Обсудим Новости науки

[Mggu]

В Гватемале нашли три древних города майя с «астрономическим комплексом» в одном из них
В джунглях Петен на севере Гватемалы археологи обнаружили останки трех древних городов цивилизации майя, возраст которых достигает более двух тысяч лет. Находки были сделаны в рамках археологического проекта Uaxactún (PARU), в котором участвуют специалисты из Словакии и Гватемалы
Посмотрите, чем я поделился(-ась): https://smartmedia.mail.ru/tpage2/?....ru&utm_source=smartmedia_mail_ru&utm_test=x3

 

[Mggu]

Ученые выявили изменения в экосистеме дельты Волги По итогам этой и прошедших научных экспедиций будут подготовлены обоснования для создания сети морских охраняемых природных акваторий в Северном Каспийском море, отметили в Институте. https://ria.ru/20250618/volga-2023461883.html

 

[DId2]

Парацетамол из пластиковых отходов.

Очень элегантная работа вчера опубликована в Nature Chemistry. Группе ученых из Университета Эдинбурга (Великобритания) удалось в какой-то степени «скрестить ежа с ужом»: найти способ получения известнейшего обезболивающего и жаропонижающего средства парацетамол из полимерных отходов (использованных пластиковых бутылок из полиэтилентерефталата - ПЭТ):

A biocompatible Lossen rearrangement in Escherichia coli - Nature Chemistry

Biocompatible chemistry merges chemo-catalytic reactions with cellular metabolism for sustainable small-molecule synthesis. Now a biocompatible Lossen rearrangement has been demonstrated to control bacterial cell growth and chemistry and applied to the remediation and upcycling of polyethylene...

www.nature.com

Опуская некоторые подробности, их метод можно описать так: ПЭТ разложили до терефталевой кислоты, затем получали из нее гидроксамовую кислоту и добавили ее к хорошо известной клеточной культуре кишечной палочки (E. coli), лишив эту культуру возможности самостоятельно размножаться. К удивлению ученых, кишечная палочка нашла выход: использовала «внутренние резервы» для создания каталитических центров «производства» нужной для размножения пара-аминобензойной кислоты.

Для этого нужно было осуществить известную в органической химии «перегруппировку Лоссена», которая обычно происходит в присутствии токсичных катализаторов на основе переходных металлов, либо при нагревании. А тут все произошло в мягких биологических условиях. То есть, кишечная палочка подтвердила поговорку «хочешь жить - умей вертеться». А если использовать известные методы генетической модификации кишечной палочки, то в итоге с 92% выходом получался парацетамол. Краткое изложение содержания данной статьи на русском языке можно посмотреть здесь:

Химики пÑевÑаÑили плаÑÑик в обезболиваÑÑее Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾ÑÑÑ Ð±Ð°ÐºÑеÑий

ÐеÑÑ Ð¿ÑоÑеÑÑ Ð·Ð°Ð½Ð¸Ð¼Ð°ÐµÑ Ð¼ÐµÐ½ÐµÐµ 48 ÑаÑов и пÑеобÑазÑÐµÑ 92% плаÑÑика в паÑаÑеÑамол.

naukatv.ru

В принципе, нет ничего удивительного, что пластик в итоге превратился в лекарство, ведь и то, и другое получают из нефти. Но тут интересно, что все это превращение проходило в мягких «биологических» условиях, и без использования токсичных катализаторов. Также внушает оптимизм жизнестойкость бактерий: когда их лишили привычной пищи, они нашли выход и смогли синтезировать себе пищу из молекул, которые находились вокруг них. Даже если для этого им пришлось осуществить реакцию, для которой считалось, что она может проходить только в «жестких» условиях.

Сработала также «привязка» к модной проблеме пластиковых отходов. Данная работа не решит эту проблему, но зато статье обеспечен широкий резонанс. Она вышла только вчера, но многие мировые и российские СМИ уже написали о полученных результатах. Признаюсь, что и я прочитал эту статью, в основном, из-за этой «привязки».

Источник ТГ

 

[Степлер]

Китайцы представили дрон размером с комара​

Устройство может вести видеонаблюдение и управляется через смартфон.

Китайские военные инженеры представили микроскопический дрон, сравнимый по размерам с комаром. Устройство, созданное в лабораториях Национального оборонного университета науки и техники, в провинции Хунань, предназначено для разведывательных операций.
Летательный аппарат воспроизводит биомеханику насекомых:

• Существуют двух- и четырехкрылые модификации;
• Управление осуществляется через смартфон;
• Габариты позволяют устройству незаметно проникать в помещения.

Хотя точные характеристики сенсоров не раскрываются, эксперты предполагают, что дрон способен вести аудио- и видеонаблюдение с записью на дистанционный носитель. Особый интерес представляет система питания — разработчикам удалось решить ключевую проблему микро-дронов, обеспечив достаточное время автономной работы для выполнения задач.

Помимо разведывательных функций, технология может использоваться для поисково-спасательных операций в зонах катастроф, инспекции опасных объектов и тактической разведки в городских условиях.

На текущем этапе разработка остается экспериментальной. Нет подтвержденных данных о развертывании таких систем в войсках. Однако демонстрация на официальном китайском телеканале свидетельствует о серьезном интересе военных к этой технологии.

К слову, аналогичные проекты разрабатываются и в других странах. Ранее Пентагон анонсировал программу по созданию «роев» микро-дронов, а нидерландские инженеры представили гоночный дрон с ИИ, заменяющий пилотов-людей.

Читайте также нашу статью о том, как в Китае установили мировой рекорд по скорости микродрона.

Китайцы представили дрон размером с комара

Устройство может вести видеонаблюдение и управляется через смартфон.

hi-tech.mail.ru

 

[DId2]

Физики пересматривают закон Ома​

Учёные объяснили, почему привычная формула тока может не работать в асимметричных материалах.

Учёные поставили под сомнение один из самых фундаментальных законов электроники — закон Ома. В свежем обзоре, опубликованном в журнале Nature Materials, они рассказывают, как в некоторых материалах привычная зависимость между током и напряжением перестаёт работать. Вместо линейного отклика возникают неожиданно сильные квадратичные эффекты.
В центре внимания — материалы, не обладающие инверсной симметрией. Именно в таких системах, как объясняют авторы статьи, начинают проявляться новые физические механизмы, которые порождают нелинейный транспорт. Работа выполнена под руководством Мануэля Суареса-Родригеса в исследовательском центре CIC nanoGUNE в сотрудничестве с коллегами из Центра физики материалов и Международного центра физики в Сан-Себастьяне.
По словам Суареса-Родригеса, за последние пять лет было опубликовано множество отдельных исследований, где наблюдались подобные эффекты. Теперь учёные объединили эти разрозненные данные в общую картину, которую могут использовать специалисты в области физики твёрдого тела и материаловедения.

Соавторы работы показали, что нарушение симметрии в кристаллической структуре материала запускает новые микроскопические процессы. Среди них особенно выделяются диполь кривизны Берри и недавно предложенная поляризуемость связи Берри. Эти явления приводят к генерации выпрямляющих напряжений напрямую из внешнего электрического поля. Причём эффекты оказываются присущи самому материалу, а не результатом влияния поверхности или внешних факторов, что делает их особенно устойчивыми и применимыми даже в пределах одного атомного слоя.
Практическое значение открытий выходит далеко за рамки теории. Нелинейные эффекты могут служить инструментом для изучения конверсии электрического тока в спин, что важно для развития спинтроники — одного из самых перспективных направлений в электронике. Кроме того, такие материалы можно использовать для выпрямления радиочастотных сигналов, причём на масштабах, недостижимых для современных технологий. Это открывает дорогу к созданию миниатюрных устройств для сбора энергии и биосенсоров, которые можно будет размещать прямо на микросхемах.
Авторы считают, что их обзор может стать своего рода картой для учёных, работающих над квантовыми электронными компонентами. Ирония в том, что путь к будущей электронике начинается с того, чтобы нарушить правило, которое лежит в её основе уже почти два века.
Источник: https://www.securitylab.ru/news/560960.php

 

[DId2]

Вечный аккумулятор? Почти. Алмаз взял энергию в заложники без шансов на побег​

Наука создала первую батарейку из вечности.

Учёные из Китая представили перспективную концепцию квантовой батареи, способной сохранять накопленную энергию гораздо дольше, чем любые ранее предложенные аналоги. В основе новой архитектуры — хорошо изученный дефект алмазной решётки, NV-центр . Исследователи выяснили, что этот элемент не только способен эффективно аккумулировать энергию, но и способен подавлять её утечку без помощи внешних источников. Авторы считают, что предложенное решение поможет преодолеть одну из главных проблем квантовых накопителей — потерю энергии вследствие декогеренции .
Квантовые батареи рассматриваются как потенциальная альтернатива классическим системам накопления энергии, поскольку эффекты суперпозиции и запутанности позволяют им заряжаться быстрее и теоретически обеспечивать более высокую энергетическую отдачу. Однако в реальных условиях их эффективность ограничена: квантовые состояния крайне нестабильны и быстро разрушаются при контакте с внешней средой, что приводит к самопроизвольному разряду даже без подключения нагрузки.
Авторы новой работы из Хубэйского университета, Китайской академии наук и Ланьчжоусского университета предложили элегантное решение этой проблемы. В качестве активного элемента они использовали спин электрона в NV-центре, представляющем собой пару — атом азота, заменивший атом углерода в кристаллической решётке, и соседнюю вакансию. Такая структура обладает устойчивыми спиновыми свойствами, которые сохраняются при комнатной температуре, что делает её удобной для практического применения.

Главное преимущество новой схемы — отсутствие необходимости в отдельном квантовом зарядном устройстве. Ранее для подавления саморазряда требовалось создавать запутанность между батареей и источником энергии, что снижало так называемую эрготропию — максимально возможную полезную работу, которую можно извлечь из системы. Новая модель обходит это ограничение, используя внутренние взаимодействия самой ячейки.
Ключевым элементом здесь выступает гипертонкое взаимодействие между спином электрона NV-центра и спином ядра атома азота. Оно позволяет контролировать распределение энергии внутри системы, акцентируя её в когерентной части, которая утрачивается значительно медленнее. Благодаря оптимизации соотношения когерентной энергии к общей эрготропии учёные добились значительного увеличения времени хранения без ущерба для выходной мощности.
По словам профессора Цзюнь-Хун Аня, одного из авторов исследования, квантовые аккумуляторы сталкиваются с двумя ключевыми барьерами: ухудшением зарядной эффективности и потерей энергии из-за взаимодействия с внешней средой. Его команда ранее уже предлагала метод беспроводной зарядки, позволяющий продлить срок службы устройства. Новая работа демонстрирует, что проблему утечки энергии можно решать за счёт внутренних свойств самого элемента хранения — без внешней коррекции или дополнительной логики.
Платформа на базе NV-центров уже активно используется в квантовой сенсорике и вычислениях благодаря своей надёжности и устойчивости к фоновым помехам. Теперь она может получить вторую жизнь в качестве основы для энергоэффективных накопителей. Новое исследование раскрывает потенциал NV-дефекта в ещё одной сфере и демонстрирует, как квантовая физика способна коренным образом изменить принципы хранения энергии.
Следующий этап — экспериментальная проверка устойчивости батареи в условиях внешнего шума и поиск путей масштабирования технологии для практического использования.
Источник: https://www.securitylab.ru/news/561743.php