Учёные подробно исследовали крошечные оранжевые стёклышки, которыми усеяна поверхность Луны

Лунное вулканическое стекло под микроскопом

Когда астронавты «Аполлона» впервые ступили на лунную поверхность, они ожидали увидеть серые камни и пыль. Но чего они не ожидали, так это обнаружить нечто почти волшебное: крошечные оранжевые стёклышки, разбросанные по лунному ландшафту, словно микроскопические драгоценные камни. Эти шарики, каждый из которых меньше песчинки, на самом деле являются древними капсулами времени, оставшимися с тех времён, когда миллиарды лет назад Луна была вулканически активной. Шарики образовались примерно 3,3-3,6 миллиарда лет назад во время вулканических извержений на поверхности тогда ещё молодого спутника.

Без атмосферы и без погоды, которая бы их разрушала, эти крошечные стеклянные сферы оставались нетронутыми на протяжении более трёх миллиардов лет. Пятьдесят лет эти образцы пролежали в лабораториях, ожидая, когда технологии догонят научное любопытство.

Теперь исследователи наконец-то смогли заглянуть внутрь бусин с помощью передовых микроскопических методов, которые не существовали во времена «Аполлона». Исследовательская группа использовала множество новейших инструментов, включая ионные пучки высокой энергии и электронную микроскопию, чтобы проанализировать бусины, не повредив их. Им пришлось быть очень осторожными, чтобы защитить образцы от воздействия земной атмосферы, которая могла изменить древние минералы на их поверхности.

Минералы и изотопный состав поверхности бусин служат как бы датчиками давления, температуры и химической среды лунных извержений 3,5 миллиарда лет назад. Учёные обнаружили, что стиль вулканической активности менялся с течением времени, давая представление о том, как развивались недра Луны.

Вдохновлённый оригами гидрогель добывает чистую воду из воздуха с нулевым потреблением энергии

Крупный план нового гидрогелевого материала в стиле оригами, разработанного инженерами MIT, который разбухает, впитывая воду из воздуха

Учёные из США разработали материал, вдохновлённый оригами, который способен собирать безопасную и доступную питьевую воду из воздуха и работает автономно, не требуя электричества.

Исследовательская группа из Массачусетского технологического института (MIT) разработала чёрную вертикальную панель размером с окно для решения глобального водного кризиса, от которого, как сообщается, страдают 2,2 миллиарда человек по всему миру, в том числе 46 миллионов в США.

Изготовленное из водопоглощающего гидрогеля и заключённое в стеклянную камеру, покрытую охлаждающим слоем, устройство призвано улучшить доступ к воде, используя в качестве основного источника атмосферу, которая, по оценкам исследователей, содержит миллионы миллиардов литров в виде пара.

Прототип испытывали в течение недели в самом засушливом регионе Северной Америки — Долине Смерти в Калифорнии, где он продемонстрировал способность эффективно улавливать водяной пар и производить безопасную питьевую воду.

Новая пассивная система сбора воды, разработанная инженерами Массачусетского технологического института, собирает воду из воздуха. Команда показала, что устройство может собирать воду даже в сухих условиях, таких как Долина Смерти, Калифорния

В отличие от предыдущих технологий, требующих батарей, солнечных панелей или электричества из сети, прототип функционирует автономно, полагаясь исключительно на колебания температуры между ночью и днём.

Сюаньхэ Чжао, PhD, профессор машиностроения, гражданского и экологического строительства в Массачусетском технологическом институте, рассказал, что гидрогель, вдохновлённый оригами, разбухает и поглощает влагу из воздуха ночью.

Затем он высвобождает её при повышении температуры в течение дня, позволяя пару конденсироваться на внутренней поверхности стекла, где он собирается с помощью простой системы трубок.

Первые результаты показали, что устройство способно извлекать до 160 миллилитров питьевой воды в день, что составляет примерно две трети чашки, даже при относительной влажности воздуха не более 21%.

Крупнейшая в мире песчаная батарея на 100 МВт-ч введена в эксплуатацию в Финляндии

Финская компания Polar Night Energy объявила о том, что её песчаный аккумулятор промышленного масштаба в Порнайнене вступил в строй после ввода в эксплуатацию компанией централизованного теплоснабжения Loviisan Lämpö.

Песчаный аккумулятор в Порнайнене вырабатывает 1 МВт тепловой энергии и имеет ёмкость 100 МВт-ч, что делает его в 10 раз больше первой в мире коммерческой высокотемпературной системы хранения тепла на основе песка, запущенной в Канкаанпяя в 2022 году, и самым большим в мире на сегодняшний день.

Устройство имеет размеры почти 13 метров в высоту и шириной 15 метров, в качестве теплоносителя в нём используется около 2 000 тонн дроблёного мыльного камня.

Он будет служить основным производственным объектом для сети централизованного теплоснабжения в Порнайнене, способным покрыть почти месячную потребность муниципалитета в тепле летом и почти недельную потребность зимой.

Ожидается, что песчаная батарея позволит сократить ежегодные выбросы CO₂-эквивалента от местной теплосети примерно на 160 тонн, что позволит сократить выбросы в атмосферу при централизованном теплоснабжении Порнайнена почти на 70%. Это также позволит полностью отказаться от использования нефти в тепловой сети муниципалитета и сократить потребление древесной щепы примерно на 60 %.

Учёные предлагают использовать чёрные дыры в качестве ускорителей частиц

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Physical Review Letters, чёрные дыры могут представлять собой более дешёвую и естественную альтернативу наземным ускорителям.

Исследование провёл доктор Эндрю Маммери из Центра теоретической физики имени Рудольфа Пайерлса при Оксфордском университете. К нему присоединился Джозеф Силк, профессор физики и астрономии Парижского астрофизического института.

Как утверждают Маммери и Силк, использование чёрных дыр для научных исследований может дополнить многомиллиардные объекты, на строительство которых уходят десятилетия. Наиболее известная из них — Большой адронный коллайдер ЦЕРН, самый большой и мощный ускоритель частиц в мире. В этих установках протоны и другие субатомные частицы сталкиваются друг с другом на скоростях, приближающихся к скорости света, создавая тонкие энергетические вспышки и обломки, которые могут открыть ранее не обнаруженные частицы.

В их числе — потенциальные частицы-кандидаты в тёмную материю, которая составляет примерно 85 % всей материи Вселенной. Кроме того, такие установки, как БАК, способствовали развитию интернета и исследований в области лечения рака и высокопроизводительных вычислений. Как объяснил Силк в пресс-релизе JHU Hub:

«Одна из больших надежд, возлагаемых на коллайдеры частиц, такие как Большой адронный коллайдер, заключается в том, что они смогут генерировать частицы тёмной материи, но пока мы не видим никаких доказательств. Поэтому сейчас обсуждается возможность создания гораздо более мощной версии, суперколлайдера следующего поколения. Но пока мы вкладываем 30 миллиардов долларов и ждём 40 лет, чтобы построить этот суперколлайдер, природа может дать нам возможность заглянуть в будущее при помощи сверхмассивных чёрных дыр».

Чёрные дыры Керра, которые очень часто встречаются во Вселенной, обладают угловым моментом, то есть быстро вращаются вокруг своей оси. Аккреция вещества на эти чёрные дыры приводит к увеличению этого импульса. Учёные также отметили, что сверхмассивные чёрные дыры в центре галактик выбрасывают огромное количество плазмы, вероятно, из своих аккреционных дисков и релятивистских струй, исходящих из их полюсов.

Как утверждается в исследовании, потоки газа, вырывающиеся из аккреционного диска чёрной дыры, могут создавать «гравитационный ускоритель частиц» с энергией центра масс от десятков до сотен тераэлектронвольт (ТэВ). Для сравнения, БАК способен генерировать энергию до 13 ТэВ, а предлагаемый будущий круговой коллайдер (FCC), который в настоящее время разрабатывается в ЦЕРНе, будет способен генерировать 100 ТэВ. Короче говоря, это излучение чёрных дыр может дать те же результаты, что и суперколлайдеры.

Компания запустила суперкомпьютер без хранения данных, по схеме похожий на мозг

Национальная лаборатория Sandia запустила суперкомпьютер SpiNNaker 2, вдохновлённый мозгом. Компьютер обходится без графических процессоров и хранилища данных.

Система, поставляемая немецкой компанией SpiNNcloud, войдёт в пятёрку лучших «мозговых» платформ, имитируя от 150 до 180 миллионов нейронов.

Эта архитектура была первоначально разработана пионером ARM Стивом Фурбером, хотя она всё ещё немного не дотягивает до 100 миллиардов нейронов человеческого мозга.

Как объясняет SpiNNcloud, высокопараллельная архитектура SpiNNaker 2 включает 48 чипов SpiNNaker 2 на серверной плате, каждый из которых, в свою очередь, содержит 152 ядра и специализированные ускорители.

Каждый из 48 чипов оснащён 20 МБ SRAM, а на каждой плате установлено 96 ГБ внешней памяти LPDDR4. Таким образом, при 90 платах это составляет 8640 ГБ DRAM, в то время как система из 1440 плат содержит 69 120 чипов и 138240 ТБ DRAM.

Само собой разумеется, в системе используется высокоскоростная связь между чипами. А это, как утверждают в SpiNNcloud, устраняет необходимость в централизованном хранении данных.

Дайджест новостей из мира науки за прошедшую неделю