Интересные факты

[den]

Получившуюся структуру инженеры заполнили акрилатом лимонена, полученным из отходов производства соков, и молекулами, добытыми из кокоса.

Как всегда учёные натянули сову на глобус под лозунгами "природного и натурального". Лимонен - это не отход, а крупнотоннажное сырьё. Если бы работа имела практический смысл, то публикация была бы в виде патента. Ну, какой AIBN (азобисизобутиронитрил) может быть в производстве стройматериалов? В тонком орг. синтезе он не бесплатный, а тут А как ловко стрелочкой из лимонена получается эпоксид? Разве это "зелёная" химия?

[Виктор Михайлович_59]

Пластиковые отходы переработали в мыло

У полиэтилена и мыла, на первый взгляд, нет ничего общего: у них разные текстуры, внешний вид, способ изготовления и применения. Но между ними существует связь на молекулярном уровне. Химическая структура полиэтилена — одного из наиболее часто используемых пластиков — похожа на структуру жирных кислот, основы мыла. Обе молекулы состоят из длинных углеродных цепей, но жирные кислоты имеют ещё дополнительную группу атомов в конце цепи. И оказалось, что для преобразования одного вещества в другое требуется всего лишь разбить длинные цепи в полиэтилене на короткие участки. Кажется просто, но идея «потребовала» серьёзного мозгового штурма.

Исследователи из Технологического института Вирджинии работали над созданием технологии контролируемого сжигания полимеров (полимеры — вещества, состоящие из длинных «мономерных звеньев», соединённых химическими связями; из них изготавливаются многие синтетические ткани, каучуки и пластики). При горении полимеры разбиваются на более короткие цепочки, которые при полном окислении превращаются в молекулы углекислого газа. Исследователи посчитали, что подобным образом можно также разбить полимерные цепочки пластика — полиэтилена. Есть идея – надо проверить на практике.

Специалисты создали в лаборатории реактор, похожий на печь, и нагрели в нём полиэтилен в ходе термолиза с температурным градиентом. В нижней части печи температура была достаточно высокой, чтобы разбить полимерные цепочки, а в верхней части реактора температура понижалась, чтобы предотвратить дальнейшее их разложение. После термолиза учёные собрали оставшуюся сажу и подтвердили, что она представляет собой «полиэтилен с короткой цепью» — восков. Добавив ещё несколько шагов обработки сырья, включая омыление, было получено первое в мире мыло из пластика. Технология разработана конкретно для полиэтилена, однако этот же метод подойдёт для преобразования других видов пластмасс.
.

xl1700838105846.jpg (16.68 КБ) 447 просмотров

xl1700838105846.jpg (16.68 КБ) 447 просмотров

.

Учёные отмечают простоту разработки: в основе всего два компонента — тепло и пластик, хотя после этого и требуются дополнительные этапы. То есть, технология вполне рентабельна и эффективна. Более того, его воздействие на окружающую среду минимально, а переработка пластиковых отходов показывает большие перспективы.

Исследование опубликовано в журнале Science, сообщается на сайте о нанотехнологиях NanoNewsNet.

[Виктор Михайлович_59]

Два одноклеточных хищника являются родственниками красных водорослей

Удалось выявить два совершенно новых вида живых организмов. Объединяют эти два вида их неожиданное родство с красными водорослями.

Открытие произвели исследователи Института биологии РАН, занятые исследованием одноклеточных хищников. Первый экземпляр был найден в водах украинского озера Трубин в Черниговской области в бассейне реки Десна , а второй обнаружен в пробах песка вьетнамского острова Бай-Кан.

Как отмечают исследователи, оба найденных представителя животного мира являются хищниками и передвигаются за счет небольшого жгутика. Но самое удивительное в обоих видах, названных R. limneticus и R. marinus, это генное родство с красными водорослями.
.

жгутиконосец Rodelphis. а–в — живые клетки R. limneticus под световым микроскопом. Хорошо видны два жгутика, ядро (n) и сократительная вакуоль (cv).

жгутиконосец Rodelphis.png (170.96 КБ) 445 просмотров

жгутиконосец Rodelphis. а–в — живые клетки R. limneticus под световым микроскопом. Хорошо видны два жгутика, ядро (n) и сократительная вакуоль (cv).

жгутиконосец Rodelphis.png (170.96 КБ) 445 просмотров

.

Исследователи предполагают, что у найденных хищников и красных водорослей был общий предок, который не только обладал возможностью фотосинтеза, но и был подвижным хищником. Последнее свойство водоросли утратили во время эволюции. Однако подобный пример показывает, что представители жизни на Земле чрезвычайно разнообразны, а природа их непредсказуема.

[Виктор Михайлович_59]

В генетический алфавит добавили 4 новые буквы: З, Б, С, П

В классический генетический алфавит учёные добавили четыре новые буквы. Привычные нуклеотиды А, Г, Ц и Т обзавелись пополнением в виде набора из пар З-П и Б-С.

Синтетические аналоги естественных азотистых оснований формируют пары по принципу комплиментарности, то есть, работают в целом так же, как и обычные нуклеотиды ДНК.

Новый ДНК-алфавит из восьми букв получил название "хатимодзи-ДНК" (от японских слов "хати" и "модзи" — "восемь букв").

Ученые осуществили синтез двух новых пар нуклеотидов — З-П и Б-С. Они тоже удерживаются при помощи водородных связей, а также обладают регулярной структурой и не изменяющимися в зависимости от конкретной последовательности термодинамическими свойствами, которые несложно предсказать, зная общие принципы их образования.

Зачем вообще ученым понадобилось расширять генетический алфавит за счет синтезированных нуклеотидов?

Это нужно, например, для бар-кодирования генетических последовательностей при секвенировании, а также для получения наноструктур, способных хранить информацию вне клетки. Есть и другие экспериментальные применения новой "хатимодзи-ДНК", однако о них ученые пообещали рассказать со временем.

.

[Виктор Михайлович_59]

Революция в пчеловодстве – рой пчел не сохраняет, а рассеивает тепло

Ученый из Лидса провел исследование, опровергающее широко распространенное мнение о том, что медоносные пчелы естественным образом изолируют свои семьи от холода, сообщается на сайте Университета Лидса (The University of Leeds). Рой пчел не сохраняет, а, напротив, рассеивает тепло. Результаты работы свидетельствуют о том, что пчелы могут подвергаться термическому стрессу.
Выводы исследования противоречат общепринятой теории о том, что реакцией пчел на низкие температуры является формирование слоев изоляции – идея, которая привела к размещению пчел в ульях, крайне плохо утепленных по сравнению с их естественной средой обитания.
В исследовании, опубликованном в Journal of the Royal Society Interface, рассматриваются рои медоносных пчел, в которых насекомые собираются вместе, образуя плотные диски между сотами, чтобы удержать некоторые из них при понижении внешней температуры выше 18°C. Уже почти 120 лет считается, что внешний слой медоносных пчел в зимнем скоплении, называемый мантией, изолирует ядро скопления – пчел в центре.
Используя те же методы, которые применяются для измерения теплопотерь зданий, Митчелл из Школы машиностроения проанализировал эту теорию. Полученные результаты свидетельствуют о том, что мантия не выполняет функцию утепления, а действует как теплоотвод, рассеивая тепло от центра. В статье говорится следующее: «Мантия роя не отвечает ни одному из четырех выявленных критериев изоляции и отвечает всем трем критериям теплоотвода».
Он объясняет, что при понижении внешней температуры тепло, необходимое для поддержания внутри помещения температуры 18°C+, возрастает. Если пчелы не могут вырабатывать столько тепла, то температура у стенки улья падает, и пчелы, находящиеся рядом с ней, охлаждаются и перемещаются ближе к пчелам, которые еще могут эффективно вырабатывать тепло. Они становятся ближе друг к другу, и их суммарная теплопроводность возрастает, что еще больше увеличивает теплопотери.
Новое исследование показывает, что роение – это скорее поведение выживания в ответ на угрозу существования, что приводит к усилению стресса из-за холода и перенапряжения. Некоторые медоносные пчелы могут даже поедать своих детенышей, чтобы выжить. То есть роение – это не «заворачивание в толстое одеяло», чтобы сохранить тепло, а скорее отчаянная борьба за то, чтобы прижаться поближе к «огню» или погибнуть.
Исследования Митчелла начались после того, как его жена занялась пчеловодством, и он заметил, что люди до сих пор используют ульи, разработанные в 1930-1940-х годах. «Ульи, которые используют пчеловоды, противоречили тому, что я знал о теплопередаче и что пчеловоды рассказывали мне о пчелах. Я подумал, что могу построить более совершенные домики, и начал пытаться выяснить особенности медоносных пчел», – пояснил Митчелл.
Используя инженерные методы, которые применяются для решения промышленных задач, он пришел к выводу, что в большинстве изготовленных ульев теплопотери в семь раз больше, чем в естественных гнездах. Неверные представления о рое возникли отчасти потому, что наблюдения за зимовкой этих существ производились в тонких (19 мм) деревянных ульях, тепловые свойства которых сильно отличаются от их естественной среды обитания – толстостенных (150 мм) дуплах деревьев.

.

улей.jpg (90.42 КБ) 382 просмотра

улей.jpg (90.42 КБ) 382 просмотра

[Виктор Михайлович_59]

Антибиотики в молоке найдут с помощью машинного обучения
Ученые Института точной механики и оптики (ИТМО) разработали технологию, которая автоматически определяет содержание и точную концентрацию антибиотиков в молоке. В ее основе — электрохимический анализ (высокочувствительный метод обнаружения нужных веществ в растворах) и алгоритмы машинного обучения. Разработка может уберечь потребителей молочной продукции от вредных для здоровья препаратов.
Следы антибиотиков, которые неизбежно используются на любой ферме для профилактики и лечения болезней у животных, в продуктах животного происхождения — серьезная проблема для производителей и потребителей. Остатки препаратов могут негативно влиять на здоровье человека: например, вызывать аллергию и резистентность к антибиотикам. Их содержание в пище строго контролируется государством. Фермеры и поставщики должны тщательно перепроверять продукцию, прежде чем она окажется на полках магазинов.
Обычно для анализа молока используются тест-полоски. Однако их точность редко превышает 70%, а сама методика позволяет определить только наличие антибиотиков, но не их количество. Ученые Научно-образовательного центра (НОЦ) инфохимии ИТМО предложили более надежную технологию, в её основе — электрохимический анализ и машинное обучение. Разработка состоит из трех компонентов: сенсора с электродом, потенциостата и программы на основе машинного обучения.
.

37jv-large.jpg (59.74 КБ) 364 просмотра

37jv-large.jpg (59.74 КБ) 364 просмотра

.
«Сначала мы разместили образец на электродном сенсоре из меди, никеля и углерода — при контакте с молоком эти вещества окисляются. Затем с помощью потенциостата (прибора для подачи электрического тока определенного напряжения) подали напряжение на электрод. Измерить отклик от сенсора с образцом тоже помог потенциостат: при окислении металла снижается его проводимость, и прибор фиксирует это в виде перепадов напряжения. Чем меньше в молоке антибиотиков, тем сильнее окисляется металл на электроде: за этот процесс отвечает молочная кислота, продукт жизнедеятельности бактерий. Соответственно, падает и напряжение во всей системе», – объясняет Вадим Беляев, один из разработчиков, аспирант НОЦ Инфохимии ИТМО.
Исследователи провели серию лабораторных экспериментов с пятью самыми распространенными антибиотиками: стрептомицином, пенициллином, тетрациклином, цефазолином и цефтиофуром (последний используется только в ветеринарии). Растворы сухого молока с отдельными препаратами и их сочетаниями по-разному взаимодействовали с поверхностью электрода, а их результаты реакций были зафиксированы скачками (резкими отклонениями) на вольтамперных характеристиках. Все эти данные ученые собрали в единую базу данных для тренировки алгоритма машинного обучения. Полученный алгоритм анализирует входные сигналы от электрода и потенциостата и автоматически определяет содержание антибиотиков в тестируемых образцах.

[Виктор Михайлович_59]

Природоподобные технологии как новая эра развития человечества

Деловая программа III Конгресса молодых ученых открылась сессией «Природоподобные технологии: новая эра развития человечества». Ведущий сессии - президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Валентинович Ковальчук – сделал акцент, что необходимо идти путем последовательного замещения существующих технологий природоподобными, которые не наносят вред окружающему миру. Это позволит восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой. Станет возможным переход к безресурсному существованию.
В основе природоподобных технологий лежат знания о том, как устроена живая природа. Эти знания междисциплинарны, т.к. природа едина.
На сессии по направлению сохранения плодородного слоя земли, т.к. он быстро истощается, была озвучена разработка новых эффективных препаратов за счет достижений современной молекулярной биологии. Также на повестке дня – геномная селекция крупного рогатого скота.
В направлении практического применения природоподобных технологий в медицине планируется создание имплантируемых биопротезов, биополимеров, биобинтов, биоспинальных кейджей, протезов с биодеградируемым каркасом для аорты, а также нейромышечных интерфейсов и кардиостимуляторов.


.

37ki-large.jpg (57.5 КБ) 352 просмотра

37ki-large.jpg (57.5 КБ) 352 просмотра

[Виктор Михайлович_59]

Нанотрубки для цинка: ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создают устойчивые удобрения адресного действия

Исследователи Инженерной школы природных ресурсов разработали нанокомпозит на основе глинистого минерала галлуазита. Уникальные свойства материала обеспечивает особая морфология минерала — нанотрубки, которые могут выступать эффективными «контейнерами» для заполнения их различными химическими веществами с возможностью дальнейшего контролируемого высвобождения. Это делает композит перспективным для создания экологичных наноудобрений нового поколения с функцией адресной доставки растениям питательных микроэлементов.

Галлуазит — уникальный слоистый материал, который представляет собой свернутые в нанотрубки слои алюмосиликатной глины. Они являются природными аналогами углеродных нанотрубок — полых цилиндрических структур из свернутых в рулон листов графена, обладающих электрическими и тепловыми свойствами, что позволяет применять их в электронике и материаловедении. При этом природные минеральные нанотрубки имеют ряд преимуществ по сравнению с синтезированными углеродными. Они нетоксичные, у них более высокий удельный вес и свободные полости внутри. Кроме того, они являются легкодоступным и экономически выгодным сырьем.
В рамках исследования ученые Томского политеха изучили возможность химической активации композита на основе галлуазита. В качестве минерального сырья они использовали концентрат галлуазитовых нанотрубок из месторождения РФ, а в качестве активного компонента для получения нанокомпозитов — сульфат цинка, который является распространенным микронутриентом. Ученые пропитали нанотрубчатые частицы галлуазита в растворе сульфата цинка, после чего распылили их на поверхность растений. Затем они исследовали листья обработанных растений различными методами.

«Особенность данного метода химической активации — использование сульфата цинка в виде раствора. Это позволяет эффективно заполнять поровое пространство галлуазита и способствует проникновению вещества в межслоевое пространство микропор. Кроме того, нанотрубки галлуазита обладают отличительной морфологией — они имеют острые края и достаточно высокий удельный вес, если сравнивать их с морфологическими аналогами –— углеродными нанотрубками. Это дает эффект инъекции растений: игольчатые трубочки прочно прикрепляются к тканям растений, проникают в них и остаются на поверхности листьев, обеспечивая постепенно высвобождение цинка и питательных веществ», — отмечает руководитель проекта, доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.
Поверхностное распыление нанотрубок галлуазита позволяет «прицельно» доставлять цинк к растениям, избегая загрязнения почвы и грунтовых вод, что делает потенциальные удобрения экологичными. Кроме того, благодаря микро-игольчатой морфологии исходных минеральных форм такие удобрения устойчивы к смыванию дождевой водой, в отличие от удобрений, которые находятся в почве.

В планах ученых — провести аналогичные исследования для создания нанокомпозитов с другими питательными нутриентами. При этом они попробуют загружать не только положительно заряженные, но и отрицательно заряженные ионы.

.

37gs-large.jpg (71.74 КБ) 338 просмотров

37gs-large.jpg (71.74 КБ) 338 просмотров

[den]

ученые Томского политехнического университета (ТПУ)

Не очень себе представляю науку в городе-деревне, где нет асфальтированных дорог и многих благ цивилизации. Я там проживал пару месяцев. Добрая половина города - это бревенчатые деревянные дома, памятники зодчества и прочее. До ближайшего банкомата требовалось "пилить" на маршрутке минут 40. А тут тебе "нанотрубки".

[Виктор Михайлович_59]

представляю науку в городе-деревне

В красивом комплексе Томского политехнического университета, представленном на снимке
.

.
не только учат молодежь уму-разуму, но и реально занимаются наукой.
На площадке III Конгресса молодых ученых, который в эти дни проходит в Парке науки и искусств «Сириус», подвели итоги всероссийского конкурса «Изобретатель года». Профессор Томского политехнического университета, заведующий лабораторией перспективных материалов энергетической отрасли Александр Пак вошел в призовую тройку. Его изобретение — дуговой реактор для синтеза тугоплавких материалов и переработки отходов отмечено вторым местом на престижной премии.

.

.
С помощью реактора можно синтезировать важные для промышленности тугоплавкие соединения, например, карбиды и бориды переходных металлов, в том числе новые высокоэнтропийные карбиды. Они востребованы в качестве компонентов современных разрабатываемых катализаторов для технологий получения водорода, создания водородных топливных ячеек, реализации технологии переработки углекислого газа методом углекислотной конверсии метана.

Реактор позволяет реализовать синтез бескислородной керамики с помощью дугового разряда постоянного тока в открытой воздушной среде. Окисление исходного сырья и продуктов не происходит благодаря так называемому «эффекту самоэкранирования реакционной зоны». Он заключается в формировании «облака» из газов СО и СО2, которые образуются при взаимодействии электродов разрядного контура с воздухом. Такое «облако» заменяет традиционное вакуумное оборудование: вакуумные камеры, насосы и газораспределительное оборудование.
В сравнении с аналогами устройство имеет небольшие размеры и в два-три раза меньшую стоимость. При этом он потребляет в 10 раз меньше электроэнергии. Методы, элементы конструкции и программное обеспечение реактора запатентованы, оформлено более 15 РИД.

[Виктор Михайлович_59]

Цветы помогут безопасно и экологично увеличить урожай, сообщают ученые

Исследование было проведено в Южной Индии экологами из Университета Рединга (Великобритания) и Исследовательского фонда M S Swaminathan (Индия), сообщает сайт Редингского университета.

Ученые сосредоточились на культуре моринга, богатом питательными веществами «суперфуде», и ее основных опылителях – пчелах. Высадив в садах рядом с деревьями моринги цветы-компаньоны – бархатцы и красные злаковые культуры, исследовательская группа увеличила количество и разнообразие насекомых, посещающих цветы, что в конечном итоге улучшило опыление и повысило урожайность.

Доктор Дипа Сенапатхи из Университета Рединга сказала: «Посадка полевых цветов на сельскохозяйственных землях – это проверенный и испытанный метод, который можно увидеть на многих пахотных полях и в садах в Великобритании и по всей Европе. Известно, что этот метод ведения сельского хозяйства способствует увеличению активности насекомых-опылителей».

Исследовательская группа работала с мелкими фермерами в 24 садах моринги, которые помогли посадить красный нут и бархатцы в 12 садах, в то время как в остальных 12 садах не было посажено ни одной цветочной культуры.

Количество и разнообразие посетителей цветов было на 50% и 33 % выше на участках с цветами по сравнению с садами без них. Участки с большим количеством насекомых, посещающих цветы, также отличались лучшим качеством урожая, в том числе более крупными стручками моринги, наблюдалась более высокая урожайность. Количество плодов, пригодных для сбора, увеличилось на 30 % в садах с совместным цветением.

В Индии произрастает множество культур с высокой экономической и пищевой ценностью, таких как манго и моринга, где существует потенциал для значительного увеличения урожая и улучшения мероприятий по опылению культур. Интенсивные методы ведения сельского хозяйства, использование большого количества химических пестицидов и удобрений, а также утрата естественной среды обитания негативно сказались на биоразнообразии в Индии, в том числе на местных пчелах и других опылителях.

Мелкие фермеры в тропиках, чьи культуры зависят от естественных опылителей, особенно уязвимы к этим воздействиям. Результаты исследования показывают, как фермеры могут повысить урожайность и при этом более рационально использовать свои земли.

.

[ЗояК]

Количество и разнообразие посетителей цветов было на 50% и 33 % выше на участках с цветами по сравнению с садами без них

У меня рос барбарис обыкновенный, очень высокий и крупный куст, так во время цветения мимо пройти было нельзя, он гудел и сильно шатался от количества пчел, ос и пр. Ничего подобного ни на чем такого больше не наблюдала.
Пришлось выкорчевать- слишком близко был от детской горки и батута.

[ЗояК]

Меня только один вопрос волновал тогда, хватало ли сил и желания у насекомых опылять еще и мои малину, яблони и прочее)))

[Виктор Михайлович_59]

хватало ли сил и желания у насекомых опылять еще и

Тесть Петр Макарович, выйдя на пенсию увлекался виноградом, пчелами, кроликами. Причем очень серьезно. Он на подобные Вашему вопросы отвечал положительно.

[Виктор Михайлович_59]

Разработан новый «пластырь» для лечения грыжи межпозвоночного диска

Новый биологический «пластырь», активизирующийся при естественном движении человека, может стать ключом к лечению грыжи межпозвоночного диска, считают исследователи из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете (Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania) и Медицинского центра CMC VA. Ученые создали «восстанавливающие пластыри, активируемые натяжением» (TARP), которые обеспечивают контролируемое высвобождение противовоспалительной молекулы (анакинры) из микрокапсул в течение определенного времени, что помогает дискам восстановить натяжение, необходимое для устранения грыжи и предотвращения дальнейшей дегенерации, сообщает научный журнал Technology networks. Подробности исследования изложены в статье, опубликованной в Science Translational Medicine.

.

3783-large.jpg (62.1 КБ) 258 просмотров

3783-large.jpg (62.1 КБ) 258 просмотров

.

«В настоящее время не существует эффективного лечения грыжи межпозвоночного диска, и лучшее, что можно предложить, – это все равно что вставить обычную резиновую пробку в дырку в шине. Она будет держаться некоторое время, но не обеспечит отличной герметичности. Разработанный нами пластырь – это как пробка плюс клей, то есть вы фактически приклеиваете пластырь. Поскольку биомеханическое движение активизирует и заставляет его сильнее приклеиваться, это похоже на то, как если бы пластырь на шине становился тем прочнее, чем больше километров вы на ней проехали», – рассказывает соавтор исследования Роберт Маук.

Грыжа в позвоночнике возникает, когда в одном из мягких дисков, расположенных между позвонками, образуется трещина или отверстие, и мягкая внутренняя часть сдавливается. Это означает, что диски теряют свое натяжение и не могут амортизировать позвоночник, как обычно, вызывая боль. Продолжая аналогию с шинами, можно сказать, что шина спустилась, и автомобиль едет на ее ободе.

Ученые из Penn Medicine CMCVAMC разработали TARP, чтобы не просто заткнуть дыру, но и дать возможность нарастить напряжение и восстановить амортизацию позвонков. До сих пор эта цель была особенно труднодостижима.

Диск – это очень сложная ткань, которая отличается от мышц и кожи тем, что не может самостоятельно восстанавливать свою структуру и, по сути, продолжает дегенерировать с течением времени, если ее целостность нарушена. Перед учеными была поставлена задача восстановить механическую структуру диска и одновременно ослабить воспаление, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение ткани и сохранить ее функции в максимально возможном объеме.

Ключевым моментом в TARP является то, что естественная механика организма активизирует высвобождение противовоспалительных молекул из микрокапсул, входящих в состав пластыря. Теоретически пластырь будет работать, если человек будет лежать совершенно неподвижно в течение нескольких месяцев, но в реальности для тканей диска естественным состоянием является движение. Поскольку пластырь делает так, как будто отверстия никогда и не было, его применение может оказать существенное влияние на предотвращение обострения боли, связанной с дегенерацией диска.

Этот способ предназначен для раннего вмешательства, которое может изменить ход прогрессирования заболевания. В настоящее время не существует лечения, которое бы позволило смягчить рецидивы грыжи и фактически вылечить диск. Таким образом, мы имеем дело с заболеванием, которое очень часто встречается у молодых людей трудоспособного возраста, которое в дальнейшем приводит к тяжелым заболеваниям и необходимости проведения операции на позвоночнике. Это возможно предотвратить.