второй микроорганизм предпочитал осаждать благородный металл за пределами клеточной оболочки, в результате чего колонии Delftia acidovarans на чашках были окружены темными гало из его микроскопических частиц.
Авторам настоящей работы удалось установить, какие гены участвуют в осаждении растворенного золота у Delftia acidovarans. Лишенные этих генов, бактерии не могли расти в условиях повышенной концентрации металла, а их колонии теряли темные гало. После того, как генетическая основа устойчивости к золоту была обнаружена, ученые установили природу вещества, которое бактерия использовала для осаждения металла. Оно получило название дельфтибактин (delftibactin).
По словам ученых, Delftia acidovarans можно использовать для выделения золота из отработанных пород, а сам дельфтибактин может применяться при производстве катализатора из наночастиц металла.
Бактерии известны своей способностью выживать в экстремальных условиях. Нередко она объясняется их коллективными действиями по преобразованию среды, в том числе по осаждению металлов из токсичного растворенного в безопасное твердое состояние. С другой стороны, необходимые для жизни металлы, такие как железо, бактерии специально выделяют из среды, даже если их концентрация там ничтожна. Для этого используются специальные вещества-хелаторы сидерофоры, имеющие крайне высокое сродство к металлам. Они также используются микроорганизмами, чтобы подавить рост соперников за счет лишения последних ресурсов.
Источник: Лента.Ру

7 февраля 2013 года Присуждены премии для молодых учёных за 2012 год

Владимир Путин подписал Указ "О присуждении премий Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых учёных за 2012 год".

Полный текст документа:

Рассмотрев предложения Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию, постановляю:
Присудить премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых учёных за 2012 год и присвоить почётное звание лауреата премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых учёных:
Бокач Надежде Арсеньевне, доктору химических наук, доценту федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет", - за достижения в развитии современных методов органического синтеза с участием металлов платиновой группы;
Игнатову Фёдору Владимировичу, кандидату физико-математических наук, старшему научному сотруднику федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук, Тодышеву Корнелию Юрьевичу, научному сотруднику того же учреждения, - за цикл работ по прецизионному исследованию свойств элементарных частиц на встречных электронно-позитронных пучках;
Усачёву Андрею Сергеевичу, доктору исторических наук, профессору федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Российский государственный гуманитарный университет", - за вклад в изучение древнерусской книжности XVI века;
Чудакову Дмитрию Михайловичу, доктору биологических наук, руководителю лаборатории федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук, - за разработку генетически кодируемых флуоресцентных маркёров для визуализации объектов и процессов в биомедицинских исследованиях.
Источник http://news.kremlin.ru/news/17452

01.02.2013 | Дефектные алмазы помогли разработать "МРТ для молекул"

Физики разработали метод изучения магнитных свойств отдельных молекул, использовав для этого в качестве детектора алмазы с особым дефектом в кристаллической решетке

Физики разработали метод изучения магнитных свойств отдельных молекул, использовав для этого в качестве детектора алмазы с особым дефектом в кристаллической решетке. Две независимые группы исследователей опубликовали свои статьи в выпуске Science за 31 января 2012 года. Работам посвящена редакционная заметка издания, а краткое описание методов можно прочитать в NatureNews.
Метод, разработанный авторами, напоминает магнитно-резонансную томографию, уменьшенную до размеров индивидуальных молекул. Как и в случае с МРТ, ученые измеряют поведение магнитных спинов ядер, помещая их в постоянное магнитное поле. В таких условиях магнитные моменты ядер ориентируются в одном направлении. Если вещество при этом облучить электромагнитной волной, то спины временно отклонятся от "генерального направления", а затем вновь вернутся к нему, испустив характерный радиосигнал. Именно эти радиосигналы, которые несут много информации о химии образца, записывают в аппаратах МРТ и ЯМР специальные детекторы.
Сложность с радикальной миниатюризацией метода заключается в том, что размеры детекторов должны примерно соответствовать размерам образца. Это означает, что для изучения, например, белковых комплексов, нужен детектор размером не более 10 нанометров. Самые маленькие магнитные катушки для таких целей не подходят.
Обе группы физиков для решения проблемы миниатюризации решили использовать в качестве детектора алмазы, под поверхностью которых находятся отдельные атомы азота. Эти атомы создают дефекты в кристаллической решетке алмаза и обладают свободной валентностью, благодаря чему крайне чувствительны к близлежащим магнитным колебаниям. Наблюдая за этими колебаниями, ученые смогли "сделать МРТ" образцу объемом в пять кубических нанометров. Для сравнения, это приблизительно в 100 раз меньше, чем объем рибосомы.
Разработанные метод может иметь большое значение для биологов. Он поможет, например, проследить за работой молекулярных машин не в среднем, как это делается сейчас, а на уровне отдельных работающих единиц.
Источник: Лента.Ру

29.01.2013 | Ученые обнаружили гены морозоустойчивости сибиряков

Ученые Кембриджского университета обнаружили у представителей коренных народов Сибири положительный отбор вариантов генов, связанных с выживанием в условиях холода

Ученые Кембриджского университета обнаружили у представителей коренных народов Сибири положительный отбор вариантов генов, связанных с выживанием в условиях холода. Результаты исследований авторы доложили на антропологической конференции, краткое содержание доклада пересказывает ScienceNow.
В ходе исследования генетики взяли образцы ДНК у двух сотен представителей 10 коренных сибирских этносов. Ученые провели сложный анализ распределения вариантов (аллелей) генов с целью обнаружения тех из них, которые стали объектом положительного отбора за время существования человека в Сибири.
Ученым удалось обнаружить три гена, некоторые варианты которых избирательно представлены у сибиряков: UCP1, ENPP7 и PRKG1. Первый из генов ранее уже был обнаружен во время исследования генетических особенностей телеутов. Белок, кодируемый этим геном (его иногда называю термогенин, он избирательно экспрессируется в буром жире), заставляет митохондрии производить тепло, вместо того, чтобы использовать химическую энергию на синтез АТФ. Ген ENPP7 связан с метаболизмом жиров и, по гипотезе авторов, помогает жителям севера справляться с жирной животной пищей. Ген PRKG1 связан с механизмом сокращения гладкой мускулатуры, работа которой крайне важна для терморегуляции.
Распределение аллелей оказалось различно у южных и северных народов Сибири. Так, один из вариантов гена UCP1 преимущественно отбирался у представителей первой группы, гена PRKG1 - во второй.
Исследование генетических особенностей различных этносов имеет важное значение воссоздания исторической картины антропогенеза. Большинство генетических особенностей отдельных групп имеют случайный характер, однако это не всегда так. Например, недавно генетикам удалось обнаружить в геноме тибетцев приспособления к высокогорным условиям жизни. Действие же естественного отбора на человека (и соответственная возможность существования приспособительных генетических особенностей) было неоднократно подтверждено даже для относительно недавнего времени.
Источник: Лента.Ру

28.01.2013 | Человека заподозрили в способности различать изотопы по запаху

Группа под руководством греческого биофизика Луки Турина (Luca Turin) показала, что человек способен различать запахи некоторых "легких" и "тяжелых" изотопных вариантов пахучих веществ, что, по мнению авторов, говорит в пользу вибрационной (квантовой) модели распознавания запахов. Работа опубликована в журнале PLoS ONE, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте BBC News.
В ходе исследования ученые демонстрировали добровольцам несколько вариантов циклопентадеканона - пахучего циклического вещества C₁₅H₂₈(=O), имеющего большое количество связей между углеродом и водородом. Часть "легких" водородов в одном из вариантов молекулы была заменена на дейтерий - тяжелый изотоп того же элемента. С точки зрения химических свойств, получившиеся варианты циклопентадеканона были идентичными, однако повышенная масса дейтерия в тяжелом веществе изменяла колебательные свойства связи углерод-водород.
В ходе двойного слепого тестирования (когда даже экспериментаторы не знают, какое вещество демонстрируют добровольцам) ученые установили, что человек способен различать "тяжелые" и "легкие" варианты пахучего вещества. Такую способность сложно объяснить в рамках самой распространенной на сегодняшний день теории обоняния, которая подразумевает зависимость запаха вещества прежде всего от формы молекулы, а не колебаний атомов, от ее "химии", а не "физики".
Альтернативную теорию обоняния, которая пытается объяснить взаимодействие пахучих веществ с рецепторам их колебательными свойствами, Лука Турин выдвинул в 1996 году. Большинство исследователей прохладно отнеслось к его идеям ввиду отсутствия подтверждающих экспериментальных данных. Согласно выводам его теории, химически идентичные вещества должны иметь разный запах, если состоят из разных изотопов, так как в изотопных вариантах иные энергии колебания связей.
Исследования, ранее проведенные на добровольцах с тяжелым и легким пахучим веществом ацетофеноном, противоречили теории Турина. В новой работе Турин подтвердил данные скептиков относительно ацетофенона, но зафиксировал способность различать варианты циклопентадеканона - вещества с большим количеством "мест посадки" для дейтерия. Нобелевский лауреат Ричард Аксель, которого BBC попросило прокомментировать новую работу, заявил, что не отвергает справедливость теории Турина, но считает полученные на добровольцах данные не прямыми и ничего не говорящими о молекулярном механизме обоняния.
Источник: Лента.Ру

25.01.2013 | Размер протона озадачил физиков

Размер протона озадачил физиков

Физики провели измерение размера протона, результаты которого вновь оказались отличны от результатов других методов, причем причины этих различий до сих пор не ясны. Статья ученых опубликована в журнале Science , а ее краткое содержание приводит NatureNews.
Для измерения размера протона (точнее, радиуса Земаха частицы) ученые использовали метод лазерной спектроскопии. Сначала атом водорода-1 (состоящий всего из двух частиц: протона и электрона) облучали потоком мюонов. Согласно стандартной модели, мюоны вместе с нейтрино являются близкими родственниками электронов.
В результате облучения в некоторых из атомов мюон замещал собой электрон, образуя мюонный водород. Спектр излучения такого водорода позволял физикам оценить радиус протона.
Размер частицы оказался на четыре процента меньше, чем было установлено другими методами. Он составил 0,84 фемтометра, одной триллионной миллиметра (10^-15 метра). Данные новых измерений совпали с ранее опубликованными значениями, установленными с помощью подобного "мюонного" метода, но совершенно не согласовывались с другими измерениями.
По словам ученых, теоретически это может говорить о том, что мюон с протоном взаимодействует не так, как предсказывает современная физика. Хотя такое объяснение опрошенные Nature эксперты и считают маловероятным, другого у них пока нет.
Современные представления ученых о взаимодействии элементарных частиц представлены так называемой Стандартной моделью. Одной из последних частиц, предсказанных этой моделью, является бозон Хиггса. Частицу, которая может оказаться бозоном Хиггса, обнаружили сотрудники Большого адронного коллайдера летом 2012 года.
Источник: Лента.Ру

25.01.2013 | Физики разработали метод исследования картин Рембрандта

Физики разработали метод исследования картин Рембрандта

Ученые разработали метод спектроскопии, благодаря которому можно рассмотреть первоначальные изображения на холстах Рембрандта. Работа опубликована в журнале Journal of Analytical Atomic Spectrometry (полученное изображение попало на обложку выпуска) а ее краткое содержание можно прочитать на сайте синхротронного исследовательского центра DESY.
Первоначальные исследования показали, что под основным изображением на "Портрете пожилого человека в военном костюме" находится другой портрет. Рассмотреть его используя существующие методы рентгеновской, нейтронной и инфракрасной спектроскопии до сих пор не удавалось. Трудности, по словам ученых, были связаны с тем, что работая над новым изображением Рембрандт (в отличие, например, от Ван Гога) использовал практически те же самые по химическому составу краски.
В новой работе для изучения холста авторы предложили использовать метод рентгеновской флюоресценции MA-XRF. Суть его заключается в том, что под воздействием жесткого излучения некоторые содержащиеся в пигменте атомы поглощают и переизлучают фотоны определенной длины волны. В частности, таким способом можно увидеть распределение на картине ртути, содержащейся в киновари HgS, которую Рембрандт (как показали предварительные исследования) использовал исключительно для тонирования кожи.
Чтобы опробовать метод и не подвергать преждевременному риску оригинал, ученые создали копию работы, точно имитирующую ее химический состав. Затем были получены "сквозные" изображения копии используя разные источники рентгеновского излечения на синхротронах в США и Германии.
В результате, ученым удалось доказать, что разработанный метод позволяет рассмотреть картину в рекордных подробностях. Авторы надеются, что музей, который владеет в настоящее время картиной, позволит провести соответствующее исследование оригинала.
Холст, который стал объектом исследования, был написан Рембрандтом ван Рейном в 1630-1631 годах. Рембрандт известен тем, что часто повторно использовал свои холсты. Метод, разработанный авторами, может пригодится для исследования многих его работ.
Недавно другая картина Рембрандта стала объектом исследования физиков, занимающихся прохождением света сквозь биологические ткани. Ученые опровергли гипотезу о том, что модель, позировавшая мастеру для "Вирсавии" страдала раком груди.
Источник: Лента.Ру

24.01.2013 | Ученые предложили перевести архивы в ДНК

Ученые предложили перевести архивы в ДНК

Ученые разработали систему архивирования информации в ДНК и продемонстрировали ее работу, записав на носитель сонеты Шекспира, запись речи Мартина Лютера Кинга и фрагмент статьи Уотсона и Крика о двуспиральной структуре нуклеиновой кислоты. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание можно прочитать в NatureNews.
Для записи цифровой информации в ДНК она предварительно разделялась на аналогичные байтам "слова" по восемь бит. Каждому из 512 возможных байтов сопоставлялись пятерки нуклеотидов. Из возможных вариантов пятерок исключались цепочки с одинаковыми остатками, так как их чтение обычно вызывает сложности. Ученые предусмотрели также систему дублирования и индексации, благодаря которой можно восстановить информацию при повреждении.
ДНК с закодированной информацией была синтезирована независимо в коммерческой компании. Определив последовательность нуклеиновой кислоты в своей лаборатории, ученые полностью восстановили закодированные сообщения. Общий объем закодированной информации составил 739 килобайт.
Авторы статьи оказались не первыми, кто закодировал в ДНК информацию о культурных артефактах, однако им впервые удалось разработать масштабируемую и надежную систему кодирования данных.
Ранее в 2012 году появилась похожая работа, выполненная под руководством известного биолога Джорджа Черча. В ней кодирование информации проводилось "напрямую": двузначному коду соответствовали нуклеотиды, что могло привести к появлению ошибок при чтении.
Согласно оценкам ученых, на сегодняшний день кодирование в ДНК одного мегабайта информации обойдется в 12400 долларов, а ее чтение будет стоить около 220 долларов. Авторы новой статьи полагают, что в течение нескольких десятков лет эти цены должны резко уменьшиться. Их ожидания основаны на том, что стоимость чтения ДНК за последние 30-40 лет уменьшалась темпами быстрее экспоненциальных. Значительно уменьшилась за это время и стоимость синтезирования ДНК. Следует при этом отметить, что технология синтеза (в отличие от технологии чтения) за указанное время в общих чертах осталась прежней.
Источник: Лента.Ру

24.01.2013 | Создан застывающий при нагревании гель

Создан застывающий при нагревании гель

Голландские химики создали биомиметический полимер, который обратимо образует гель при нагревании. Работа ученых опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание можно прочитать в NatureNews и в редакционном комментарии.
В основе гелеобразующего вещества спираль из полиизоцианида, от которой отходят гликольные нити. Эти нити делают вещество гидрофильным, а центральная спираль обеспечивает механическую прочность получающегося геля.
Гелеобразование происходит даже в очень разбавленном растворе. Отдельные молекулы полимера собираются в тяжи диаметром около 10 нанометров, и из них в растворе формируется трехмерная сетка. При этом вещество ведет себя противоположно большинству природных гелеобразователей, таких как желатин. Оно застывает при нагревании, а во время охлаждения раствор вновь становится жидким.
В качестве одного из способов применения такого геля ученые приводят обработку ран. После нанесения в жидкой форме на кожу он будет застывать от ее тепла и защищать чувствительный участок тела.
Источник: Лента.Ру

24.01.2013 | Смятый графен стал основой искусственных "мышц"

Смятый графен стал основой искусственных "мышц"

Физики научились контролировать образование складок на графене и использовали их для создания искусственных "мышц" - электромеханического двигателя. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит сайт университета Дьюка.
Для управления образованием складок на одноатомном углероде ученые использовали предварительно растянутую полимерную подложку. Лист графена сначала наносили на такую подложу, а затем давали ей сжаться. При этом часть атомов углерода в графене оставалась связана с полимером, а тем, что находились в промежутках, приходилось образовывать складки.
Ученым удалось добиться того, что складки имели очень небольшой характерный размер - в пределах нескольких нанометров. Авторы показали, что такая поверхность обладает некоторыми необычными свойствами. Например, она, подобно кристаллическим поверхностям с похожей структурой, является чрезвычайно водоотталкивающей.
Другим необычным свойством смятого графена является то, что при пропускании через него тока он расширяется. Авторы применили это свойство материала для создания микроскопических двигателей - электрических "мышц", которые в напряженном состоянии растягиваются, а в расслабленном, наоборот, сжимаются.
Графен представляет собой одну из аллотропных модификаций углерода, наряду с алмазом и графитом. Фактически, он является одним из плоских слоев атомов углерода, собранных в графите в слабосвязанные стопки. Графен обладает высокой прочностью и электропроводностью и признан в качестве одного из самых перспективных материалов для электроники будущего.
Источник: Лента.Ру

24.01.2013 | Исследования виртуального мозга и графена оценили в миллиард евро

Исследования виртуального мозга и графена оценили в миллиард евро

Две группы ученых из университетов в Швейцарии и Швеции получат от Европейской комиссии в течение 10 лет в общей сложности миллиард евро на свои исследования. Сообщение об этом приводит сайт журнала Nature.
Один из финалистов двухгодового конкурса на стимулирующее финансирование - группа под руководством Анри Маркрама (Henry Markram) в Швейцарском федеральном технологическом институте в Лозанне. Их проект ставит целью моделирование при помощи суперкомпьютеров работы человеческого мозга. Модель создается учеными по принципу "снизу вверх" и на первом этапе подразумевает симуляцию отдельных нейронов и их колонок в коре мозга крысы.
Другим финалистом стала группа теоретического физика Яри Кинарета (Jari Kinaret) в Чалмерском технологическом институте в Гетеборге. Их проект касается исследований графена.
На первом этапе каждая из групп ученых получит в течение 30 месяцев по 54 миллиона евро. Первичное финансирование будет проводиться в рамках общеевропейской программы FP7, которую в последствии должна сменить еще не до конца разработанная программа "Horizon 2020".
Общеевропейская рамочная программа исследований, известная как FP7, действует с середины восьмидесятых годов прошлого века. Она делится на этапы по несколько лет. Общий объем финансирования по этой программе и сменяющей ее "Horizon 2020" в 2014-2020 годах должен составить около 80 миллиардов евро.
Источник: Лента.Ру

21.01.2013 | В хромосомах человека обнаружена четырехспиральная форма ДНК

В хромосомах человека обнаружена четырехспиральная форма ДНК

Британские исследователи обнаружили в хромосомах человека функциональную четырехспиральную форму ДНК. Работа опубликована в журнале Nature Chemistry, а ее краткое содержание можно прочитать в Nature News.
Открытие удалось совершить благодаря использованию помеченных флюресцентными красителями антител, которые связываются только с ДНК в ее четырехспиральной форме. Обработка такими антителами культур клеток на разных стадиях роста помогла ученым проследить за распределением и динамикой образования "островков" четырехспиральной ДНК в клеточном цикле.
По высокому содержанию скрепляющего нуклеотида гуанина четырехспиральную ДНК называют G-квадруплексом. Известно, что такие структуры защищают у некоторых животных концы хромосом.
В новой работе удалось показать, что четырехспиральная ДНК у млекопитающих образуется не только на концах хромосом, но и среди обычных генов. Более того, распределение такой ДНК зависит от стадии деления клетки и от низкомолекулярных регуляторов, влияющих на ее стабильность. Точная функциональная роль четырехспиральных участков пока не известна.
Биологам известно несколько форм ДНК, в той или иной степени отличающихся своей структурой: A, B, Z, трехцепочечная ДНК. Основной функциональной структурой в клетке является двуцепочечная B-форма, известная по знаменитым изображениям двойной спирали. То, какую форму примет цепочка нуклеотидов, зависит от их состава и последовательности, а также внешних условий: концентрации ионов и влажности. Многие структуры, которые были впервые открыты в условиях лаборатории, впоследствии были найдены и в живой клетке, однако их функциональная роль не всегда до конца ясна.
Источник: Лента.Ру

21.01.2013 | Создано водоотталкивающее покрытие для экстремальных условий

Создано водоотталкивающее покрытие для экстремальных условий

Инженеры из Массачусетского технологического института предложили в качестве водоотталкивающих покрытий для экстремальных условий использовать оксиды редкоземельных металлов - лантаноидов. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте института и в Nature News.
Авторы провели исследование взаимодействия воды с поверхностью оксида алюминия и оксидов всех лантаноидов за исключением радиоактивного прометия. Ученые руководствовались тем, что для эффективного "прилипания" воды к поверхности оксида требуется взаимодействие между кислородом, входящим в состав H2O и свободными электронами металлов. У лантаноидов свободные электроны скрыты за наружной оболочкой атома, что осложняет такое взаимодействие. Из-за этого чистые оксиды лантаноидов оказываются исключительно гидрофобны.
В своей работе ученые обращают внимание на то, что водоотталкивающее покрытие из оксидов лантаноидов намного устойчивее к действию высоких температур и давления, чем полимерное покрытие. Кроме того, оно не меняет своих свойств при действии абразивов.
Ученые надеются, что оксиды лантаноидов найдут свое применение в качестве водооталкивающих покрытий для экстремальных условий, например, для лопастей турбин на электростанциях. Конденсат, который образуется на таких турбинах, отвечает за треть потерь КПД электрогенераторов, сообщают авторы.
Ранее другая группа из Массачусетского технологического института представила гидрофобное покрытие для теплообменников, в основе которого лежит оксид меди. Вода настолько плохо взаимодействует с такой поверхностью, что энергия слияния мелких капель в крупные заставляет последние буквально отпрыгивать от труб охладителей.
Источник: Лента.Ру

14.01.2013 | Жидкий металл научили сохранять форму

Инженеры разработали нанопокрытие для металлических капель

Австралийские инженеры создали нанопокрытие, которое заставляет капли галинстана сохранять форму даже после сильной деформации. Работа опубликована в журнале Advanced Functional Materials, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте The Conversation.
Галинстан представляет собой крайне низкотемпературный сплав галлия, индия и олова (температура плавления -19 градусов Цельсия). Он используется в некоторых случаях как безопасный аналог жидкой ртути.
Авторы работы получали из галинстана капли, которые благодаря покрытию стремятся сохранять свою шарообразную форму, и внешне напоминают твердый металл. В качестве покрытия ученые испытали оксид вольфрама, цинка, индия, а также наноразмерный порошок тефлона и углеродные нанотрубки.
На приводимом авторами видео хорошо видно, что капли сплава, лишенные покрытия, при падении на твердую поверхность теряют форму и становятся конусовидными. В то же время обработанные порошком капли галинстана пружинят подобно мячику.
По словам авторов, о каком-либо практическом применении необычных капель говорить пока рано, однако они хорошо проводят ток и потенциально способны проявить себя в гибкой электронике.
Источник: Лента.Ру

11.01.2013 | Углеродные нанотрубки заплели в электропроводное волокно

Провода из проводящего углерода используют при изготовлении электроники

Инженеры из института Райса научились создавать из углеродных нанотрубок протяженные волокна, которые обладают высокой электропроводностью и превосходящей сталь прочностью. Работа ученых опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит сайт университета.
В процессе изготовления нанотрубки сначала растворяют в хлорсульфоновой кислоте, а затем продавливают сквозь микроскопические отверстия. Получившиеся нити затем пропускают сквозь другую жидкость и наматывают на барабан. Ранее считалось, что такой процесс получения волокон неприменим к нанотрубкам, так как хлорсульфоновая кислота активно реагирует с водой, а она обычно используется в рамках этой технологии.
Нанотрубки в получившихся волокнах ориентированы вдоль направления нитей, что делает их высокопрочными и заставляет хорошо проводить электричество. По этим параметрам они примерно в десять раз превосходят другие аналогичные волокна, заявляют авторы. По гибкости и прочности они напоминают углеродное волокно или кевлар, но при этом проводят ток сравнимо с алюминием и медью.
Быстрее всего волокна из нанотрубок могут найти применение при изготовлении многожильных проводов ("шин") для электронных устройств. Металлические провода, которые используются для их производства, обычно имеют избыточную толщину из-за недостаточной гибкости.
Источник: Лента.Ру

11.01.2013 | Британцы собрали химический аналог рибосомы

Химики разработали необычный метод синтеза небольших пептидов

Британские химики разработали необычный метод синтеза небольших пептидов, в котором используются циклические полимеры-ротаксаны. Работа ученых опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит NatureNews.
Ротаксанами называют полимеры, в которых две ковалентно не связанные молекулы надежно соединены в комплекс за счет того, что одна из них фиксируется на другой подобно браслету.
Авторы решили использовать необычный полимер для проведения последовательного синтеза небольших пептидов. Для этого на ротаксановом кольце была закреплена затравка из трех аминокислот, а вдоль оси молекулы находились еще три аминокислоты, которые требовалось к этой затравке присоединить.
У одной из аминокислот затравки имелась химически активная группа -SH, которая выступила в роли "манипулятора", присоединяющего аминокислоты. Она сначала связывала аминокислотный остаток на себя, а затем за счет перегруппировки он переносился на другой конец пептида. "Манипулятор" при этом освобождался для присоединения новой аминокислоты, расположенной далее по оси ротаксана.
Разработанный авторами метод напоминает биологический синтез белков тем, что использует для этого наноразмерное устройство ("робосому"). Кроме того, он позволяет контролировать последовательность аминокислот, не прибегая при этом к постоянной смене реактивов. Однако, такой метод имеет ряд очень существенных ограничений: он работает очень медленно, каждая новая аминокислота присоединяется хуже предыдущей, их максимальное число очень невелико, а последовательность определяется расположением аминокислот на оси, контролировать которое не проще, чем синтезировать пептид обычным химическим способом.
Тем не менее, такой метод представляет интерес прежде всего своей необычностью и потенциально может применяться для синтеза нестандартных пептидов непосредственно в их месте действия - in situ.
Источник: Лента.Ру

10.01.2013 | Ученые рассказали о метановых "льдинах" на Титане

Плавучесть твердого углеводорода оказалась зависима от температуры

Ученые из Корнельского университета обнаружили, что на поверхности углеводородных озер на спутнике Сатурна Титане возможно существование "льдин" из твердого метана. Содержание работы исследователей пересказывает сайт NASA.
Ранее считалось, что существование плавучих "льдин" на поверхности метановых озер невозможно, так как плотность этого вещества в твердом состоянии выше, чем в жидком. В новой работе ученые обратили внимание на то, что образующийся в природе лед не обязан быть чистым веществом, а может (как это происходит с водой) содержать включения газа.
Исследователи рассчитали, что при наличии в составе метанового "льда" сходного с морским льдом количества газа (около 5 процентов), он потенциально может подниматься на поверхность титановых озер.
Как именно будет себя вести такой лед, зависит от температуры на поверхности спутника. Дело в том, что колебания температуры приводят к изменению состава воздушной оболочки Титана и соответственному изменению соотношения плотности твердых и жидких углеводородов. Так, при температуре в -183 градуса Цельсия (90,4 К) твердый метан должен подниматься на поверхность озер. Однако, если станет на несколько градусов холоднее, то образующийся "лед" будет тонуть под собственным весом.
В результате, озера Титана могут оказаться окружены "ледовой" оболочкой как сверху, так и снизу от основной толщи жидкого метана. Подтвердить или опровергнуть выводы ученых помогут новые результаты радиозондирования, осуществляемые аппаратом "Кассини".
Аппарат "Кассини" находится в окрестностях Сатурна начиная с 2004 года. Помимо наблюдений за Титаном, зонд периодически исследует другие его спутники - Мимас и Тефию, что недавно привело к открытии на их поверхности необычного градиента температуры в виде героя компьютерной игры - Пакмана.
Источник: Лента.Ру

09.01.2013 | Создана рекордно недружелюбная к жидкости поверхность

Омнифобный материал справился с неньютоновскими растворами

Ученые разработали омнифобную поверхность, которая отталкивает любые типы жидкостей, включая неньютоновские. Работа опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, а ее краткое содержание приводит сайт Phys.Org.
Поверхности, которые плохо смачиваются водой, например, покрытые воском листья растений, называют гидрофобными. Те, которые не смачиваются маслами - олеофобными. Если поверхность (что практически не встречается в природе) отталкивает и воду и масла, ее называют омнифобной.
Обычно омнифобные поверхности получают за счет покрытия специальными веществами и, что еще более важно, текстурирования основы. При этом омнифобность достигается за счет того, что площадь контакта капли с поверхностью сводится к минимуму, например, за счет создания на поверхности микроскопических штырьков или "лепестков".
В новой работе омнофобные свойства поверхности придавали за счет покрытия мелкоячеистой металлической сетки полимером. Под каплей жидкости между переплетениями такой сетки образуются пузырьки воздуха, которые не дают ей растекаться по поверхности. При этом такая поверхность отталкивает не только обычные жидкости, но и неньютоновские - те, вязкость которых зависит от их движения.
Подобная омнифобная поверхность может пригодиться для защиты чувствительных деталей от химического повреждения, что авторы и продемонстрировали с опущенной в кислоту алюминиевой пластинкой.
Источник: Лента.Ру

08.01.2013 | Химики изучили состав лекарства времен республиканского Рима

Археологи обнаружили офтальмологический набор древнего медика

Ученые из университетов Сиены и Флоренции определили состав лекарств, содержавшихся на борту корабля, затонувшего более двух тысяч лет назад у берегов Тосканы. Работа исследователей опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, кратко ее содержание приводит ScienceNow.
Останки корабля были впервые обнаружены в 1974 году и названы по имени ближайшего побережья, "Relitto del Pozzino". В ходе исследований было установлено, что корабль представлял собой торговое судно и затонул около 130 года до нашей эры. Груз происходил с восточного побережья Средиземного моря. В останках были найдены стеклянные бутыли, амфоры для вина, оловянные и бронзовые сосуды.
Среди прочего, археологи обнаружили груз из истлевшего деревянного сундука, который, по-видимому, принадлежал медику. В сундуке содержались сосуды, применявшиеся при кровопусканиях, а также цилиндрические емкости для лекарств ("pyxis"), сделанные из древесины самшита. В одной из этих емкостей ученые нашли несколько таблеток, ставших предметом исследования.
Анализ, проведенный при помощи рентгеновской и инфракрасной фурье-спектроскопии, показал, что главными составляющими лекарств были соединения цинка - гидроцинкит и смитсонит. Кроме того, в его составе были пчелиный воск, пыльца и сосновая смола.
Ученые предполагают, что найденные лекарства предназначались для лечения заболеваний глаз. Об этом, по их мнению, говорит форма найденных таблеток и этимология латинского слова "collyrium". Это слово, которым в древности называли вещество для промывки глаз, происходит от греческого слова, буквально означающего "маленькие круглые лепешки". Как раз такую форму имеют таблетки, найденные учеными в затонувшем грузе.
Недавно ученым удалось обнаружить гораздо более древний медицинский артефакт - зубную пломбу эпохи неолита. Основным ее ингредиентом оказался пчелиный воск.
Источник: Лента.Ру Новости сайта "Алхимик" >>>