Новая подборка новостей мира науки и техники 25-04-2016
Ученые получили первые высококачественные трехмерные изображения сегментов молекул ДНК
сегменты модели ДНК
Международная исследовательская группа, возглавляемая учеными из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, получила первые в своем роде трехмерные изображения с высокой разрешающей способностью сегментов двойной спирали ДНК, растянутых в промежутке между золотыми наночастицами. Кроме предоставления ученым уточненной информации о структуре ДНК, такие сегменты могут быть использованы в качестве блоков органической машинной памяти, органических электронных компонентов, наноразмерных средств доставки лекарственных препаратов и маркеров для выявления некоторых типов генетических заболеваний.
Для получения изображений исследователи соединили края нитей ДНК с золотыми наночастицами и получили трехмерные изображения при помощи сверхсовременной технологии электронной микроскопии. А технология окрашивания отдельных белков, совмещенная со сложной программной обработкой получаемых данных, позволила получить представление отдельных структурных особенностей молекул, размеры которых были равны приблизительно одному-двум нанометрам.
В своей работе исследователи использовали разработанный ими ранее метод, называемый индивидуальной электронной томографией (individual-particle electron tomography, IPET), который позволяет получить трехмерное изображение структуры молекулы белка, комбинируя ряд изображений, сделанных с различных углов. Эта разработанная ранее технология съемки была использована совместно с электронно-лучевой технологией, называемой крио-электронной микроскопией (cryo-electron microscopy, cryo-EM), в которой используется охлаждение до сверхнизкой температуры для фиксации исследуемой молекулы на одном месте.
Для создания трехмерной модели структуры ДНК ученые использовали золотые наночастицы, размером 5 нанометров, которые выполняли роль "гирь", растягивающих цепочки ДНК, содержащие по 84 пары оснований. Расстояние между наночастицами, связанными одной цепочкой ДНК, составляло от 20 до 30 нанометров. После "растяжки" цепочки ДНК она фиксировалась криогенным способом, после чего производилась съемка структуры молекулы с различных углов зрения.
До последнего времени единственным методом изучения структуры молекул являлся метод, в котором исследуемые молекулы освещались мощным и чрезвычайно коротким импульсом рентгеновского излучения. Однако, энергии этого импульса было достаточно для разрыва некоторых химических связей в молекулах и, как следствие, для искажения их первоначальной формы. Для получения достаточно качественных изображений таким способом требовалось проведение отдельной съемки тысяч идентичных молекул, но достаточно часто получалось так, что усредненное результирующее изображение отражало далеко не все особенности исследуемых молекул.
В своих последующих исследованиях ученые из лаборатории Лоуренса планирую увеличить разрешающую способность их метода так, что на снимках можно будет рассмотреть элементы, размером менее 1 нанометра. "Имеющаяся сейчас в нашем распоряжении технология позволяет нам увидеть трехмерную структуру молекул с разрешающей способностью от 1 до 2 нанометров" - пишут исследователи, - "Но, при помощи более лучших инструментов и за счет более сложной математической обработки нам может удастся улучшить разрешающую способность до суб-нанометрового масштаба, масштаба, при которой спираль ДНК можно будет рассмотреть с точки зрения структурных особенностей отдельных белков".
Источник
"Солнечный" самолет Solar Impulse 2 возобновил свой кругосветный перелет
самолет Solar Impulse 2
Спустя несколько месяцев вынужденного пребывания на Гавайях, самолет на солнечной энергии Solar Impulse 2 снова поднялся в воздух с аэродрома на острове О'аху и возобновил свой кругосветный полет. Сейчас этот самолет, управляемый Бертраном Пиккардом (Bertrand Piccard), находится на пути к Североамериканскому континенту, где он приземлится близ города Маунтин-Вью, штат Калифорния. Данный перелет, девятый по счету, продлится порядка 62 часов и он станет одним из самых продолжительных перелетов из всех этапов кругосветного путешествия самолета Solar Impulse 2.
Самым продолжительным перелетом самолета Solar Impulse 2 уже стал 117-часовый перелет из Японии до Гавайев, который был совершен в июле прошлого года под управлением пилота Андрэ Боршберга, напарника и партнера Бертрана Пиккарда. Именно в ходе этого перелета аккумуляторные батареи самолета не выдержали повышенной нагрузки и перегрелись, потеряв значительную часть их емкости
самолет на взлете
Задержка самолета на Гавайях была обусловлена необходимостью замены вышедших из строя аккумуляторных батарей, установки системы дополнительного охлаждения и модернизации электрической системы самолета для исключения вероятности повторения такого события. Кроме этого, после замены батарей и модернизации систем самолет Solar Impulse 2 совершил более десятка испытательных полетов, в которых проверялась работоспособность новых аккумуляторных батарей, системы их охлаждения и системы стабилизации самолета в полете.
Источник
Графеновое покрытие позволит извлечь энергию из дождевых капель
солнечные батареи
Благодаря специальному покрытию на основе графена солнечные батареи смогут вырабатывать электрическую энергию не только во время ясной солнечной погоды, но и во время дождя. Дождь вообще является полезным явлением для солнечных батарей, он смывает накапливающуюся на их поверхности пыль и грязь, блокирующие лучи солнечного света, что увеличивает эффективность солнечных электростанций. Тем не менее, количество энергии, вырабатываемое этими электростанциями, напрямую зависит от количества падающего на батареи света и в дождливый или облачный день такие электростанции вырабатывают совсем незначительное количество энергии.
Китайские исследователи задались вопросом создания "всепогодных" солнечных батарей. "Мы хотели разработать батарею, которая вырабатывает энергию и во время солнечного дня, и во время дождя" - рассказывает Кунвей Тань (Qunwei Tang), ученый-материаловед из китайского Океанического университета (Ocean University of China) в Циндао.
Каким же образом можно получить энергию из дождевых капель? Оказывается, дождевая вода далеко не чиста, в ней содержатся растворенные соли, которые разделяются на отрицательные и положительные ионы. И для того, чтобы использовать эту химию в своих интересах китайские ученые обратились к графену, форме углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину. Электроны в графене могут притянуть положительно заряженные ионы натрия, кальция, аммония и другие. В результате этого образуются раздельные насыщенные положительными и отрицательными ионами слои, которые действуют как обкладки конденсатора, в котором уже содержится какой-то электрический заряд.
Испытания такого графенового покрытия ученые провели на тонкопленочной батарее, на которой помимо основных элементов были напечатаны дополнительные элементы из "графеновой" краски и проводников из оксида олова-индия. В результате этого, такая солнечная батарея смога продемонстрировать эффективность преобразования света в электричество на уровне 6.53 процента, что ненамного хуже эффективности такой батареи без дополнительного покрытия. Однако, эта батарея оказалась способна произвести потенциал в несколько сотен микровольт под воздействием чуть солоноватой воды, которая по составу приближалась к обычной дождевой воде.
"Солнечные батареи будущего поколения будут способны вырабатывать энергию при любой погоде" - заявил Кунвей Тань, - "А в ближайшем будущем мы займемся исследованиями, направленными на то, чтобы можно было в своих целях использовать энергию и более тяжелых ионов, находящихся в дождевой воде. И это позволит в несколько раз увеличить количество энергии, получаемой батареями во время дождя, ведь концентрация таких ионов в дождевой воде достаточно велика".
Источник
Астрономы обнаружили новый класс экзопланет типа "суперземля"
планета-суперземля
Ученые-астрономы обнаружили экзопланеты, относящиеся к типу "суперземель", которые условно можно отнести к новому классу. Эти планеты располагаются на небольшом удалении от центральных звезд их систем, мощные потоки тепла и космических лучей постоянно и в буквальном смысле "раздевают" эти планеты, сдувая с них не только атмосферу, но материю с их поверхности, что приводит к постепенному уменьшению массы и размеров этих планет.
Первые такие планеты были обнаружены среди огромной массы данных, собранных космическим телескопом Kepler Space Telescope, группой ученых-астрофизиков из Бирмингемского университета (University of Birmingham). И данные этих наблюдений практически подтверждают все предположения ученых-теоретиков, которые рассматривали варианты эрозии атмосферы и верхних слоев материала под воздействием высокоэнергетического излучения находящейся неподалеку звезды.
"Наши исследования показывают, что планеты определенного размера, которые находятся близко к звездам, имели большие размеры в начале их "жизни"" - рассказывает Гай Дэвис (Guy Davies), один из ученых, - "Эти планеты подвергаются воздействию так, словно на них направлено сопло двигателя реактивного самолета. Поток горячего излучения из этого сопла плавит поверхность и сдувает все это в окружающее пространство".
Все планеты, которые были обнаружены группой Гая Дэвиса, относятся к классу "суперземель", это каменистые планеты, большие чем Земля, но меньшие, чем Нептун. Такие планеты являются одним из самых распространенных типов планет в космосе, но интересен тот факт, что подобной планеты нет в составе Солнечной системы, хотя такое положение дел может измениться, если астрономам удастся найти девятую планету, Планету X.
Несмотря на их экзотическую природу, планеты нового класса могут послужить примером того, что ожидает в далеком будущем нашу собственную планету. Когда Солнце приблизится к финалу его жизненного цикла приблизительно через миллиард лет, оно станет более ярким и более горячим. Потоки солнечного излучения начнут "жарить" биосферу Земли, в конце концов все океаны выкипят и поверхность планеты станет непригодной для жизни. А еще через некоторое время Земля лишится своей атмосферы, которая будет сдута в космическое пространство.
Описанный выше ужасающий сценарий является лишь одним из вариантов возможного развития событий. Тем не менее, этот вариант наиболее вероятен и это подтверждается многочисленными примерами, за которыми наблюдают ученые-астрономы в самых различных уголках Вселенной. Трудно сказать, сумеет ли сохраниться ли к тому времени человеческая цивилизация, но если все же людям удастся просуществовать столь длительное время, то им, без сомнений, удастся найти и выход из складывающейся в Солнечной системе ситуации.
Источник
Броня из особой металлической пены дезинтегрирует попадающие в нее пули
процесс дезинтеграции пули
Исследователи из университета Северной Каролины (North Carolina State University) разработали новый высококачественный броневой материал, который в буквальном смысле превращает в пыль попадающие в него пули. Основой этого материала является композитная металлическая пена (composite metal foam, CMF), которая более легка и намного более прочна, чем обычная броневая сталь, используемая сегодня для защиты военной техники.
Разработка "пенного" броневого покрытия является результатом нескольких лет работы исследовательской группы из университета Северной Каролины, возглавляемой профессором Афсанех Рабии (Afsaneh Rabiei), которая досконально изучила свойства этого класса материалов.
На приведенном ниже видеоролике можно увидеть процесс дезинтеграции бронебойной пули от патрона 7.62x63 мм M2, которая используется для стандартных процедур проверок брони, используемых американским Министерством Юстиции. Использованное броневое покрытие имеет около дюйма (2.54 сантиметра) в толщину, оно состоит из керамического основания, слоя кевлара и переднего поглощающего слоя металлической пены.
"Новая броня, толщиной чуть менее дюйма, оказалась в состоянии остановить пулю от специального бронебойного патрона. При этом, образовавшееся в броне углубление имело глубину менее 8 миллиметров" - рассказывает Афсанех Рабии.
Кроме систем защиты техники и бронежилетов нового поколения, броня из композитной металлической пены может использоваться и в массе других областей, к примеру, при транспортировке токсичных веществ и ядерных отходов, для защиты космических аппаратов от ударов метеоритов и микрометеоритов. Кроме этого, композитная металлическая пена выдерживает воздействие чрезвычайно высоких температур и может эффективно блокировать рентген, гамма-излучение и нейтронную радиацию.
Источник
Ученые обнаружили в "выращенной" в лаборатории комете "стандартные блоки" жизни
фото кометы 67Р
Что произойдет, если в условиях низкого давления и низкой температуры смешать воду, метанол и аммиак, и осветить это все ультрафиолетовым светом? В таких условиях образуются примитивные органические соединения, которые при нагреве до комнатной температуры соединяются в более сложные, в рибозу, в различные виды сахарозы и другие, которые являются своего рода "стандартными блоками" для РНК и ДНК, молекул, играющих основную роль практически во всех известных нам формах жизни.
Эксперимент, проведенный учеными из университета Ниццы - Софии Антиполис (University of Nice Sophia Antipolis), Ницца, Франция, показывает, что рибоза и структурированные сахариды, такие, как арабиноза, ксилоза и ликсоза, могут образоваться при химических и температурных условиях космических льдов, наблюдавшихся еще в начале процесса формирования Солнечной системы. "Нам удалось обнаружить рибозу и молекулы сахара в веществе, которое по составу повторяет состав кометного льда. Это является первым случаем в истории науки и это дает нам множество подсказок, касающихся тайны происхождения жизни на Земле" - рассказывает Корнелия Мейнерт (Cornelia Meinert), ученая-астрохимик.
В основе эксперимента лежат те же самые технологии, которые были использованы при изготовлении датчика органики, установленного на посадочном модуле Philae миссии Европейского космического агентства Rosetta. Однако, модуль Philae, который в ноябре 2014 года совершил неудачную посадку на поверхность кометы 67P, кометы Чурюмова-Герасименко (67P/Churyumov-Gerasimenko), за короткое время его функционирования не нашел следов рибозы в материале кометы. Зато он обнаружил органические соединения трех других видов, которые также были найдены в образцах "кометы, выращенной в лаборатории".
"В течение нескольких первых миллионов лет во внешних областях Солнечной системы находилось большое количество частичек пыли, покрытых льдом, которые подвергались облучению сильными потоками ультрафиолета. И в такой среде образовалось достаточно большое количество органического материала" - рассказывает Корнелия Мейнерт, - "Этот процесс является замечательным "подарком природы", без которого мы с вами, возможно, не смогли бы появиться на свет".
Данные исследования являются косвенным подтверждением теорий, согласно которым первые ключевые компоненты для образования простейших форм жизни прибыли на Землю из космоса вместе с астероидами и обломками комет. "Рибоза, и некоторые другие органические соединения, вполне могут пережить вход в атмосферу, будучи надежно спрятанными в недрах достаточно крупных астероидов и комет" - рассказывает Корнелия Мейнерт, - "Еще один интересный вопрос заключается в том, а не могли бы эти соединения образоваться непосредственно на Земле? Однако, все указывает на то, что космос, с его богатством материи и энергии в виде ультрафиолета, является наиболее благоприятной средой для образования примитивной органики".
Ученым в настоящее время еще не известны точные процессы, которые привели к формированию рибозы и других органических молекул в недрах "искусственно выращенной кометы". Однако, уже запланирована серия очередных экспериментов, в которых ученые попытаются отследить все тонкости процессов и в которых они изучат структурную асимметрию молекул, так называемую хиральность. Это позволит им узнать больше о загадке происхождения цепочек молекул ДНК, которые появились на Земле первыми из первых.
Источник
сегменты модели ДНК
Международная исследовательская группа, возглавляемая учеными из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, получила первые в своем роде трехмерные изображения с высокой разрешающей способностью сегментов двойной спирали ДНК, растянутых в промежутке между золотыми наночастицами. Кроме предоставления ученым уточненной информации о структуре ДНК, такие сегменты могут быть использованы в качестве блоков органической машинной памяти, органических электронных компонентов, наноразмерных средств доставки лекарственных препаратов и маркеров для выявления некоторых типов генетических заболеваний.
Для получения изображений исследователи соединили края нитей ДНК с золотыми наночастицами и получили трехмерные изображения при помощи сверхсовременной технологии электронной микроскопии. А технология окрашивания отдельных белков, совмещенная со сложной программной обработкой получаемых данных, позволила получить представление отдельных структурных особенностей молекул, размеры которых были равны приблизительно одному-двум нанометрам.
В своей работе исследователи использовали разработанный ими ранее метод, называемый индивидуальной электронной томографией (individual-particle electron tomography, IPET), который позволяет получить трехмерное изображение структуры молекулы белка, комбинируя ряд изображений, сделанных с различных углов. Эта разработанная ранее технология съемки была использована совместно с электронно-лучевой технологией, называемой крио-электронной микроскопией (cryo-electron microscopy, cryo-EM), в которой используется охлаждение до сверхнизкой температуры для фиксации исследуемой молекулы на одном месте.
Для создания трехмерной модели структуры ДНК ученые использовали золотые наночастицы, размером 5 нанометров, которые выполняли роль "гирь", растягивающих цепочки ДНК, содержащие по 84 пары оснований. Расстояние между наночастицами, связанными одной цепочкой ДНК, составляло от 20 до 30 нанометров. После "растяжки" цепочки ДНК она фиксировалась криогенным способом, после чего производилась съемка структуры молекулы с различных углов зрения.
До последнего времени единственным методом изучения структуры молекул являлся метод, в котором исследуемые молекулы освещались мощным и чрезвычайно коротким импульсом рентгеновского излучения. Однако, энергии этого импульса было достаточно для разрыва некоторых химических связей в молекулах и, как следствие, для искажения их первоначальной формы. Для получения достаточно качественных изображений таким способом требовалось проведение отдельной съемки тысяч идентичных молекул, но достаточно часто получалось так, что усредненное результирующее изображение отражало далеко не все особенности исследуемых молекул.
В своих последующих исследованиях ученые из лаборатории Лоуренса планирую увеличить разрешающую способность их метода так, что на снимках можно будет рассмотреть элементы, размером менее 1 нанометра. "Имеющаяся сейчас в нашем распоряжении технология позволяет нам увидеть трехмерную структуру молекул с разрешающей способностью от 1 до 2 нанометров" - пишут исследователи, - "Но, при помощи более лучших инструментов и за счет более сложной математической обработки нам может удастся улучшить разрешающую способность до суб-нанометрового масштаба, масштаба, при которой спираль ДНК можно будет рассмотреть с точки зрения структурных особенностей отдельных белков".
Источник
"Солнечный" самолет Solar Impulse 2 возобновил свой кругосветный перелет
самолет Solar Impulse 2
Спустя несколько месяцев вынужденного пребывания на Гавайях, самолет на солнечной энергии Solar Impulse 2 снова поднялся в воздух с аэродрома на острове О'аху и возобновил свой кругосветный полет. Сейчас этот самолет, управляемый Бертраном Пиккардом (Bertrand Piccard), находится на пути к Североамериканскому континенту, где он приземлится близ города Маунтин-Вью, штат Калифорния. Данный перелет, девятый по счету, продлится порядка 62 часов и он станет одним из самых продолжительных перелетов из всех этапов кругосветного путешествия самолета Solar Impulse 2.
Самым продолжительным перелетом самолета Solar Impulse 2 уже стал 117-часовый перелет из Японии до Гавайев, который был совершен в июле прошлого года под управлением пилота Андрэ Боршберга, напарника и партнера Бертрана Пиккарда. Именно в ходе этого перелета аккумуляторные батареи самолета не выдержали повышенной нагрузки и перегрелись, потеряв значительную часть их емкости
самолет на взлете
Задержка самолета на Гавайях была обусловлена необходимостью замены вышедших из строя аккумуляторных батарей, установки системы дополнительного охлаждения и модернизации электрической системы самолета для исключения вероятности повторения такого события. Кроме этого, после замены батарей и модернизации систем самолет Solar Impulse 2 совершил более десятка испытательных полетов, в которых проверялась работоспособность новых аккумуляторных батарей, системы их охлаждения и системы стабилизации самолета в полете.
Источник
Графеновое покрытие позволит извлечь энергию из дождевых капель
солнечные батареи
Благодаря специальному покрытию на основе графена солнечные батареи смогут вырабатывать электрическую энергию не только во время ясной солнечной погоды, но и во время дождя. Дождь вообще является полезным явлением для солнечных батарей, он смывает накапливающуюся на их поверхности пыль и грязь, блокирующие лучи солнечного света, что увеличивает эффективность солнечных электростанций. Тем не менее, количество энергии, вырабатываемое этими электростанциями, напрямую зависит от количества падающего на батареи света и в дождливый или облачный день такие электростанции вырабатывают совсем незначительное количество энергии.
Китайские исследователи задались вопросом создания "всепогодных" солнечных батарей. "Мы хотели разработать батарею, которая вырабатывает энергию и во время солнечного дня, и во время дождя" - рассказывает Кунвей Тань (Qunwei Tang), ученый-материаловед из китайского Океанического университета (Ocean University of China) в Циндао.
Каким же образом можно получить энергию из дождевых капель? Оказывается, дождевая вода далеко не чиста, в ней содержатся растворенные соли, которые разделяются на отрицательные и положительные ионы. И для того, чтобы использовать эту химию в своих интересах китайские ученые обратились к графену, форме углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину. Электроны в графене могут притянуть положительно заряженные ионы натрия, кальция, аммония и другие. В результате этого образуются раздельные насыщенные положительными и отрицательными ионами слои, которые действуют как обкладки конденсатора, в котором уже содержится какой-то электрический заряд.
Испытания такого графенового покрытия ученые провели на тонкопленочной батарее, на которой помимо основных элементов были напечатаны дополнительные элементы из "графеновой" краски и проводников из оксида олова-индия. В результате этого, такая солнечная батарея смога продемонстрировать эффективность преобразования света в электричество на уровне 6.53 процента, что ненамного хуже эффективности такой батареи без дополнительного покрытия. Однако, эта батарея оказалась способна произвести потенциал в несколько сотен микровольт под воздействием чуть солоноватой воды, которая по составу приближалась к обычной дождевой воде.
"Солнечные батареи будущего поколения будут способны вырабатывать энергию при любой погоде" - заявил Кунвей Тань, - "А в ближайшем будущем мы займемся исследованиями, направленными на то, чтобы можно было в своих целях использовать энергию и более тяжелых ионов, находящихся в дождевой воде. И это позволит в несколько раз увеличить количество энергии, получаемой батареями во время дождя, ведь концентрация таких ионов в дождевой воде достаточно велика".
Источник
Астрономы обнаружили новый класс экзопланет типа "суперземля"
планета-суперземля
Ученые-астрономы обнаружили экзопланеты, относящиеся к типу "суперземель", которые условно можно отнести к новому классу. Эти планеты располагаются на небольшом удалении от центральных звезд их систем, мощные потоки тепла и космических лучей постоянно и в буквальном смысле "раздевают" эти планеты, сдувая с них не только атмосферу, но материю с их поверхности, что приводит к постепенному уменьшению массы и размеров этих планет.
Первые такие планеты были обнаружены среди огромной массы данных, собранных космическим телескопом Kepler Space Telescope, группой ученых-астрофизиков из Бирмингемского университета (University of Birmingham). И данные этих наблюдений практически подтверждают все предположения ученых-теоретиков, которые рассматривали варианты эрозии атмосферы и верхних слоев материала под воздействием высокоэнергетического излучения находящейся неподалеку звезды.
"Наши исследования показывают, что планеты определенного размера, которые находятся близко к звездам, имели большие размеры в начале их "жизни"" - рассказывает Гай Дэвис (Guy Davies), один из ученых, - "Эти планеты подвергаются воздействию так, словно на них направлено сопло двигателя реактивного самолета. Поток горячего излучения из этого сопла плавит поверхность и сдувает все это в окружающее пространство".
Все планеты, которые были обнаружены группой Гая Дэвиса, относятся к классу "суперземель", это каменистые планеты, большие чем Земля, но меньшие, чем Нептун. Такие планеты являются одним из самых распространенных типов планет в космосе, но интересен тот факт, что подобной планеты нет в составе Солнечной системы, хотя такое положение дел может измениться, если астрономам удастся найти девятую планету, Планету X.
Несмотря на их экзотическую природу, планеты нового класса могут послужить примером того, что ожидает в далеком будущем нашу собственную планету. Когда Солнце приблизится к финалу его жизненного цикла приблизительно через миллиард лет, оно станет более ярким и более горячим. Потоки солнечного излучения начнут "жарить" биосферу Земли, в конце концов все океаны выкипят и поверхность планеты станет непригодной для жизни. А еще через некоторое время Земля лишится своей атмосферы, которая будет сдута в космическое пространство.
Описанный выше ужасающий сценарий является лишь одним из вариантов возможного развития событий. Тем не менее, этот вариант наиболее вероятен и это подтверждается многочисленными примерами, за которыми наблюдают ученые-астрономы в самых различных уголках Вселенной. Трудно сказать, сумеет ли сохраниться ли к тому времени человеческая цивилизация, но если все же людям удастся просуществовать столь длительное время, то им, без сомнений, удастся найти и выход из складывающейся в Солнечной системе ситуации.
Источник
Броня из особой металлической пены дезинтегрирует попадающие в нее пули
процесс дезинтеграции пули
Исследователи из университета Северной Каролины (North Carolina State University) разработали новый высококачественный броневой материал, который в буквальном смысле превращает в пыль попадающие в него пули. Основой этого материала является композитная металлическая пена (composite metal foam, CMF), которая более легка и намного более прочна, чем обычная броневая сталь, используемая сегодня для защиты военной техники.
Разработка "пенного" броневого покрытия является результатом нескольких лет работы исследовательской группы из университета Северной Каролины, возглавляемой профессором Афсанех Рабии (Afsaneh Rabiei), которая досконально изучила свойства этого класса материалов.
На приведенном ниже видеоролике можно увидеть процесс дезинтеграции бронебойной пули от патрона 7.62x63 мм M2, которая используется для стандартных процедур проверок брони, используемых американским Министерством Юстиции. Использованное броневое покрытие имеет около дюйма (2.54 сантиметра) в толщину, оно состоит из керамического основания, слоя кевлара и переднего поглощающего слоя металлической пены.
"Новая броня, толщиной чуть менее дюйма, оказалась в состоянии остановить пулю от специального бронебойного патрона. При этом, образовавшееся в броне углубление имело глубину менее 8 миллиметров" - рассказывает Афсанех Рабии.
Кроме систем защиты техники и бронежилетов нового поколения, броня из композитной металлической пены может использоваться и в массе других областей, к примеру, при транспортировке токсичных веществ и ядерных отходов, для защиты космических аппаратов от ударов метеоритов и микрометеоритов. Кроме этого, композитная металлическая пена выдерживает воздействие чрезвычайно высоких температур и может эффективно блокировать рентген, гамма-излучение и нейтронную радиацию.
Источник
Ученые обнаружили в "выращенной" в лаборатории комете "стандартные блоки" жизни
фото кометы 67Р
Что произойдет, если в условиях низкого давления и низкой температуры смешать воду, метанол и аммиак, и осветить это все ультрафиолетовым светом? В таких условиях образуются примитивные органические соединения, которые при нагреве до комнатной температуры соединяются в более сложные, в рибозу, в различные виды сахарозы и другие, которые являются своего рода "стандартными блоками" для РНК и ДНК, молекул, играющих основную роль практически во всех известных нам формах жизни.
Эксперимент, проведенный учеными из университета Ниццы - Софии Антиполис (University of Nice Sophia Antipolis), Ницца, Франция, показывает, что рибоза и структурированные сахариды, такие, как арабиноза, ксилоза и ликсоза, могут образоваться при химических и температурных условиях космических льдов, наблюдавшихся еще в начале процесса формирования Солнечной системы. "Нам удалось обнаружить рибозу и молекулы сахара в веществе, которое по составу повторяет состав кометного льда. Это является первым случаем в истории науки и это дает нам множество подсказок, касающихся тайны происхождения жизни на Земле" - рассказывает Корнелия Мейнерт (Cornelia Meinert), ученая-астрохимик.
В основе эксперимента лежат те же самые технологии, которые были использованы при изготовлении датчика органики, установленного на посадочном модуле Philae миссии Европейского космического агентства Rosetta. Однако, модуль Philae, который в ноябре 2014 года совершил неудачную посадку на поверхность кометы 67P, кометы Чурюмова-Герасименко (67P/Churyumov-Gerasimenko), за короткое время его функционирования не нашел следов рибозы в материале кометы. Зато он обнаружил органические соединения трех других видов, которые также были найдены в образцах "кометы, выращенной в лаборатории".
"В течение нескольких первых миллионов лет во внешних областях Солнечной системы находилось большое количество частичек пыли, покрытых льдом, которые подвергались облучению сильными потоками ультрафиолета. И в такой среде образовалось достаточно большое количество органического материала" - рассказывает Корнелия Мейнерт, - "Этот процесс является замечательным "подарком природы", без которого мы с вами, возможно, не смогли бы появиться на свет".
Данные исследования являются косвенным подтверждением теорий, согласно которым первые ключевые компоненты для образования простейших форм жизни прибыли на Землю из космоса вместе с астероидами и обломками комет. "Рибоза, и некоторые другие органические соединения, вполне могут пережить вход в атмосферу, будучи надежно спрятанными в недрах достаточно крупных астероидов и комет" - рассказывает Корнелия Мейнерт, - "Еще один интересный вопрос заключается в том, а не могли бы эти соединения образоваться непосредственно на Земле? Однако, все указывает на то, что космос, с его богатством материи и энергии в виде ультрафиолета, является наиболее благоприятной средой для образования примитивной органики".
Ученым в настоящее время еще не известны точные процессы, которые привели к формированию рибозы и других органических молекул в недрах "искусственно выращенной кометы". Однако, уже запланирована серия очередных экспериментов, в которых ученые попытаются отследить все тонкости процессов и в которых они изучат структурную асимметрию молекул, так называемую хиральность. Это позволит им узнать больше о загадке происхождения цепочек молекул ДНК, которые появились на Земле первыми из первых.
Источник
Новостной сайт E-News.su | E-News.pro. Используя материалы, размещайте обратную ссылку.
Оказать финансовую помощь сайту E-News.su | E-News.pro
Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter (не выделяйте 1 знак)
