Разработан новый устойчивый метод создания органических полупроводников
Исследователи из Университета Линчепинга (Швеция) разработали новый, более экологичный способ создания проводящих чернил для использования в органической электронике, такой как солнечные батареи, искусственные нейроны и мягкие датчики. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Communications, открывают путь к будущим экологичным технологиям.
Органическая электроника становится всё более популярной в качестве дополнения, а в некоторых случаях и замены традиционной электроники на основе кремния. Благодаря простоте производства, высокой гибкости и малому весу в сочетании с электрическими свойствами, обычно присущими традиционным полупроводникам, она может быть полезна для таких применений, как цифровые дисплеи, накопители энергии, солнечные батареи, датчики и мягкие имплантаты.
«Наше исследование представляет новый подход к обработке сопряжённых полимеров с помощью безвредных растворителей, таких как вода. С помощью этого метода, называемого переносом электронов в основном состоянии, мы не только обходим проблему использования опасных химикатов, но и можем продемонстрировать улучшение свойств материалов и характеристик устройств», — говорит Симоне Фабиано, старший доцент Лаборатории органической электроники.
Химики завязали самый сложный узел из известных, состоящий всего из 54 атомов
Учёные случайно завязали самый маленький и тугой узел в истории, обогнав лидера Книги рекордов Гиннесса. Удивительный микроскопический клубок состоит всего из 54 атомов, которые трижды закручиваются в переплетение, называемое «трилистником», без единого свободного конца. Эта форма «трёхлистного клевера» является простейшим из нетривиальных узлов и имеет фундаментальное значение для математической теории узлов.
В 2020 году химики из Китая научили цепочку из 69 атомов трижды пересекать саму себя, чтобы сформировать трилистник. Теперь исследователи из Университета Западного Онтарио в Канаде и Китайской академии наук объединили усилия и побили этот рекорд.
По мере уменьшения соотношения атомов и «обратных пересечений» прочность молекулярного узла возрастает. Узел, созданный в 2020 году, имеет коэффициент пересечения атомов (BCR), равный 23. У нынешнего узла BCR составляет 18.
Большинство органических молекулярных узлов имеют BCR от 27 до 33. Хотя эксперты не уверены, насколько маленькими или тугими они смогут сделать одноцепочные узлы, квантово-химические расчёты показывают, что наиболее стабильная структура трилистника имеет длину около 50 молекул, что означает, что мы приближаемся к теоретическому пределу.
Недавний подвиг как никогда приближает экспертов к микроскопическим узлам, которые естественным образом образуются в ДНК, РНК и различных белках в нашем организме. Более того, понимание того, как формируется новый узел, может помочь учёным создать более совершённые пластики и полимеры.
Инструмент наблюдения, использующий ИИ, успешно помогает прогнозировать сепсис и спасает жизни
Ежегодно в Соединённых Штатах по меньшей мере у 1,7 миллиона взрослых развивается сепсис, и около 350 000 человек умирают от этой серьёзной инфекции крови, которая может вызвать опасную для жизни цепную реакцию во всём организме.
В новом исследовании учёные из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего использовали модель искусственного интеллекта (ИИ) в отделениях неотложной помощи UC San Diego Health, чтобы быстро выявлять пациентов, подверженных риску сепсиса.
Исследование показало, что алгоритм искусственного интеллекта под названием COMPOSER, который был ранее разработан исследовательской группой, привёл к снижению смертности на 17 %.
«Наша модель COMPOSER использует данные в режиме реального времени, чтобы предсказать сепсис до появления очевидных клинических проявлений, — говорит соавтор исследования Габриэль Варди, доктор медицины, заведующий отделением реанимации и интенсивной терапии факультета неотложной медицины Медицинского факультета Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Он работает тихо и безопасно, постоянно наблюдая за каждым пациентом на предмет признаков возможного сепсиса».
Как только пациент поступает в отделение неотложной помощи, алгоритм начинает непрерывно отслеживать более 150 различных параметров пациента, которые могут быть связаны с сепсисом, таких как результаты анализов, жизненные показатели, текущие лекарства, демографические данные и история болезни.
Если у пациента имеется множество переменных, приводящих к высокому риску заражения сепсисом, алгоритм искусственного интеллекта уведомит об этом медперсонал через электронную медицинскую карту больницы. После этого медперсонал вместе с врачом рассмотрит ситуацию и определит соответствующие планы лечения.
Команда обнаружила свидетельства падения кометной пыли на астероид Рюгу
Рюгу — околоземный астероид, который привлёк к себе внимание после того, как японская миссия Хаябуса-2 собрала образцы и вернула их на Землю. Эти образцы оказались сокровищницей знаний о Солнечной системе, в том числе о возможной роли астероидов в доставке органических молекул на Землю.
Теперь группа учёных провела интенсивное исследование образцов Рюгу и обнаружила доказательства того, что кометная органика прибыла из далёкого космоса в околоземное пространство.
В состав группы вошла Мегуми Мацумото, доцент кафедры наук о Земле Высшей научной школы Университета Тохоку. Подробная информация о результатах исследования была опубликована в журнале Science Advances 19 января 2024 года.
Астероид Рюгу не имеет защитной атмосферы, и его поверхностный слой напрямую подвергается воздействию космоса. Мелкая межпланетная пыль в космосе может попадать на поверхность астероида, вызывая изменения в составе материалов поверхности астероида.
Мацумото и её коллеги обнаружили, что на поверхности образцов присутствуют небольшие «брызги расплава» размером от 5 до 20 микрометров. Эти брызги расплава образовались, когда микрометеороиды кометной пыли бомбардировали Рюгу.
«Наша 3D-томография и химические анализы показали, что брызги расплава состоят в основном из силикатных стёкол с пустотами и небольшими включениями сферических сульфидов железа, — говорит Мацумото. — Химический состав брызг расплава говорит о том, что гидрогенные силикаты Рюгу смешивались с кометной пылью».
Хаббл обнаружил водяной пар в атмосфере малой экзопланеты
Астрономы с помощью космического телескопа "Хаббл" НАСА/ЕКА наблюдали самую маленькую экзопланету, в атмосфере которой был обнаружен водяной пар. Планета GJ 9827d, диаметр которой примерно в два раза больше земного, может служить примером потенциальных планет с богатыми водой атмосферами в других частях нашей галактики.
GJ 9827d была обнаружена космическим телескопом НАСА «Кеплер» в 2017 году. Она совершает оборот вокруг красной карликовой звёзды каждые 6,2 дня. Звезда GJ 9827 находится в 97 световых годах от Земли в созвездии Рыб.
«Это будет первый случай, когда мы сможем напрямую показать с помощью обнаружения атмосферы, что такие планеты с богатыми водой атмосферами действительно могут существовать у других звёзд, — сказал член команды Бьорн Беннеке из Монреальского университета. — Это важный шаг к определению распространённости и разнообразия атмосфер на каменистых планетах». Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Однако пока рано говорить о том, удалось ли «Хабблу» спектроскопически измерить небольшое количество водяного пара в слоёной атмосфере, богатой водородом, или же атмосфера планеты состоит в основном из воды, оставшейся после того, как первобытная водородно-гелиевая атмосфера испарилась под воздействием звёздного излучения.
«Наша программа наблюдений была разработана специально для того, чтобы не только обнаружить молекулы в атмосфере планеты, но и найти водяной пар. Любой из этих результатов был бы интересен, независимо от того, является ли водяной пар доминирующим или просто крошечным видом в атмосфере с преобладанием водорода», — говорит ведущий автор статьи Пьер-Алексис Рой из Монреальского университета.
«До сих пор нам не удавалось напрямую обнаружить атмосферу у такой маленькой планеты. И сейчас мы постепенно входим в этот режим, — добавил Беннеке. — В какой-то момент, по мере изучения малых планет, должен произойти переход, когда водорода на этих малых мирах больше не будет, и они будут иметь атмосферы, больше похожие на атмосферу Венеры (на которой преобладает углекислый газ)».
