открытие
Российские ученые из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» представили прототип ядерных батареек, способных работать 50 лет. Область применения таких батареек простирается от медицины до ракетостроения. «Группа ученых НИТУ «МИСиС» представила прототипы ядерных батареек, использующих в качестве энергетического материала изотоп никеля-63. Заявленный срок бесперебойной работы составляет 50 лет. Область применения изделия — от кардиоимплантатов до космических аппаратов для исследования дальнего космоса», — сообщает МИСиС.
Ученые МИСиСа под руководством профессора Юрия Пархоменко разработали технологию изготовления преобразователей энергии бета-излучения в электрическую энергию на основе монокристаллов пьезоэлектриков для использования в автономных бета-вольтаических батареях переменного напряжения.
В качестве источника электронов в ядерной батарейке используют изотоп «никель-63», период полураспада которого составляет 100 лет, а его излучение не наносит вред живым организмам.
«Применение импульсных источников питания (они накапливают и отдают заряд) позволяет преодолеть ограничения, вызванные малой мощностью бета-вольтаических ядерных батареек. Так, в импульсном режиме один бета- вольтаический элемент способен выдавать мощность вплоть до 1 мВт/см.3. При низких удельных мощностях энергетического материала батарейка, собранная на их основе, способна обеспечивать непрерывную выходную мощность 10-100 нВт/см3 — достаточную, чтобы обеспечить питание кардиоимплантата», — подчеркнул Пархоменко.
Область применения российской разработки включает ядерную энергетику, микроэлектронику, биомедицину, авиакосмическую электронику.
«У новой разработки ученых НИТУ «МИСиС» большой потенциал, так как потребность в надежных элементах питания с долгим сроком службы достаточно велика. С учетом уникальных характеристик: небольшого размера и безопасности, бета-вольтаические батарейки, разработанные в нашем университете, могут занять существенную долю рынка аналогичных источников питания», — заявила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова
Источник:
Порой кажется, что сегодня самые разнообразные открытия появляются с такой скоростью, что скоро на Земле просто не останется загадок. Но археологи уверены, тайн древних цивилизаций хватит ещё на многие столетия. Впрочем, 2015 год принёс несколько действительно сенсационных открытий, которые позволили приоткрыть завесу тайны над древним миров.
1. Египетские животные
Египетские животные.
Древние египтяне часто изображали животных, что позволяет современным исследователям получить представление об экологии региона 6000 лет назад. Изображения животных вырезали на дереве, на камнях, на церемониальных принадлежностях, а также изображали на фрескх на стенах гробниц. Ученые смогли выяснить, что из 37 видов крупных млекопитающих, которые когда-то обитали в Египте, остались только 8. Картина разительно отличалась до дохристовую эпоху: тогда в Египте встречалось множество обитателей саванны, таких как львы, антилопы гну, зебры и дикие собаки. К сожалению, большое количество этих животных погибло во время неоднократных засух.
2. Падение Кахокии
Падение Кахокии.
Около 1000 лет назад в Северной Америке самым большим городом была Кахокия, которая состояла из 120 курганов, расположенных на 15 квадратных километрах в пойме реки Миссисипи. В этом городе жило около 20 000 человек — больше, чем в Лондоне и других выдающихся европейских городах. По некоторым оценкам, в отдельные моменты население доходило до 40 000 человек. Поселение процветало до 13 века, после чего пришло в упадок. Ученые считали, что оно было разрушено каким-то таинственным стихийным бедствием.
Недавно возникла версия, что причиной стала серия огромных наводнений. Это открытие было сделано случайно — в озере рядом с центром города Коллинсвилль углубляли дно. Ученые пытались найти останки ископаемых и артефакты чтобы оценить степень человеческой деятельности в Кахокии. Вместо этого, они нашли доказательства многочисленных древних наводнений, которые регулярно случались еще до основания Кахокии. Затем наводнения прекратились, но позже возобновились с удвоенной силой.
3. Таинственная пещерная роспись
Таинственная роспись в пещере.
Археологи, ведущие раскопки недалеко от турецкого города Конья, были сбиты с толку пещерной росписью эпохи неолита, изображающей нечто непонятное. Некоторые сочли это древнейшей картой мира, на которой изображена древняя община в Чатале примерно 9000 лет назад. Другие посчитали это доисторической абстракцией. Сегодня же исследователи предполагают, что это фреска с изображением извержения вулкана.
В поддержку этой гипотезы говорит курган в виде двух холмов недалеко от этого места (нечто похожее изображено на рисунке), а также то, что в данном районе были найдены куски пемзы (вулканической породы) примерно 8900-летней давности.
4. Просверленный череп
Просверленный череп.
В 1480 году итальянский город Отранто был захвачен войсками Османской империи, которые разграбили город и убили большинство взрослых мужчин. Оставшимся в живых 800 людям предложили принять ислам в обмен на свободу. После того, как они отказались, их казнили. В 1771 году отрантских мучеников причислили к лику блаженных и их начали считать святыми покровителями города.
Несколько веков спустя один из черепов мучеников привлек внимание ученых тем, что в нем было просверлено 16 отверстий (некоторые сквозные, а некоторые — просто выемки в кости). Итальянские исследователи предположили, что отверстия были просверлены уже после смерти человека с целью добычи костного порошка, который в те времена часто использовался в качестве лекарства.
5. Таинственные монеты
Таинственные монеты.
Антропологи обнаружили необычные древние монеты странной формы на раскопках в Зиярет Тепе, Турция. Некоторые из глиняных монет были сделаны в форме пирамидок, другие — в виде шляп волшебников. Считается, что подобными монетами пользовались еще до появления письменного текста, но примерно в 3000 г. до н.э. они загадочно исчезли из истории. Тем не менее, недавно обнаруженные в Турции монеты датируются 1000 г. до н.э., когда клинопись уже была в полном разгаре. Оказалось, что люди по-прежнему обменивались ими, просто не вели учёт операций
6. Ракушки и Эль-Ниньо
Ракушки и Эль-Ниньо.
Благодаря Эль-Ниньо климат на Земле постепенно меняется. До недавнего времени ученые не знали, какая погода была раньше, но благодаря исследованию обычных ракушек выяснилось, что раньше на планете были очень похожие циклы изменения климата из-за осцилляции Эль-Ниньо и его противоположной фазы, известной как Ла-Нинья. При анализе гигантских ракушек выяснилось, что идентичные процессы влияли и в прошлом на расселение коренных народов в Перу.
7. Откуда взялись камни в Стоунхендже
Откуда взялись камни в Стоунхендже.
Стоунхендж до сих пор остается загадкой, но постепенно продолжает раскрывать свои тайны. Ученые уже точно определили, что голубые камни были добыты на древнем руднике в Пресели Хиллз, Пемброкшир, Уэльс. Стоунхендж состоит в основном из двух видов камня. Самые большие мегалиты в Стоунхендже состоят как раз из голубого камня и предполагается, что благодаря иронии местной геологии и мрачному валлийскому климату голубые камни произошли естественным образом — их веками вытачивала вода.
8. Код йотунвиллур
Код йотунвиллур.
Криптоантропологи были ошарашены, когда расшифровали код викингов позднего средневековья, который оставался загадкой в течение многих лет. Это произошло благодаря палочке 13 века, на которой двое мужчин — некие Сигурд и Лавранс — вырезали свои имена обычными и зашифрованными рунами. После расшифровки загадочной палочки на ней обнаружилась 700-летняя «древняя смска», а именно шутливая надпись «поцелуй меня».
9. Легендарная крепость Акра
Легендарная крепость Акра.
Археологи объявили об открытии, как они надеются, легендарной крепости Акра, основанной 2000 лет назад и описанной в Книге Маккавеев, а также историком Иосифом Флавием. Оба источника утверждали, что крепость находится в городе Давидовом, что привело к неудачным экспедициям и поискам в течение прошлого столетия. Акра же нашлась за пределами городских стен на холме, откуда открывался стратегически важный обзор на долину ниже. После того, как были раскопаны несколько слоев земли, были обнаружены остатки мощной башни, внушительной стены и крутой насыпи под ней. Помимо крепости, археологи также нашли монеты, кувшины с вином и даже куски оружия.
10. Римский бетон
Римский бетон.
Тайна создания римлянами бетона, наконец, получила решение. На месте потухшего вулкана Кампи Флегрей возле города Поццуоли были обнаружены фиброармированные породы, которые очень напоминают этот древний бетон. Образовывался этот материал благодаря горячим минеральным водам, богатым гидроксидом кальция (гашеная известь). Пузырьки из этой «минералки» смешивались с золой и пемзой, создавая естественный бетон.
Источник:
Все знают, что убивать животных неэтично. Но почему-то наши кровожадные примитивные желание вкусить рёбрышки барбекю или KFC всегда побеждают.
Вскоре об этом можно будет не беспокоиться. Последние достижения в 3D-печати и клеточных технологиях означают, что «мясо без совершения убийства» может появиться в большинстве супермаркетов уже в начале 2018 года.
Ученые успешно культивируют органические мышечные клетки вне тела и теперь могут получать целые куски мяса без причинения всякой боли ввиду отсутствия нервной системы.
Два года назад группа голландских учёных создала первый в мире выращенный в лаборатории бургер, который затем был успешно съеден. Согласно данным BBC, это стоило 325 тысяч фунтов.
Только несколько лет спустя цена значительно снизилась, когда команда израильских учёных усовершенствовала процесс.
В Соединённых Штатах каждый день убивают 23 миллиона цыплят для продуктов питания. Фонд современного сельского хозяйства в Рамат-Гане в Израиле считает, что можно будет прекратить варварскую практику забоя животных уже в 2018 году.
Сегодня это курица. Завтра это говядина, свинина и баранина. Ориентируясь на разработки технологии тканевой инженерии для выращивания куриной грудки, которая является популярным выбором для основного блюда во многих культурах и странах, команда учёных может выявить и решить основные проблемы на пути к коммерческому производству.
источник
Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики РАН совместно с коллегой Андреем Масловым в ходе исследования получили доказательства массового вымирания живых организмов, произошедшего за 100 млн лет до первого известного науке — ордовикско-силурийского — вымирания, которое произошло 450–440 млн лет назад.
По оценкам специалистов, за 100 млн лет до этого, примерно 550 млн лет назад, произошел так называемый «котлинский кризис», который привел к вымиранию царства живых организмов под названием вендская биота. После этого, примерно 530 млн лет назад, биосфера восстановилась, но в другом виде — возникла совершенно новая пищевая пирамида, в которой в основании лежали водоросли и растения, а не бактерии.
Считается, что 580 млн лет назад планету населяли мягкотелые существа, составлявшие основную часть биологического разнообразия — это вендобионты, состоящие из трубочек и размером 1–1,5 см. Они обитали на мелководье, питаясь слизью, сформированной бактериями. Однако 550 млн лет назад почти все они словно исчезли из геологической летописи. При этом 550–530 млн лет назад произошло глобальное падение уровня воды в морях.
Отсутствие ископаемых останков не означает вымирания, поэтому для того чтобы доказать, что в это время произошло вымирание вендобиоты, ученые в течение 10 лет проводили исследования морских отложений на Южном Урале, в Башкирии, где 550–540 млн лет назад существовал морской бассейн. Там были найдены тонкие прослойки вулканических туфов (магматических пород, вышедших при извержении), в которых содержатся зерна цирконов, датированные 547 млн лет назад — спустя 3 млн лет после возможного вымирания вендобиоты. Вдоль рек на Южном Урале изучались и описывались отложения, была проведена реконструкция экосистемы и выявлено разнообразие микроорганизмов, в том числе найдены остатки палеопасцихнид (крупных многокамерных организмов), следы, показывающие, как ползали первые животные, отпечатки водорослей, однако в этой среде ученым не удалось обнаружить вендобионтов, что может подтверждать теорию о произошедшем 550 млн лет назад вымирании, передает ТАСС.
По мнению завлабораторией палеонтологии и стратиграфии докембрия ИНГГ СО РАН Дмитрия Гражданкина, причиной этого кризиса могли стать первые животные — зарываясь в осадок, они уничтожали микробиальный субстрат, на котором жили вендобионты.
источник
Группа учёных, среди которых физики из МФТИ и Российского квантового центра, доказала возможность возбуждения магнитных вихрей, перспективных для электроники будущего – спинтроники, статья с теоретическими расчётами опубликована в Physical Review B.
Исследования в области спинтроники являются критически важными для развития современных технологий.
В настоящее время неоспоримым является тот факт, что вскоре привычная нам полупроводниковая электроника прекратит своё бурное развитие согласно закону Мура (более того, уже есть первые предвестники этого). И, возможно, в будущем вся техника перейдёт на работу не с зарядами, а спинами частиц,практически не затрачивая энергию на их обработку и увеличив своё быстродействие в тысячи раз.
Спин в качестве носителя единицы информации интересен тем, что его обработка (например, смена компьютерного 0 на 1 путем переворота спина) требует гораздо меньших затрат энергии и времени, чем аналогичная операция в современной электронике. За счет этого оперирующие спином электронов микросхемы будут меньше греться, и к тому же ряд расчётов показывает, что они окажутся менее чувствительны к радиации. Спинтроника имеет хорошие шансы вытеснить привычные нам устройства, но для этого учёным нужно вначале изучить множество вопросов как фундаментального, так и прикладного характера.
Для спинтроники требуются новые способы хранения и обработки информации. Перспективными инструментами для этого являются магнитные вихри, которые можно использовать как для хранения информации (0 – закручен по часовой стрелке, 1 – против, или же 0 – ядро намагничено вверх, 1 – вниз), так и для её обработки – разные вихри по-разному взаимодействуют со спиновым током (это поток электронов, в котором доля электронов с определённым спином больше другой), что даёт возможность создавать сложные устройства вплоть до искусственных нейронных сетей. Кроме того, используя эти вихри, можно создавать наногенераторы переменного сигнала, которые могут в перспективе быть использованы в телекоммуникационных приложениях.
Магнитные вихри – это микроскопические участки намагниченного вещества с особым расположением вектора намагниченности. В центре вихря вектор намагниченности ориентирован перпендикулярно поверхности, а по краям эти вектора образуют структуру, напоминающую вихрь или воронку.
Схема модельного устройства – вверху пластинка ферромагнетика пермаллоя, внизу — топологический изолятор селенид висмута. Изображение: P. N. Skirdkov et al. / Physical Review B, 2015
Вектор намагниченности, в свою очередь, связан со спином, квантовой характеристикой отдельных частиц. Именно управление магнитными вихрями через спин или иначе, рассматривается учёными в качестве основы спинтроники. В спинтронике для хранения и обработки информации важно не перемещение электронов с места на место, не перетекание электрических зарядов – ключевую роль играет спин и перемещение электронов с определенным спином, спиновый ток. Информация может передаваться не зарядом, а спином, причём необязательно с переносом заряженных частиц куда-то – сами они могут оставаться на месте, но их спины будут поворачиваться, передавая информацию «по цепочке».
источник
В облаке пыли и газа, окружающем комету Чурюмова-Герасименко, обнаружен кислород. Открытие опровергает большинство теорий формирования Солнечной системы.Космический аппарат «Розетта» (Rosetta), исследующий комету 67/P Чурюмова-Герасименко, помог ученым обнаружить в ее коме (окружающем ядро облаке из пыли и газа) молекулярный кислород (O2). Кэтрин Альтвегг (Kathrin Altwegg), входящая в научную команду «Розетты», называет открытие самым удивительным за всю историю изучения этого небесного тела.
В частности, до сих пор в кометных комах обнаруживали, в основном, воду, угарный и углекислый газы. Кислород мог быть найден в кометном веществе только в составе воды, поскольку, зародившись на ранней стадии формирования Солнечной системы, он затем должен был вступить в реакцию с водородом. Однако уровень кислорода по отношению к воде остается стабильным, несмотря на то, что солнечный нагрев сделал комету более активной. «Мы никогда не думали, что кислород сможет выжить миллиарды лет в чистом виде, не соединившись с другими веществами», — поясняет Кэтрин Альтвегг.
Очевидно, O2 располагается значительно глубже поверхностной оболочки небесного тела. По всей видимости, он попал в недра кометы на стадии ее формирования из крохотных зерен пыли и льда под воздействием солнечных лучей. Но существование в коме кометы молекул кислорода возрастом старше Солнечной системы опровергает многие существующие теории формирования планет.
Еще один удивительный вывод ставит под сомнение теорию зарождения жизни на Земле. Присутствие кислорода говорит о том, что на поверхности комет и других первичных небесных тел могли идти сложные химические процессы, которые в итоге приводят к появлению жизни. Ранее в числе важных и необходимых для этого условий считалось наличие метана и кислорода. Но на комете 67/P при наличии и того, и другого жизни нет.
Кислород был обнаружен практически сразу после того, как «Розетта» приблизилась к комете Чурюмова — Герасименко в августе прошлого года. Это было настолько невероятно, что поначалу ученые не поверили в точность данных. Первой версией было то, что кислород мог попасть в спектрометр на Земле или вместе с остатками ракетного топлива. На проверку информации ушло больше года, и теперь результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
источник
Средний слон весит чуть меньше 5 тонн. Клеток в столь крупном теле в 100 раз больше чем у человека. Продолжительность жизни примерно такая же, как и у нас — мелких.
Это и порождает парадокс, который получил название «парадокс Пето» — по имени его первооткрывателя британского медика Ричарда Пето (Richard Peto). Логика подсказывает: чем больше клеток в организме, тем выше шансы на то, что какие-то из них переродятся в раковые. Иными словами, слоны должны гораздо чаще людей страдать от онкологических заболеваний. Но они страдают в пять раз реже, чем люди.
Разобраться в парадоксе взялся американский онколог Джошуа Шиффман (Joshua Schiffman) из Университета штата Юта (University of Utah’s Huntsman Cancer Institute in Salt Lake City) с коллегами.
Ученые предположили, что слоны каким-то образом весьма эффективно ремонтируют свою ДНК, устраняя в ней дефекты, которые ведут к перерождению здоровых клеток в опухолевые. Но оказалось, что эти механизмы — так называемой репарации — работают у слонов ничуть не эффективнее, чем у людей.
В итоге выяснилось: природа позаботилась о слонах иначе. А именно снабдила их ДНК несколькими десятками копий гена p53. Что называется, про запас. Ведь благодаря этому гену клетки, в ДНК которых возникли опасные сбои, теряют способность делиться. Тем самым организм препятствует разрастанию опухоли. У человека этих самых р53 — раз, два и обчелся. Случись что, взять негде. А у слонов одна за другой включаются резервные копии гена. Вот разгадка — и парадокса и сверхъестественной онкологической устойчивости лопоухих гигантов.
Джошуа Шиффман не исключил, что и людей можно будет наделить слоновьей способность, если дополнить ДНК наших клеток резервными копиями гена р53. Ученые думают, как это сделать.
источник
Ученые представили первые подробные исследования анатомии Homo naledi — нового вида предков человека, сотни костей которого были обнаружены в труднодоступной пещере на территории ЮАР.
Этот вид оказался уникальным образом приспособленным одновременно к лазанью по деревьям и хождению по земле. Об устройстве и функциях рук и ног Homo naledi сообщается в журнале Nature.
Ступню Homo naledi описали на основе 107 фрагментов костей, в том числе хорошо сохранившейся правой ноги взрослой особи. Она мало чем отличается от ступни современных людей, что указывает на умение стоять и ходить на двух ногах.
«Homo naledi мог пройти большие расстояния. Он отличался от человека разве что более выгнутыми фалангами пальцев стопы и меньшим ее сводом. Возможно, так выглядела ступня Homo erectus. Только у Homo naledi мозг был меньше, а плечи и таз скорее напоминали Люси — австралопитека афарского», — рассказал соавтор исследования Джереми ДеСилва (Jeremy DeSilva).
Руку Homo naledi ученые описали, обследовав 150 костей, в том числе практически идеально сохранившейся правой руки взрослой особи (что является большой редкостью в антропологии).
Здесь также обнаружилась уникальная комбинация анатомических черт. Кости запястья и большого пальца напоминают неандертальские и кроманьонские — судя по ним, Homo naledi были способны крепко держать предметы и пользоваться каменными орудиями.
Тем не менее кости остальных пальцев оказались согнутыми — как у австралопитеков. Скорее всего, Homo naledi все еще пользовались руками, чтобы лазать по деревьям.
Об открытии останков нового вида человека в Пещере восходящей звезды близ Йоханнесбурга было объявлено 10 сентября 2015 года. Пещера с многочисленными костями исследовалась антропологом Ли Бергером (Lee Berger) с 2013 года. По ряду особенностей строения черепа, костей таза и плеч Бергер заявил об открытии нового вида.
Однако все еще остаются неразгаданными две ключевые загадки, подчеркивает антрополог. Во-первых, неизвестен возраст костей. Если Homo naledi жил около трех миллионов лет назад, то его необычные черты отражают разнообразие путей, которыми эволюция шла в эпоху возникновения рода Homo. Если кости окажутся значительно моложе, то Homo naledi станет уникальным примером существа, который сохранил примитивные черты своих предков на сотни тысяч лет и стал настоящим живым ископаемым.
источник
Морской анемон, живущий под ледниками Антарктики и полупрозрачная улитка из Хорватии включены в список десяти новых видов 2014-го года, объявленного международной группой учёных.
Список содержит около 18-ти тысяч новых видов, открытых в прошлом году.
Топ-10, составленный в этом году Колледжом экологии и лесного хозяйства (ESF) при Государственном университете Нью-Йорка (SUNY), ежегодно выпускается с 2008-го года, он приурочен ко дню рождения шведского ботаника XVIII-го века Карла Линнея, который признан отцом современной систематики.
Этот список не должен восприниматься как рейтинг (здесь нет «проигравших» или «призёров»), вместо этого он должен привлечь внимание к «кризису биоразнообразия путём работы по завершению описания всех растений, животных и микробов Земли», — заявил Квентин Уилер, президент ESF.
Учёные вычислили, что существует 10 млн видов, которые ещё не идентифицированы, но видов, которые уже описаны, в пять раз больше.
Ниже представлены фотографии из списка десяти новых видов.
1. Креветка-скелет была найдена в пещере на острове Санта-Каталина у побережья Калифорнии.
2. Олингито — это первый вид плотоядных млекопитающих, найденный в западном полушарии за последние 35 лет. Он обитает в облачных лесах на склонах Анд. Олингито похож на «помесь кошки и большеглазого плюшевого мишки».
3. Панцирная земляная улитка живёт на глубине 900 с лишним метров под землёй в пещере в западной Хорватии, и у неё нет глаз. Был получен только один живой экземпляр.
4. Ночной листохвостый геккон — мастер камуфляжа. Представители этого вида были найдены вертикально висящими на скалах и деревьях. Когда учёные обыскали окружающую местность, они не смогли обнаружить другие популяции этого вида — значит, он может быть редким. Посмотрите на его причудливый хвост.
5. Амёба протист — это большой по меркам одноклеточных организм. Она строит свои клетки из остатков скелета мёртвых губок, а затем использует их части, как ловушку для привлечения добычи — это похоже на то, как питаются губки. Этот вид был найден в 50-ти км от побережья Испании.
6. Tinkerbella nanna, или фея Динь-Динь — одно из мельчайших насекомых на планете, и, судя по всему, живёт всего несколько дней, как и другие феи. Она была найдена в лесах Коста-Рики.
7. Анемон ANDRILL — это первый известный анемон, живущий во льдах, он обитает под ледяными массивами Антарктики. Он назван в честь Антарктической геологической программы бурения (ANDRILL), которая обнаружила его с помощью удалённо управляемого аппарата для изучения подводного мира.
8. Микробы чистой комнаты были обнаружены только в одной экосистеме — в помещениях, где собирается космический корабль. Они были найдены в двух чистых комнатах (во Флориде и Французской Гвиане) даже после стерилизации. Учёные беспокоятся, что этот вид может оказать пагубное влияние на экосистемы других планет.
9. Несмотря на его внешность, Microcaecilia Dermatophaga — не червь, а безногое земноводное из Французской Гвианы. Это первый новый вид безногого земноводного, наёденный в этом регионе, за последние 150 лет. Потомство питается кожей матери.
10. Камбоджийская портниха живёт во влажных поймах нескольких камбоджийских рек и даже в границах города Пномпень. В настоящее время этот вид классифицирован как находящийся под угрозой из-за уничтожения их среды обитания.
источник