Ученые в Китае разработали органический абсорбент для извлечения урана из морской воды. Разработчики заявляют, что материал экономически эффективен и обладает «исключительной способностью собирать уран» по сравнению с существующими аналогами.

Исследователи из Института биоэнергетики и биотехнологии Циндао (QIBEBT) использовали для создания абсорбента альгинат натрия (SA) и функциональные нити ДНК. Материал, по данным китайских СМИ, представляет собой комбинацию ферментов ДНК и композитных микросфер — материала, полученного в результате ионного обмена между альгинатом натрия и ионами кальция.

Ферменты действуют как «детектор» — они становятся активными только, когда связываются с ионами урана. Затем свою роль играют микросферы, которые быстро адсорбируют растворенные в воде атомы.

Ученые сообщили, что в экспериментах с имитированной и настоящей морской водой материал продемонстрировал высокую чувствительность к атомам урана. Соотношение урана к ванадию, метрика, которая используется для оценки эффективности, составило 43,6 в имитированной и 8,62 в обычной морской воде.

Ученые также отмечают, что абсорбент экологически чистый, экономически эффективный, легко синтезируется и пригоден к вторичной переработке. Кроме того, если заменить ферменты на чувствительные к другим ионам тот же метод позволит добывать и другие металлы, растворенные в морской воде.

Уран — очень ценный минерал, используемый в качестве источника топлива в ядерных реакторах по всему миру. В океанах урана более чем в тысячу раз больше, чем в недрах, но он растворен в небольших концентрациях (3,3 мкг/л) и его сложно добыть. Предложенная технология подойдет в качестве альтернативы для атомных электростанций.

Ранее о другом методе добычи урана из морской воды сообщали исследователи из США и Австралии.

Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

На обложке: Изображение от masadepan на Freepik

The post В Китае разработали органический материал для добычи урана из морской воды appeared first on Хайтек.

Исследователи из Южной Кореи и Германии разработали инструменты, подобный МРТ, для изучения квантовых материалов. Подобно тому, как томограф показывает в высоком разрешении различные ткани человеческого тела, этот квантовый датчик собирает подробную информацию о таких свойствах, как спин электрона или квантовая запутанность.

Принцип работы квантового датчика. Видео: Institute for Basic Science

Разработанный физиками инструмент представляет собой молекулу, прикрепленную к кончику сканирующего туннельного микроскопа. К вершине наконечника ученые прикрепили атомы Fe и молекулу диангидрида перилентетракарбоновой кислоты (PTCDA). Это позволили исследовать атомы с чрезвычайно близкого расстояния.

В испытаниях ученые показали, что инструмент обнаруживает электрические и магнитные поля с пространственным разрешением в 0,1 ангстрема (10⁻¹¹ м). Это примерно в 10 раз меньше диаметра атома водорода.

Для измерения магнитных и электрических полей используют атомы железа и молекулу PTCDA, прикрепленную к наконечнику тунельного микроскопа. Изображение: Institute for Basic Science

Предыдущие попытки разработать датчик квантового масштаба для измерения электрических и магнитных полей основывались на способности обнаруживать дефект в кристаллической решетке. Поскольку они глубоко встроены в материал, датчик всегда находится на значительном расстоянии от исследуемых атомов, а потому его разрешающая способность оставалась низкой.

Что делает это достижение таким поразительным, так это то, что мы используем изысканно спроектированный квантовый объект для разрешения фундаментальных атомных свойств снизу вверх. Предшествующие методы визуализации материалов использовали большие, громоздкие зонды, чтобы попытаться проанализировать крошечные атомные особенности. Вы должны быть маленькими, чтобы видеть малое.

Дмитрий Бородин, научный сотрудник Центра квантовой нанонауки Института фундаментальной науки в Южной Корее и соавтор исследования

Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

На обложке: кадр из демонстрационного видео.

The post Разработан аналог МРТ для визуализации частиц меньше атома appeared first on Хайтек.

Исследователи использовали чувствительную оптику космического телескопа «Джеймс Уэбб» для наблюдения за парной системой состоящей из двух коричневых карликов WISE 1049AB. Это ближайшая известная система такого типа, расположенная всего в 3,5 световых годах от Земли. Анализ показал, что в атмосфере планеты штормовые ветра активно перемещают облака, состоящие из силикатов.

Коричневые карлики занимают промежуточное положение между звездами и газовыми гигантами, подобными Юпитеру. Им не хватает массы, чтобы начать ядерный синтез и стать настоящей звездой. Но при этом, в отличие от планет, образуются они подобно звездам в результате гравитационного коллапса молекулярных облаков.

Ранее астрономы изучали атмосферы различных коричневых карликов, но наблюдения не показывали, как газовые оболочки меняются со временем. При этом коричневые карлики вращаются чрезвычайно быстро, а значит условия должны постоянно меняться. Например, WISE 1049A совершает один оборот за 7 часов, а его компаньон — за 5 часов.

Чтобы проанализировать изменчивость атмосферы, ученые наблюдали за системой WISE 1049AB в течение 8 часов с помощью инструмента среднего инфракрасного диапазона (MIRI) «Джеймса Уэбба». После этого в течение еще 7 часов данные собирал спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec). Эти приборы работают на разных длинах волн и потому позволяют изучать различные аспекты космических объектов.

Анализ собранных данных показал, что оба коричневых карлика покрыты плотными облаками состоящими, по-видимому, из силикатных зерен. Интересно, что кривые блеска — графики яркости — этих несостоявшихся звезд постоянно менялись. Ученые пришли к выводу, что это связано с тем, что мощные штормы, двигающие облака на разных высотах, периодически формировали промежутки, которые позволяют заглянуть в более глубокие слои атмосферы.

Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

На обложке: художественная иллюстрация холодной карликовой звезды. Изображение: NASA/JPL-Caltech

The post «Джеймс Уэбб» рассмотрел пылевые бури на неудавшихся звездах appeared first on Хайтек.

Инженеры из Национального университета Сингапура разработали устройство, которое преобразовывает окружающие радиочастотные сигналы в постоянный электрический ток. Разработка в будущем поможет устранить необходимость в батареях в различных электронных устройствах.

Ученые использовали для преобразования наномасштабные спин-выпрямители (SR). Чтобы улучшить выходную мощность, устройства объединили в решетку. При этом для соединения использовались небольшие копланарные волноводы, что привело к компактной площади на кристалле и высокой эффективности.

Традиционные выпрямители, такие как диоды Шоттки, сталкиваются с термодинамическими ограничениями и паразитными эффектами на низких уровнях мощности. Напротив, предложенное решение работало даже при уровнях мощности радиочастотных волны ниже -20 дБм — пороге, при котором существующие технологии испытывают трудности.

Массив из 10 спин-выпрямителей достиг эффективности 7,8% и высокой чувствительности. Для демонстрации работы устройства ученые запустили от своего преобразователя коммерческий датчик температуры.

Технологии сбора радиочастотной энергии имеют важное значение, поскольку они снижают зависимость от батареи, продлевают срок службы устройств, отмечают ученые. Кроме того, технология поможет снизить воздействие на окружающую среду и позволит использовать устройства интернета вещей в отдаленных районах, где частая замена батареи обходится слишком дорого.

Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

На обложке: Изображение от freepik

The post Разработано устройство, которое превращает сигнал Wi-Fi в электричество appeared first on Хайтек.

Американские нейробиологи обнаружили ключевой элемент эффекта плацебо — улучшения состояния пациента при приеме «пустышки» под видом лекарства. Ученые идентифицировали нейронный путь, который может приносить избавление от боли от одной мысли, что человек принял обезболивающее.

Ученые открыли путь контроля боли, который связывает поясную кору в передней части мозга через область моста ствола мозга с мозжечком в задней части мозга. Анализ на мышах показал, что определенные нейроны и синапсы вдоль этого пути активируются, когда животные ожидают облегчения боли. В результате оно приходит, даже если при этом не применяется никаких лекарств.

Изучая переднюю поясную кору, которую ранее уже связывали с эффектом плацебо в исследованиях боли, ученые использовали ряд методов, чтобы разгадать тайну: генетически помеченные нейроны, визуализацию для просмотра кальция в нейронах, методы секвенирования РНК отдельных клеток, электрофизиологические записи и оптогенетику.

Анализ показал, что когда мышам вводили плацебо вместо обезболивающего, нейроны передней поясной коры посылали сигнал ядру моста. Ранее ученые не связывали эту область с болью или избавлением от нее.

Здесь чрезвычайно много опиоидных рецепторов, что подтверждает их роль в модуляции боли. Когда мы подавили активность этого пути, мы поняли, что нарушаем плацебо-аналгезию и снижаем болевой порог. А затем, при отсутствии плацебо-обусловливания, когда мы активировали этот путь, мы вызывали облегчение боли.

Грег Шеррер, соавтор исследования

Двигаясь вперед по этому пути ученые обнаружили, что крупные, ветвистые клетки Пуркинье в мозжечке воспроизводят активность, наблюдаемую в начальной области нейронного возбуждения в передней поясной коре. Это подтвердило, что мозжечок играет ключевую роль в передаче болевых сообщений.

Исследователи полагают, что результаты исследования можно использовать для создания обезболивающих препаратов и методов лечения нового типа. Они будут воздействовать на найденный нейронный путь, заставляя мозг самостоятельно «активировать» обезбаливающий эффект.

Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

На обложке: Изображение от freepik

The post Ученые объяснили, как эффект плацебо избавляет от боли appeared first on Хайтек.

Биологи из Королевского колледжа Лондона проанализировали состав зубов комодских варанов, обитающих в Индонезии. Анализ показал концентрацию железа вдоль зазубренных режущих кончиков зубов. Это помогает животным сохранять зубы острыми как бритва и разрывать плоть пожираемой добычи.

Чтобы понять химический и структурный состав зубов комодских варанов, ученые изучали зубы Ганаса — 15-летнего комодского варана, который жил в зоопарке в Лондоне. После смерти его останки законсервировали и тщательно изучили. Благодаря визуализации и химическому анализу ученые показали, что необычный яркий свет зубам животных придает железо, которое накапливается в эмали на их кончиках.

Зубы варана в разном масштабе, орнажевая кромка указывает на концентрацию железа. Изображение:

Комодские вараны — крупнейший сохранившийся на Земле вид варанов. В среднем эти ящерицы весят около 80 кг. Зубы комодских варанов напоминают острозаточенные зубы плотоядных динозавров, сохранившихся в окаменелостях. Вараны едят любое мясо: от мелких рептилий и птиц до оленей, лошадей или буйволов. Своими острыми зубами они разрывают плоть на части.

Исследователи обнаружили, что у многих рептилий в зубах есть некоторое количество железа, но у комодских варанов оно сконцентрировано вдоль кончиков зубов, окрашивая их в оранжевый цвет. У крокодилов и других варанов, для сравнения, железа так мало, что оно часто невидимо.

Ученые полагают, что похожая адаптация — концентрация железа для повышения остроты зубов — могла быть и у динозавров, включая знаменитого тиранозавра. Форма зубов у древних и современных хищных пресмыкающихся сходится, но железо не сохранилось в отложениях. Поэтому пока подтвердить эту гипотезу не получается.

Ученые надеются, что более подробный анализ зубов комодского варана выявит некоторые характеристики, связанные с зазубренными железными краями, которые не были бы стерты процессом окаменения.

Читать далее:

У всех на виду: где искать путешественников во времени

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

Трекер на гигантской акуле случайно записал столкновение с кораблем

Изображение на обложке: Чарльз Дж. Шарп, CC BY-SA 4.0, через Викисклад

The post «Железные коронки» покрывают зубы самых крупных ящериц на Земле appeared first on Хайтек.

Традиционно НАСА использовало радиоволны для передачи данных в космос и обратно. Лазерная связь, напротив, применяет инфракрасный свет, позволяя передавать в 10-100 раз больше данных и значительно быстрее, чем радиочастотные системы.

Специалисты НАСА установили портативный лазерный терминал на самолёте Pilatus PC-12, который отправлял данные на наземную станцию в Кливленде. Затем данные были переданы по наземной сети на испытательный полигон НАСА White Sands Test Facility (WSTF) в Нью-Мексико. Там учёные с помощью инфракрасного лазера отправили их на спутник Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), находящийся на орбите на высоте 35,4 тыс. км. Со спутника сигнал был передан на систему ILLUMA-T на МКС, а затем вернулся на Землю.

Во время эксперимента использовалась новая система High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN), разработанная в Исследовательском центре Гленна, которая позволила сигналу эффективно проходить через облачный слой.

Фото: NASA/Sara Lowthian-Hanna

«Эти эксперименты являются огромным достижением, — заявил Дэниел Рэйбл, главный исследователь проекта HDTN. — Теперь мы можем опираться на успех потоковой передачи видео в формате 4K HD на космическую станцию и с нее, чтобы обеспечить видеоконференции в формате HD, для наших астронавтов Artemis».

Читать далее:

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

У всех на виду: где искать путешественников во времени

Диклофенак привел к экологической катастрофе в Индии

Обложка: NASA/Dave Ryan

The post НАСА передало с помощью лазеров 4K-видео с самолета на МКС и обратно appeared first on Хайтек.

Космический аппарат «Юнона» отправил на Землю новое изображение Юпитера, сделанное с помощью камеры JunoCam. Фотография была обработана, чтобы придать ей более яркий вид. В результате облака на газовом гиганте стали напоминать картину «Звездная ночь» Винсента Ван Гога.

Data from NASA’s JunoCam, processed. PJ61 FOLDED FILAMENTARY REGION, 2024-05-12 03:12 UT, NASA / SwRI / MSSS, Mission Phase : PERIJOVE 61

Новый снимок показывает атмосферную активность в северном полушарии Юпитера. Видны хаотичные облака и циклонические штормы в складчатой нитевидной зоне. Мощные ветры создают турбулентные и недолговечные облачные структуры, формируя узнаваемые узоры.

Винсент Ван Гог • Public domain

На широте около 68 градусов к северу от экватора видны облака, созданные конвективными вспышками, до которые быстро превращаются в тонкие, удлиненные структуры. Эти области, обычно находящиеся у полюсов Юпитера, известны своей сильной турбулентностью и изменчивостью из-за мощных ветров, вызванных быстрым вращением планеты.

Когда был сделан этот снимок, зонд НАСА находился на расстоянии примерно 29 000 километров от Юпитера.

Читать далее:

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

У всех на виду: где искать путешественников во времени

Диклофенак привел к экологической катастрофе в Индии

Обложка: NASA/JPL-Caltech/Eyes

The post Посмотрите на новое фото Юпитера: снимок похож на картину Ван Гога appeared first on Хайтек.

В Средневековье алхимики ревностно охраняли свои знания и редко делились ими. Датский алхимик Тихо Браге не был исключением, поэтому сведений о его экспериментах в лаборатории, располагавшейся под его резиденцией на нынешнем шведском острове Вен, очень мало. До наших дней дошли лишь несколько его алхимических рецептов, а от лаборатории остались только руины. После смерти Браге в 1601 году его резиденция была снесена, а строительные материалы использованы повторно.

Во время раскопок в старом саду резиденции были найдены керамические и стеклянные осколки, которые, как полагают, принадлежали лаборатории Браге. Ученые провели химический анализ пяти осколков, чтобы выяснить, с какими элементами работал алхимик. Возглавил исследование Кааре Лунд Расмуссен из Университета Южной Дании, специалист по археометрии.

На четырех из пяти осколков обнаружили повышенный уровень микроэлементов, в то время как на пятом не выявлено специфических обогащений. «Некоторые элементы присутствовали в более высоких концентрациях, чем ожидалось, что указывает на их обогащение и дает представление о веществах, которые использовались в лаборатории», — пояснил Расмуссен.

Среди обнаруженных элементов были никель, медь, цинк, олово, сурьма, вольфрам, золото, ртуть и свинец. Эти элементы были найдены как внутри, так и снаружи осколков, что неудивительно для алхимической лаборатории. «Однако вольфрам стал неожиданностью, поскольку в то время он еще не был описан», — отметил эксперт.

Датский астроном и алхимик Тихо Браге. Фото: Википедия

Вольфрам был впервые описан и получен в чистом виде более чем через 180 лет после Браге, шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле. В природе вольфрам встречается в некоторых минералах, и возможно, он попал в лабораторию таким образом. В лаборатории минерал мог подвергнуться обработке, в результате которой выделился вольфрам, хотя Браге мог этого и не осознать.

Существует и другая теория, хотя она не подтверждена доказательствами. В первой половине 1500-х годов немецкий минералог Георгиус Агрикола описал необычное вещество, обнаруженное в оловянной руде из Саксонии. При попытке выплавить олово появлялся неизвестный элемент, который Агрикола назвал «вольфрам» (что на немецком означает «волчья пена»). «Возможно, Тихо Браге слышал об этом эксперименте и знал о существовании вольфрама. Но это остается лишь предположением», — говорит Расмуссен.

Известно, что Браге принадлежал к группе алхимиков, вдохновленных немецким врачом Парацельсом. Они занимались созданием лекарств от чумы, сифилиса, проказы, лихорадки, болей в желудке и других заболеваний, дистанцируясь от тех, кто пытался создавать золото из менее ценных металлов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Heritage Science.

Читать далее:

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

У всех на виду: где искать путешественников во времени

Диклофенак привел к экологической катастрофе в Индии

На обложке: здание Ураниборг на острове Вен (ныне Швеция), оно было объединенной обсерваторией, лабораторией и резиденцией для датского астронома эпохи Возрождения Тихо Браге. Фото: Википедия

The post «Элемент из будущего» нашли в лаборатории алхимика эпохи Возрождения appeared first on Хайтек.

Исследования показывают, что загрязнение водных путей кокаином не ограничивается странами-экспортерами наркотиков. Вода загрязняется также через городские сточные воды. Карта, составленная Агентством Европейского Союза по наркотикам (EUDA), показывает, что в Европе находятся одни из самых загрязненных кокаином водных путей, причем лидером является бельгийский город Антверпен. Пробы сточных вод были взяты из 108 городов.

Кокаин не полностью усваивается организмом, поэтому часть принятой дозы выводится с мочой и фекалиями. Анализируя пробы воды на очистных сооружениях, ученые могут определить уровень потребления наркотика в городе. На карте указано количество кокаина в сточных водах в миллиграммах на 1000 человек в день. В Антверпене, Бельгия, зафиксировали 1721 мг на 1000 человек, что является самым высоким показателем. Следующй в списке — испанский город Таррагона с уровнем 1463 мг на 1000 человек. В Бристоле обнаружили 445 мг кокаина в сточных водах, а в Рейкьявике — 638 мг на 1000 человек при населении 123 000 человек.

Высокие уровни кокаина в сточных водах представляют угрозу для дикой природы. Очистные сооружения должны фильтровать эти загрязнители, но это не всегда происходит. Штормы, наводнения или плохое качество очистки приводят к тому, что кокаин попадает в водные пути из крупных городов. Это вещество накапливается в пищевой цепи, достигая высших хищников.

Недавно ученые исследовали 13 бразильских остроносых акул, пойманных в Атлантике у Рио-де-Жанейро, и обнаружили у них высокий уровень кокаина в мышцах и печени. Такие концентрации не оказывают психоактивного эффекта, но вредят зрению, охотничьим навыкам и продолжительности жизни акул.

Возможно, акулы не метаболизируют кокаин так быстро, как люди, и более длительное присутствие препарата может нарушить их эндокринную систему и, следовательно, регуляцию гормонов, говорит Дэниел Д. Сноу, профессор и директор лаборатории в Водном центре Небраски, который изучал наличие стероидов в реках. 

Согласно исследованию, Бразилия является одним из основных «потребительских рынков кокаина в Южной Америке, с примерно 1,5 млн пользователей, что составляет почти восемь процентов от общего числа потребителей во всем мире».

Любое биологически активное химическое вещество может вызвать стресс, что, в свою очередь, может сделать уже вымирающую рыбу более восприимчивой к болезням, отметил ученый.

Сбросы сточных вод часто происходят и в окрестностях Лондона, где также высоко потребление кокаина. Уровень кокаина в Темзе настолько высок, что угри, находящиеся под угрозой исчезновения, могут испытывать воздействие остаточного наркотика в воде. Исследования Неаполитанского университета имени Федерико II показали, что рыбы стали «гиперактивными» из-за накопления кокаина в их организме.

Данная новость направлена на информирование общественности об опасности наркотиков и их вредном воздействии на окружающую среду и живые организмы. Мы настоятельно призываем всех быть внимательными к своему здоровью и здоровью своих близких. Если вы или кто-то из ваших знакомых столкнулся с проблемой наркотической зависимости, помните, что помощь доступна. Для получения поддержки и консультации вы можете обратиться по телефону доверия: 8-800-2000-122.

Читать далее:

В нашей галактике нашли еще черную дыру: что в ней особенного

У всех на виду: где искать путешественников во времени

Диклофенак привел к экологической катастрофе в Индии

Обложка: Wikimedia Commons | Сведения о лицензии

The post Реки и океаны переполнены кокаином: где в Европе и мире больше всего веществ в воде appeared first on Хайтек.