Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
Носимый стул от компании Noonee может стать решением проблемы болей в спине, возникающих у многих людей из-за долгого стояния.
Привет всем!
Это первый мой пост на вомбате, поэтому давайте знакомиться.
Меня зовут Александр, и кто-то из вас может быть меня знает. По образованию я инженер-технолог, закончил уральский физтех, где продолжаю работать. Также у меня есть хобби снимать видео по химии и вообще про науку. Причём это хобби зашло так сильно далеко, что теперь имею парк профессиональных камер, чтобы всё снимать в 4к. Просто не люблю все эти видосики из интернета размером 144р, где ничего не видно. Наука – это очень красиво и достойна, чтобы всё было снято в высоком качестве.
Снимаю как образовательный контент для школ и вузов, так и обзоры заводов (это самое моё любимое. Я ж технолог). Так вы можете найти у меня серию из 14 видео по физической химии. Мы (с моим начальником) снимали во время ковида, чтобы студентам было проще делать лабы. Конечно надо делать руками всё, но выкручивались как могли. Можно найти видео по радиохимии. Так мы сняли все производства по добыче урана (ДАЛУР, ХИАГДА и Краснокаменск). Такого вы точно нигде не увидите. А ещё снимали про НИИАР в Димитровграде, АТОММАШ в Волгодонске, Атомные ледоколы на северном полюсе и многое другое. За 10,5 лет канала было много чего.
Есть у меня серия видео про химические элементы. И так как данный пост первый, то начнём мы с первого хим элемента – водорода.
Как говорится, приятного аппетита и приятного просмотра!
Они распечатали на 3D-принтере тарелку со специальной нишей, куда легко попасть вилкой, чтобы доесть блюдо до конца. Современные проблемы требуют современных решений.
23 июня 2007 года марсоход NASA "Спирит", бороздивший марсианские просторы с 4 января 2004 года, сделал то, что обычно считается нежелательным для планетоходов – он переехал камень. Операторы на Земле стараются избегать таких ситуаций, чтобы не повредить чувствительное оборудование аппарата или его колеса. Но именно эта случайность подарила ученым ключ к разгадке марсианских тайн.
Камень, получивший романтичное название "Невинный Свидетель" (англ. Innocent Bystander), оказался не таким уж и крепким. Он легко раскололся под весом 185-килограммового марсохода, обнажив свое внутреннее содержимое. И это содержимое заставило ученых затаить дыхание.
Анализ показал, что внутри камня скрывался настоящий клад – опаловый кремнезем. Для обычного человека это может звучать не слишком впечатляюще, но для ученых это было сродни находке сокровищ пиратов.
Дело в том, что опаловый кремнезем формируется в очень специфических условиях – в глубоководных гидротермальных жерлах. Проще говоря, этот камень когда-то лежал на дне океана, омываемый потоками горячей воды, бьющей из трещин в марсианской коре.
"Невинный Свидетель" стал одним из первых весомых доказательств того, что когда-то на Марсе действительно была вода. И не просто лужицы или небольшие озера, а настоящие океаны, покрывавшие значительную часть планеты.
Это открытие заставило ученых по-новому взглянуть на историю Марса. Если на планете были океаны, значит, когда-то там могла существовать и жизнь...
Открытие "Невинного Свидетеля" маленьким, но гордым марсоходом "Спирит", миссия которого завершилась 25 мая 2011 года, стало поворотным моментом в изучении Красной планеты. Это находка проложила путь к новым, более глубоким исследованиям марсианского прошлого.
Сегодня дело "Спирита" продолжают его более совершенные собратья – марсоходы Curiosity и Perseverance. Они, вооруженные передовыми научными инструментами, неустанно собирают данные, помогающие ученым воссоздать историю Марса.
Благодаря этим исследованиям, у нас теперь практически нет сомнений в том, что в далеком прошлом Марс был совершенно иным миром. Планета обладала плотной атмосферой, на ее поверхности бурлили реки, простирались глубокие озера и плескались огромные океаны. Марс прошлого разительно отличался от той холодной, сухой пустыни, которую мы видим сегодня.
Однако, несмотря на все эти открытия, один важный вопрос остается без ответа: была ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Или, может быть, она существует там и сейчас, скрываясь от наших глаз? Эта загадка продолжает волновать умы ученых и вдохновлять новые миссии.
Так, маленький камень, случайно раздавленный "Спиритом", не только раскрыл тайны марсианского прошлого, но и подтолкнул нас к новым захватывающим исследованиям. Кто знает, какие еще удивительные открытия ждут нас на Красной планете?
В начале декабря группа антипрививочников под названием Crazymothers разместила на своих страницах в Twitter и Instagram следующее обращение:
«Дорогие СМИ, пожалуйста, прекратите использовать термин «антипрививочники». Это унизительно, провокационнно и маргинализирует как самих женщин, так и их переживания. Это пренебрежительно, упрощенно, крайне оскорбительно и в целом ложно. Мы вежливо просим, чтобы вы называли нас «Осведомленные о риске вакцин».
Пользователи с энтузиазмом откликнулись на этот призыв. Они немедленно отметили, что если бы участники группы действительно осознавали риск вакцин, который крайне мал и не включает, например, аутизм (хотя об этом можно прочитать на сайте группы), они бы не возражали против вакцинации. Тем более, если сравнить опасности вакцинации и отказа от нее: смертельно заболевание ребенка и риск заразить окружающих.
Например, вспышка кори в Демократической Республике Конго за последний год повлекла 233 337 случаев заболевания и 4723 смерти, причем почти 90 % умерших – дети до 5 лет.
Поэтому предложение Crazymothers называть их «осведомленными о риске» вызвало у читателей поток собственных идей и альтернативных названий. В их числе:
- энтузиасты чумы,
- медицински неграмотные клоуны-убийцы,
- убийцы детей,
- биотеррористы,
- сумасшедшие безумцы,
- движимые ненавистью антинаучные ретрограды,
- опасные невежды, настаивающие, чтобы специалисты по общественному здравоохранению потакали вашим фантазиям.
Как и следовало ожидать, на антипрививочников весь этот юмор не подействовал. Как показало исследование, проведенное в 2017 году, чтобы действительно изменить точку зрения того, кто выступает против вакцин или колеблется, лучше показать ему фото человека, потерявшего здоровье после болезни, или хотя бы счет на лечение кори.
А вас когда-нибудь раздевали до нижнего белья перед допуском к работе? А на Монетном Дворе это совершенно в порядке вещей.
Мне пришлось по делам службы несколько раз побывать и на Монетном дворе в Петропавловской крепости и в хранилище Центробанка РФ в Санкт-Петербурге.
Монетный двор. Бюро пропусков, сопровождающий. Внутри – обычный производственный двор, только маленький, всё-таки со времён Петра 1 расширяться было некуда.
Так вот, перед тем как пройти, так сказать в закрома, пришлось пройти чистилище. Ну, как чистилище? Мои приборы отдал для осмотра охране в отдельном помещении, а меня самого попросили раздеться до трусов, верхнюю одежду пропустили через рамку металлоискателя (чтобы не пронёс металлических вещей), а мне самому предложили войти в такое подобие стоячего гробика, оказалось, что это многоуровневая рамка металлоискатель. Естественно, мужчинам – отдельно, женщинам отдельно. Прошёл, оделся, получил приборы. Пошёл дальше. По большому счёту Монетный двор – небольшое литейно-механическое производство. Только продукция специфическая. В темноватом коридоре стоит здоровенный станок, из которого полноводной струёй льются монетки 10 коп. Из соседнего – полтинники. Работяги только успевают ящики подносить/относить/увозить. В отдельном крыле крепости – склад монет. Туда буднично привозят небольшие мешки монет и небрежно бросают на пол. Ну, в отдельном помещении, смотрю, мужик наносит эмаль на какой-то орден, потом его в печку на сушку. В другом – не спеша штампуют праздничные 25-рублёвики из чистого серебра. На первом этаже плавят золото, серебро, делают из них прутки…
Знаете, впечатляет, когда вот так, без охраны работают с драгметаллами. С другой стороны, «куда ты денешься с подводной лодки?». Я поинтересовался, естественно, часто ли у них бывали случаи воровства. Сопровождающий тяжело задумался, говорит, ну, лет 20 тому назад один хитрожопый КИПовец несколько раз выносил свой тестер через охрану, а вместо батареек вставлял стопку монет. Спалился на третьем разе. И всё. В С-Пб на Монетном дворе делают монеты и памятные медали, ордена, и на фабрике Гознака печатают гербовые бумаги, ну, те, что с водяными знаками и голограммами. В Москве тоже делают монеты и, кроме того, печатают денежные знаки. По-моему, ещё в Екатеринбурге есть филиал Гознака с такими же функциями. Но я в этом не уверен.
При выходе с производства меня таки задержали. Оказалось, на входе я забыл снять с руки часы с браслетом, а рамка как-то не сработала. Ладно, написал объяснительную, в которой каялся и обещал, что больше никогда!
А вот в хранилище ЦБ (комплекс зданий на другом конце города) было ещё интересней. Бюро пропусков, временный (одноразовый пропуск) с цветным фото. Охрана, которая просвечивает взглядом получше рентгена. Вход через бронированную кабинку с двумя дверями. Вошёл – дверь закрылась. Пол – это весы. Тебя взвешивают (!). Взвесили, открылась вторая дверь, идёшь дальше. Обратно идёшь - те же операции. Короче, пробиться на волю с боем и добычей не удастся. А вот обжираться в столовой не стоит, чтобы не было подозрительного перевеса. Хотя столовая там шикарная. Ребята, полноценный обед из 3 блюд с плюшками, которым я наелся от пуза стоил меньше 80 рублей!!! Да чтоб я так жил!
Везде стоят современные агрегаты, которые сортируют, оценивают износ купюр, укладывают в пачки, стоят шредеры, в которых горы купюр превращаются в бумажную лапшу. Ну, тут хоть не заставляли раздеваться.
Ученые из лаборатории синтетической биологии MIT создали растения, которые светятся в темноте без электричества. Они внедрили гены биолюминесцентных грибов в обычные комнатные растения, заставив их производить фермент люциферазу — тот же, что создает свечение светлячков.
Растения излучают мягкий зеленый свет, достаточный для чтения в темноте. В отличие от предыдущих попыток создания светящихся растений, новая технология не требует внешних химических веществ — все необходимое растение синтезирует само из углекислого газа и воды.
Исследователи работают над увеличением яркости свечения и созданием различных цветов. Потенциальное применение включает не только декоративное освещение, но и "живые фонари" для аварийного освещения в зданиях и создание растений-биосенсоров, светящихся при обнаружении загрязнителей.
Флеш-память в USB-накопителях и смартфонах работает благодаря квантовому туннелированию — явлению, которое считалось невозможным в классической физике.
Принцип флеш-памяти основан на перемещении электронов через изолирующий слой с помощью квантового туннельного эффекта — способности частиц "просачиваться" сквозь энергетические барьеры.
Без квантового туннелирования электроны не могли бы преодолевать изолирующие слои внутри транзисторов, а значит запись или стирание данных были бы невозможны.
Вероятность туннелирования электрона через барьер экспоненциально уменьшается с увеличением толщины барьера, что позволяет хранить данные годами без потери информации.
Квантовое туннелирование также используется в туннельных диодах, сканирующих туннельных микроскопах и может стать основой для квантовых компьютеров будущего.
Расположенный в Китае, Juno — это совместный проект 17 стран, который попытается обнаружить нейтрино и антинейтрино, чтобы больше узнать об их массе.
Сохранить эту историю
Расположен в 700 метрахПод землей, недалеко от города Цзянмэнь на юге Китая, гигантская сфера диаметром 35 метров, наполненная более чем 20 000 тонн жидкости, только что начала свою миссию, которая продлится десятилетия. Это « Юнона» — подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь, новый масштабный эксперимент по изучению одних из самых загадочных и неуловимых частиц, известных науке.
Нейтрино — самые распространённые частицы во Вселенной, обладающие массой. Они являются фундаментальными частицами, то есть не распадаются на более мелкие составляющие, что делает их очень маленькими и лёгкими. Они также не имеют электрического заряда; они нейтральны, отсюда и их название. Всё это означает, что они очень часто не взаимодействуют с другой материей, с которой контактируют, и могут проходить сквозь неё, не оказывая на неё никакого воздействия, что затрудняет их наблюдение. Именно поэтому их иногда называют «частицами-призраками».
Они также обладают способностью переключаться (или «колебаться») между тремя различными формами, также известными как «ароматы»: электроном, мю и тау. (Обратите внимание, что нейтрино с электронным ароматом отличаются от электронов; последние представляют собой другой тип фундаментальных частиц с отрицательным зарядом.)
Факт осцилляций нейтрино был доказан физиками Такааки Кадзитой и Артуром Брюсом Макдональдом. В двух отдельных экспериментах они наблюдали, как нейтрино с электронным ароматом осциллируют, превращаясь в нейтрино с мю- и тау-ароматами. В результате они продемонстрировали, что эти частицы имеют массу, причём масса каждого аромата различна. За это они получили Нобелевскую премию по физике в 2015 году .
Но важный, но пока неизвестный факт заключается в том, как упорядочены эти массы — какой из трёх видов нейтрино имеет наибольшую массу, а какой — наименьшую. Если бы физики лучше понимали массу нейтрино, это могло бы помочь лучше описать поведение и эволюцию Вселенной. Именно здесь вступает в дело «Юнона».
Уникальный эксперимент
Нейтрино невозможно обнаружить с помощью обычных детекторов частиц. Вместо этого учёным приходится искать редкие признаки их взаимодействия с другой материей — именно для этого и предназначена гигантская сфера «Юноны» . Сцинтиллятор, называемый сцинтиллятором, заполнен чувствительной внутренней жидкостью, состоящей из растворителя и двух флуоресцентных соединений. Если нейтрино, проходящий через эту материю, взаимодействует с ней, возникает вспышка света. Жидкость окружена массивной решёткой из нержавеющей стали, на которой расположено множество высокочувствительных фотоэлектронных датчиков, называемых фотоумножителями, способных регистрировать даже один фотон, порождённый взаимодействием нейтрино с жидкостью, и преобразовывать его в измеряемый электрический сигнал.
«Эксперимент «Юнона» продолжает наследие своих предшественников, с той разницей, что он гораздо крупнее», — говорит Джоаккино Рануччи, заместитель руководителя эксперимента и бывший руководитель «Борексино», другого эксперимента по поиску нейтрино. Рануччи объясняет, что одна из главных особенностей «Юноны» заключается в том, что она может «видеть» как нейтрино, так и их антиматерийный аналог: антинейтрино. Первые обычно образуются в атмосфере Земли, при распаде радиоактивных материалов в земной коре или же прилетают из космоса — от звёзд, чёрных дыр, сверхновых или даже от Большого взрыва. Антинейтрино же производятся искусственно, в данном случае двумя атомными электростанциями, расположенными рядом с детектором.
«Распространяясь, нейтрино и антинейтрино продолжают колебаться, превращаясь друг в друга», — говорит Рануччи. Он объясняет, что «Юнона» сможет зафиксировать все эти сигналы, показав, как они колеблются, «с невиданной ранее точностью».
Основная цель проекта «Юнона» — найти решение проблемы упорядочения масс нейтрино. Известно, что нейтрино с электронным ароматом весит меньше, чем нейтрино с мю-ароматом, но пока не ясно, весит ли третий аромат нейтрино, тау, больше двух других (в этом случае мы будем говорить о прямой иерархии) или нет (в этом случае — об обратной иерархии). Измеряя с очень высоким разрешением энергетический спектр антинейтрино от реакторов, проект «Юнона» стремится показать, является ли иерархия нормальной или обратной. Коллаборация ожидает, что примерно через шесть лет сбора данных будет получено нечто, приближающееся к статистически значимому ответу на этот вопрос.
Но это ещё не всё, что ждёт эксперимент. На более позднем этапе он может помочь раскрыть ещё более глубокую загадку, связанную с так называемым майорановским нейтрино — теоретически предполагаемой частицей, которая никогда не наблюдалась. (Майорановские частицы — это частицы, которые одновременно являются и своими собственными античастицами; таким образом, майорановское нейтрино — это и нейтрино, и своё антинейтрино.) Понимание того, являются ли нейтрино майорановскими частицами, возможно, означало бы разрешение одного из самых сложных вопросов современной физики: почему во Вселенной наблюдается больше материи, чем антиматерии, — вопроса, которому до сих пор не существует полного, связного и окончательного объяснения.
Источник: www.wired.com
Ветер не только могуч, гоняет стаи туч и треплет волосы — современные ветрогенераторы способны превращать порывы воздуха в чистую энергию с почти магической эффективностью. В этом материале разбираем ветрогенератор по винтикам и разбираемся, почему у этих гигантов именно три лопасти, и как инженерам удалось заставить сталь и стекловолокно работать в унисон с капризной стихией.
Ветрогенераторы производят примерно 25% всей «зеленой» электроэнергии в мире.
Как работает ветрогенератор?
Начнем с того, что ветер — это побочный продукт солнечной энергии, рождающийся от сложного взаимодействия трех ключевых факторов:
Неравномерный нагрев поверхности: солнечные лучи по-разному нагревают сушу, океаны и атмосферу, поэтому возникают температурные контрасты.
Вращение Земли: сила Кориолиса отклоняет воздушные потоки, формируя глобальную циркуляцию — например, пассаты и западные ветры.
Особенности рельефа — горы, равнины, а также океанические течения нарушают однородность воздушных масс и порождают локальные ветровые системы.
Ветряные турбины работают по принципу аэродинамического захвата энергии: их лопасти, подобно крыльям самолета, используют силу ветра для создания подъемной силы. Когда воздушные потоки обтекают изогнутую поверхность лопастей, возникает разница давлений — с одной стороны давление снижается, с другой повышается, что заставляет конструкцию вращаться. Это движение передается через систему валов на электрогенератор, где механическая энергия уже преобразуется в электрический ток.
Коэффициент полезного действия турбин достигает 45-50%, что близко к теоретическому пределу — 59,3% по закону Бетца.
Внутряк ветряка: из чего построен ветрогенератор и какие функции выполняют его части?
Конструкция ветряной турбины включает пять ключевых компонентов:
фундамент;
башня;
ротор со ступицей и тремя лопастями;
гондола;
генератор.
Каждый элемент требует специализированного оборудования и точного монтажа для обеспечения эффективной и безопасной работы. И каждый из них мы обсудим подробнее.
Высота башни ветрогенератора может достигать 150 метров.
Фундамент ветряной турбины. Пока лопасти грациозно крутятся под облаками, настоящий тяжеловес скрыт от глаз. Фундамент наземного ветрогенератора — это гигантский бетонный «анкер», который закапывают глубоко в землю. Представьте себе плавательный бассейн, заполненный бетоном весом в 200 слонов — примерно такая махина удерживает турбину от полета в стратосферу при ураганном ветре! Для морских ветряков инженеры изобрели еще более хитроумные решения. Если турбина стоит недалеко от берега, ее фундамент напоминает подводного железобетонного кракена, вцепившегося в дно. Для более глубоководных установок используют плавающие платформы — такие непотопляемые плоты с балластом, который не дает ветрогенератору уплыть на чашечку чая к Посейдону.
Глубина залегания самого большого в мире фундамента для морской ветряной турбины около 50 метров, а масса — 2500 тонн!
Башня ветрогенератора. Современные ветряные башни — инженерные шедевры, которые умеют договариваться с ветром. Их секрет в идеальной геометрии: высота башни обычно равна диаметру окружности, которую описывают лопасти — так турбина ловит ветер максимально эффективно. И чем выше башня, тем экстремальнее условия ее работы. На высоте 100 метров ветер совсем перестает церемониться с конструкциями, поэтому башни проектируют с таким запасом прочности, чтобы они могли выдержать даже стихийную танцевальную вечеринку.
Самая высокая ветряная башня в мире достигает 340 метров, а диаметр ротора турбины целых 310 метров!
Ротор — это сердце ветряка. Он состоит из трех лопастей и ступицы, которая работает как дирижер этого воздушного балета. Почему именно три лопасти? Это золотая середина между эффективностью и стабильностью: две лопасти напоминали бы хаотичный танец, а четыре — слишком медленный вальс, а вот три создают идеальный ритм, который позволяет захватывать максимум энергии без лишних вибраций.
Лопасти ветрогенератора только кажутся монолитными — на самом деле они полые и сделаны из суперлегких композитов, словно крылья гигантской космической бабочки. Их форма — шедевр аэродинамики: изогнутые определенным образом (как и крылья самолета, кстати) и закрученные от основания к кончику, чтобы ловить ветер под оптимальным углом. А еще они умеют поворачиваться на 90 градусов — это называется «тангаж». Ступица — организатор всего действа. Она держит лопасти, но позволяет им свободно вращаться.
Гондола — командный центр генератора, там живут самые наукоемкие и важные компоненты: генератор, превращающий движение в электричество и редуктор, который увеличивает скорость вращения лопастей до невероятных значений — словно переключает турбину с первой сразу на пятую передачу! А еще гондола умеет поворачиваться вслед за ветром — это называется «рыскание», т.е. вращение вокруг оси башни.
Внутри гондолы есть мини-метеостанция — она постоянно измеряет направление и силу ветра.
Современные ветряные турбины — не просто стальные великаны, а сложные организмы, где каждая деталь работает в гармонии с ветром. Настоящий симбиоз природы и инженерного гения!
Источник: www.techinsider.ru
Со школы многим известно, что существует такая штука как эволюция. Научно обосновал её Дарвин, поэтому её еще называют Дарвиновской теорией эволюции. Вроде бы она должна идти в сторону улучшения существ, хотя на самом деле эволюция всего лишь способствует изменениям зверушек в сторону адаптации к существующим условиям.
И есть ещё одна штука, которую великий ученый не учел -половой отбор. Это когда самцы, пытаясь завоевать расположение самочек и получить преимущество перед конкурентами выращивают у себя всякую ненужную, часто даже мешающую фигню. Классическим примером такой фигни является хвост павлина. Для выживания птички он не нужен, наоборот, мешает и полёту и движению, но самочкам нравится, вот и оказывали расположение тем самцам, у которых самый красивый и большой. Стало быть, успешнее в продолжении рода оказались обладатели нефункционального органа. В общем, у птичек бабы явно рулят.
Но у других зверушек бывает не лучше. Например, рога у лесных оленей или лосей. Вы в самом деле думаете, что продираться сквозь ветки и кусты удобнее с такой хренью на голове? Нет, постоянно в лесу встречаются особи, запутавшиеся рогами и не сумевшие освободиться. Или самцы, сцепившиеся друг с другом и всё. Но самочки любят оленей с большими причиндалами на голове, вот и приходится стараться.
адно, переходим к человекам. Уже у австралопитеков начинается уменьшение размеров клыков, то есть менее зверское лицо оказывается более привлекательным. А вот у гейдельберцев клыки еще меньше, почти как у нас, зато надбровные дуги ого-го-го какие. Тут похоже не обошлось уже без отбора на прочность черепа – рубилом по башке надо уметь выдерживать.
А теперь наши дни. В одном из африканских племён мужчины отличаются необычно низким ростом, хотя все их соседи нормальные, а чаще даже выше в среднем. Да и это вполне объяснимо – грацильное сложение, когда высота значительно превосходит ширину это приспособленность к жаркому климату. Ну так почему мужики невысокие?
Оказывается, в традициях этого племени обязательно нужно лупить жен. Типа, бьет значит любит. Традиции чтить надо, только вот женщинам похоже не особо нравится когда их лупят и они стараются выбирать мужей размером поменьше. Слабее бить будет. Вот так за десяток поколений и стали мужики маломерками. Вывод – не надо бить жен😊
Об этой истории, и о множестве других интересных вещах в лекции Дробышевского
За последние 30 лет бесчисленные исследователи и как минимум дюжина научно-фантастических комедий размышляли о том, что происходит, когда клонов создают из других клонов, и так до бесконечности. В том же году, когда была клонирована овечка Долли, комедия "Множество" (1996) с Майклом Китоном сравнила этот процесс с визуальным шумом, который появляется, когда офисный ксерокс делает копию с копии с копии.
Теперь группа биологов из Японии определила то, что они считают жёстким пределом количества жизнеспособных клонов, которых можно получить из поколений предыдущих клонов.
Команда под руководством Терухико Вакаямы из Центра передовых биотехнологий Университета Яманаси опиралась на 20 лет собственных исследований серийного клонирования мышей.
Изначально учёные надеялись достичь бесконечного клонирования с помощью многообещающего реагента – трихостатина А. Это вещество, известное как противогрибковый антибиотик, способно подавлять активность определённых ферментов у млекопитающих, включая мышей и людей.
В контексте клонирования трихостатин А работает как "реагент эпигенетической модификации", подавляя нежелательные факторы транскрипции ДНК – ферментные белки, активирующие потенциально вредные мутации в генетическом коде при клонировании.
Вакаяма и коллеги отметили в новом исследовании:
Изначально мы пришли к выводу, что серийное клонирование можно продолжать бесконечно, поскольку частота успешного клонирования слегка улучшалась с каждым последующим поколением.
И действительно, всё шло гладко. Из одной исходной мыши-донора было получено более 1200 клонов, и большинство из них чувствовали себя прекрасно. Клоны поздних поколений, дожившие до рождения, оказались на удивление здоровыми, с нормальной продолжительностью жизни – несмотря на накопленные вредные мутации.
Проблемы начались между 25-м и 27-м поколениями. А к 58-му поколению мыши не выживали дольше одного дня.
Каждый новый раунд клонирования добавлял примерно 70 мелких однонуклеотидных вариантов и около 1,5 более существенных структурных вариантов в генетический код.
Сам по себе этот темп мутаций не выходил за рамки нормы, но структурные изменения накапливались с каждым новым поколением. Со временем, как выяснили исследователи, "накопление вредных вариантов перевесило адаптивные эффекты" – без хромосомной рекомбинации, свойственной половому размножению, отфильтровывать крупные и потенциально опасные генетические вариации было нечему.
Любопытно, что сами клоны поздних поколений рождались с нормальными репродуктивными органами, что открывало возможность продолжения рода естественным путём. И здесь обнаружился важный нюанс – даже минимальный возврат к половому размножению корректировал проблемы.
Например, клоны поздних поколений появлялись на свет с заметными аномалиями плаценты, но когда эти мыши спаривались естественным образом, плацента их потомства возвращалась в норму.
При этом трихостатин А оставался эффективным даже на поздних стадиях эксперимента. Частота успешной имплантации клеточного ядра донора в яйцеклетку у мышей 51-го поколения с использованием реагента составила 5,4% – втрое выше, чем без него (1,6%).
Исследование предполагает, что дальнейшие эксперименты с подобными реагентами могут ещё больше отодвинуть предел серийного клонирования.
Вокруг белого водорода сегодня разворачиваются события, которые многие сравнивают с открытием нефти в 1859 году. Геологи и энергетические компании все чаще говорят о начале новой лихорадки – на этот раз не нефтяной, а водородной.
История с огоньком
В 1987 году в деревне Буракебугу в Мали рабочие копали колодец. Один из них закурил – и вдруг из шахты вырвался огненный столб. Оказалось, что глубоко под землей скрывался почти чистый водород. С тех пор Буракебугу живет на экологичном электричестве – местные генераторы работают на природном водороде.
Что это такое
Реальный водород прозрачен и цветом не обладает: ему условно присваивают тот или иной цвет, чтобы отличать водород, полученный из разных источников. «Зеленый» водород получают на электролизных установках, а «серый» производимят из природного газа. В отличие от них, белый водород синтезируется под землей в естественных условиях. Грунтовые воды встречают богатые железом минералы, и при определенной температуре и давлении происходит химическая реакция, известная как серпентинизация. Кислород из молекул воды окисляет железо, а в качестве побочного продукта выделяется водород. Породы же превращаются в серпентинит – «камень-змеевик».
Водород крайне летуч, он легко проходит через поры и трещины земной коры. Но иногда плотные породы образуют природные ловушки для него, как для нефти или метана.
О белом водороде Techinsider впервые писал в феврале 2025 года, рассказав об исследовании международной группы ученых, открывших его залежи под Европейскими Альпами, Пиренеями и Гималаями.
Прошло всего несколько месяцев, а сегодня такие скопления ищут уже исследователи во многих странах. Более 60 компаний по всему миру инвестируют в разведку белого водорода. Научные группы фиксируют новые утечки и скопления: от Африки до Австралии, от Европы до США. И хотя первые коммерческие проекты пока малы, их количество быстро растет.
Лихорадка начинается
Согласно исследованию Геологической службы США (USGS), проведенному в 2024 году, в недрах Земли может находиться от одного миллиарда до 10 триллионов тонн водорода. Наиболее вероятная цифра – около 5,6 триллиона тонн. Даже если извлечь лишь 2% этого объема, человечеству хватит топлива примерно на 200 лет.
У водорода масса полезных свойств. При сжигании он оставляет после себя лишь воду, а удельная теплота сгорания в разы лучше, чем у углеводородного топлива: один килограмм водорода дает в три раза больше энергии, чем килограмм нефти или бензина. Более того, себестоимость белого водорода может оказаться ниже, чем у зеленого, поскольку для его получения не нужны фабрики и электроэнергия.
Трудности и неопределенности
Совершит ли новое топливо переворот в энергетике, пока нельзя сказать точно. Главная проблема – концентрация. Водород образуется повсюду, но чаще всего в микроскопических количествах, которые мгновенно «съедают» почвенные микробы. Скопления, пригодные для промышленной добычи, предстоит найти. Многие потенциальные месторождения расположены слишком глубоко под землей или под дном океана, где добыча выйдет сложной и дорогой.
По словам авторов исследования из Геологической службы США, геологов Джеффри Эллиса и Сары Гельман, большая часть водорода, вероятно, находится в скоплениях, которые слишком глубоки, слишком малы или слишком удалены от берега, чтобы их добыча была экономически выгодной.
К тому же остается вопрос инфраструктуры. Сегодняшняя энергетика заточена под углеводороды, а переход на водород требует новых трубопроводов, систем хранения и транспортировки. Все это займет десятилетия и потребует новые триллионные инвестиции.
Источник: www.techinsider.ru
Почему для песчаного аккумулятора не нужен песок, зачем ветряные электростанции принудительно останавливают и сколько дров заготавливают финны на зиму: как связаны эти три вопроса?
С января 2025 года в финском городе Порнайнен работает самое большое в мире песчаное хранилище тепловой энергии.
Цилиндр диаметром 15 и высотой 13 м – как 4-этажный дом! – наполнено песком (сказал капитан Очевидность). Энергия в нем запасается в форме тепла, которое затем используется для отопления и подачи горячей воды в дома местных жителей и офисы.
В 12 раз больше мегаватт
Хранилище разработал и построил финский стартап Polar Night Energy («Энергия полярной ночи»). Компания и ее технология относительно молоды: первое в мире экспериментальное теплохранилище такой конструкции заработало всего 3 года назад. Его мощность составляла всего 8 МВт·ч, а у нового аккумулятора-гиганта она доведена до 100 МВт·ч. Финский метод по-своему уникален: нигде больше такие тепловые батареи пока не строят.
Песчаной батарее песок не нужен
Добыча песка – довольно неэкологичный процесс, поскольку под него приходится создавать огромные открытые карьеры. В PNE нашли возможность от него отказаться: вместо обычного кремниевого песка, в тепловых батареях используются отходы мыльного камня (талькохлорита). Этот минерал добывается в основном в Финляндии и используется в строительстве и для производства печей. Его высокая теплоемкость оказалась на руку проекту.
«Излишки энергии? Нет, не слышали»
Энергию для нагрева песка хранилище тоже получает почти даром от местных ветряных и солнечных электростанций. Возобновляемые источники энергии работают нестабильно, особенно если говорить о холодном и капризном климате Финляндии. Бывают периоды, когда ВИЭ вырабатывают излишки: чтобы избежать перегрузки сетей, в других странах в такое время часть электростанций останавливают. Финским энергетикам простаивать не приходится: когда солнца и ветра много, они теперь запасают энергию впрок.
Дрова заготовьте. Но уменьшите норму в три раза
Накопленная энергия используется для нагрева воды – в Порнайнене дома и офисы отапливают по системе центрального отопления, как в России. Летом его энергии хватает, чтобы целый месяц снабжать город горячей водой. Зимой в мороз –25°C он сможет неделю обогревать дома, даже если будет стоять штиль и ветрогенераторы не будут его подпитывать.
Бывают периоды, когда ВИЭ вырабатывают излишки: чтобы избежать перегрузки сетей, в других странах в такое время часть электростанций останавливают. Финским энергетикам простаивать не приходится.
Местные власти говорят, что очень довольны появлением теплового аккумулятора. Они опасались, что жителям с переходом энергетики на ВИЭ придется отказаться от центрального отопления и переходить на электронагреватели: теперь это не нужно. В прошлую зиму благодаря ему местные котельные израсходовали на две трети меньше топлива, и примерно на столько же уменьшился расход дров на печи в частных домах.
Недостающее звено в новой энергетике
История финской батареи-гиганта – редкий случай, когда выиграли все. В городе стал чище воздух, ветряные электростанции теперь могут работать без перебоев, а коммунальщики без лишних хлопот перешли на возобновляемую энергию. Это то звено, которого не хватает многим странам, пытающимся озеленить свою энергетику.
Далеко не везде условия благоприятны для этой технологии, поэтому в других регионах запасать энергию пытаются иными способами. Ниже вы найдете подборку рассказов о самых интересных из них – кликайте, читайте и удивляйтесь.
Источник: www.techinsider.ru
Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте построили искусственный нейрон, работающий в том же диапазоне напряжений, что и настоящие нервные клетки.
Впервые электронная схема смогла напрямую обмениваться сигналами с живой тканью без промежуточного усиления – достижение, которое закрывает давнюю пропасть между электроникой и биологией.
Живые нейроны генерируют импульсы в диапазоне примерно от 70 до 130 милливольт. Предыдущие поколения искусственных нейронов требовали напряжения от 0,5 вольта и выше – в десять раз больше, чем у биологических аналогов. Такая разница делала прямой контакт невозможным, ведь слишком сильные сигналы попросту подавляют деликатную клеточную активность.
Руководитель исследования Цзюнь Яо сказал:
Предыдущие версии искусственных нейронов использовали в 10 раз больше напряжения и в 100 раз больше энергии, чем тот, который мы создали.
В лабораторных условиях новый искусственный нейрон генерировал электрические импульсы около 0,1 вольта, точно воспроизводя не только уровни напряжения, но и временные паттерны, а также энергопотребление биологических нейронов.
В основе конструкции лежит мемристор – крошечный компонент, сопротивление которого меняется в зависимости от протекающего тока. Ключевую роль сыграли белковые нанопровода бактерии Geobacter sulfurreducens – микроорганизма, известного способностью перемещать электроны за пределы собственных клеток. Именно бактериальные нанопровода позволили настроить мемристор на работу при биологических уровнях напряжения.
В повторных тестах переключатель активировался при 60 милливольтах и 1,7 наноамперах, после чего самостоятельно сбрасывался вместо того, чтобы оставаться в фиксированном состоянии. Такое поведение имитирует подъём и спад реального нейронного импульса.
При срабатывании мемристора конденсатор быстро заряжался и создавал кратковременный всплеск напряжения. По мере накопления заряда схема принудительно отключала переключатель, формируя рефрактерный период – короткую паузу перед следующим импульсом. Благодаря этой паузе каждый всплеск возвращался к нулю, а не сливался в один непрерывный сигнал. Выходной импульс мог запускать следующий искусственный нейрон, что приближает конструкцию к созданию полноценных сетей.
Помимо электрических сигналов, искусственный нейрон реагировал и на химические стимулы – нейромодуляцию, от которой зависит работа живого мозга. При повышении уровня натрия специальный сенсор ускорял сброс схемы, и нейрон начинал импульсировать чаще.
Графеновый датчик дофамина обеспечивал двунаправленный отклик – при одних дозах активность росла, при других снижалась. Это принципиально важно, ведь живой мозг маршрутизирует информацию не только через электрические импульсы, но и через химический контекст.
Для проверки взаимодействия с живой тканью команда подключила схему к кардиомиоцитам – клеткам сердечной мышцы, которые сокращаются посредством электрических сигналов. Растущая ткань обволакивала мягкую сетку графеновых сенсоров, фиксировавших каждый импульс и сокращение клеток.
При нормальном ритме искусственный нейрон оставался "молчаливым", но когда препарат ускорил "пульс" клеток, схема начала генерировать ответные импульсы. Это ещё не доказывает возможность связи с человеческим мозгом, однако подтверждает обмен данными с живыми клетками в реальном времени.
У технологии есть и практическое измерение за пределами нейронауки. Современные носимые сенсоры вынуждены усиливать слабые сигналы тела перед обработкой, что требует дополнительной энергии и усложняет конструкцию.
Этот промежуточный шаг усиления увеличивает как энергопотребление, так и сложность схемы, но сенсоры, построенные на наших низковольтных нейронах, могут обойтись вообще без усиления.
В упрощённой версии конструкции энергопотребление при химическом режиме работы оказалось как минимум в 100 раз ниже, чем у предыдущих химических искусственных нейронов. При этом вся схема совместима со стандартными процессами производства на основе кремния.
Главное достижение работы – не отдельный эффектный трюк, а комплексное совпадение электронного и биологического поведения по напряжению, энергии, таймингу и химии одновременно.
Впереди ещё длительное тестирование – особенно с настоящими нейронами и проверкой долгосрочной стабильности. Только тогда можно будет говорить об имплантатах или нейроинтерфейсах
Комментарии