Привет! Не знаю как вам, а мне всегда хотелось не только знать что-то, но еще и понимать то, что знаю. Знания, преподносимые системой образования, в виде несвязного набора фактов об окружающем мире, требовали всегда больших усилий для удержания их в голове, но достаточно было понять логический принцип или закономерность, которая соответствует появлению этих фактов и можно было со спокойной совестью избавиться от них, оставив в голове только само правило и при необходимости выводить нужный факт из этого принципа.

И науками больше всего нашпигованными фактами без логических объяснений для меня всегда были те, которые связаны с органической жизнью и ее устройством, чтобы убедиться в этом откройте учебник по биологии, например на разделе о ДНК, там будет подробное описание строения и функций ДНК, но ни слова о том, почему это все должно работать именно так и никак иначе. Наверное поэтому в моих знаниях по этим предметам всегда был большой провал. Эта статья о попытках восполнить пробелы и свести факты об органической жизни в логически согласованную систему, которая не только отвечала бы на вопрос «как?» но могла бы еще и давать общее направление, в котором нужно двигаться чтобы ответить на вопрос «почему?». Итак поехали!

Когда мы читаем научную фантастику или смотрим фильм подобного жанра, нам на глаза частенько попадаются компьютеры будущего. Авторы этих произведений наделяли свои вымышленные вычислительные машины всевозможными свойствами, от невообразимой вычислительной мощности до человеческих качеств. Чего стоит вполне человеческое расстройство как паранойя, которой «страдал» HAL 9000 из цикла произведений «Космическая одиссея» Артура Кларка. Однако сегодня речь пойдет не об умственных, точнее сказать вычислительных способностях машин будущего, а об их физической структуре. Что если будущие компьютеры больше не будут привязаны к кремнию, а смогут функционировать в виде жидкости? Именно это и является основным вопросом исследования, с которым мы и будем знакомиться сегодня. Поехали.

В определенных научных кругах ведется дискуссия касательно магнитной корреляции при низких температурах в двумерной искусственной магнитной сотовой решетке. Теоретики утверждают, что подобная система способна демонстрировать формирование твердотельного состояния с нулевой спиновой энтропией*. Однако на практике подобных свойств пока не было обнаружено. Данное исследование делает уверенный шаг к пониманию вышеуказанных явлений. Что именно удалось узнать исследователям, мы поймем благодаря их отчету. Поехали.

Рутений (Ru) — четвертый элемент с ферромагнитными свойствами при комнатной температуре



С таблицей Менделеева мы знакомы еще со школьной скамьи. С годами исследований и поисков в ней появляются новые элементы. Но и те, что уже давно заняли свое почетное место в таблице могут продемонстрировать нечто новое. Исследователям из университета Миннесоты удалось доказать, что химический элемент под номером 44 — рутений — обладает весьма примечательными магнитными свойствами. Насколько это открытие важно для мира науки и технологий? Как удалось обнаружить скрытые свойства уже известного элемента? И зачем были организованы эти поиски изначально? На эти вопросы мы и попробуем найти ответы. Поехали.

Это вторая часть статьи, посвященная моему посещению весенней выставки медицинского оборудования и комплектующих CMEF&ICMD в Шанхае в 2018 году. В ней будет рассказано о таком типе приборов клинической диагностики как биохимические анализаторы. На примере приборов, представленных на выставке, будет рассказано о типах, принципах работы и особенностях различных биохимических анализаторов.

Часть 1. Общий обзор выставки

У нас никогда ещё не было по-настоящему безопасного, стабильного и яркого красного пигмента. Его изобретение может начаться с YInMn, первого голубого пигмента, созданного за два столетия

Мас Субраманьян, крупнейшая звезда в малоизвестном мире исследования пигментов, смотрит на скопище банок с широким горлышком, содержащих порошки всех цветов радуги, за исключением одного. Тут есть оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. «Мы близки к цели», — оптимистично говорит он. И указывает на банку с красно-коричневой пылью, дымчатой и с оттенком, напоминающим паприку. Симпатичный цвет, но не тот, что он ищет.

За девять лет его временного пребывания в изощрённом мире цветов, Субраманьян, профессор материаловедения из Орегонского университета в Корваллисе, был полностью очарован миром химии, который он, как и многие его коллеги, ранее считал низкотехнологичной областью. Известность он получил благодаря случайному созданию нового пигмента в 2009 году, субстанции, способной придавать цвет другому материалу. YInMn синий (читается «йинмин») – смесь иттрия, оксида индия и марганца, элементов периодической таблицы, которые, будучи собранными вместе, порождают нечто уникальное. YInMn стал первым синим пигментом, открытым за более чем 200 лет.

В темной-темной комнате сидят двое ученых. Один крутит черный-черный потенциометр, второй внимательно смотрит в темную-темную катодную трубку. Страшно? На самом деле – да. Потому что происходящее – это самая настоящая



В наше время непрерывных потоков информации, развития науки и ее популяризации, с увлечением социальными сетями и различными медиаплатформами как никогда стоит вопрос о качестве этой самой информации. Помимо вирусности распространения настоящим бичом соцсетей становится моментальное нахождение и сплочение единомышленников вокруг практически любой идеи – как радикально политически окрашенной, так и совершенно абсурдной. Если даже сторонников идей вроде плоской Земли набирается критическая масса, чтобы их количество и уверенность в себе позволяли им самоподдерживаться и психологически сопротивляться даже простейшим и железным логическим доводам, что же говорить о более сложных темах, требующих специальных знаний? Конечно, это касается массового сознания. Специалистов подобные вещи практически не затрагивают, потому что образование позволяет им отличить факты от лженауки и медиа-мифов.

Но гораздо более коварным по сравнению со лженаукой является случай, когда профессионал в области науки по каким-то причинам одурачивает сам себя. То ли гоняясь за сенсационным открытием, то ли окрыленный результатами и не желающий сдаваться, ученый становится невидимым вредоносным элементом внутри научного сообщества. Он гордится своими результатами, он публикует их, он вызывает дискуссии. И даже находит сторонников своему открытию, которого на самом деле нет. Феномену, который он выдумал незаметно для себя, в самом процессе своих исследований, даже не имея умысла на подлог.

Исследования в области хранения данных ведутся повсеместно. Какие-то ученые склоняются к использованию новых химических соединений или изменению уже имеющихся. Кто-то стремится к футуристическим высотам в виде носителей из воды или ДНК.

Сейчас мы прекрасно знаем о методиках чтения/записи данных, позволяющих изменять направление намагниченности определенного участка с использованием оптических технологий. Однако, наши сегодняшние герои решили «поиграться» с самим ферромагнетизмом. По их словам, именно в этом и заключается будущее хранения данных. Как именно им удалось манипулировать ферромагнетизмом, какие есть достоинства и недостатки у этой технологии, и действительно ли она станет прорывом в мире ИТ? Ответы на эти вопросы мы попытаемся найти в докладе ученых. Поехали.

Свинец выплавляли в Древнем Риме в промышленных масштабах. Следы этой деятельности находят даже во льдах Гренландии

Изучение отдельных слоев ледника из Гренландии позволила ученым получить больше информации о том, что представляла собой экономика Древнего Рима, отследив отдельные этапы жизни всей римской цивилизации. Лед хранит в себе следы загрязнения промышленностью Рима, так что по динамике концентрации загрязнения можно судить о влиянии войн, эпидемий и новых завоеваний на римлян.

Речь идет о следах свинца, который в Древнем Риме был очень популярным металлом. Из него делали водопроводные трубы и другие элементы водопровода. Также им соединяли различные элементы зданий, сооружений, кораблей. Кроме того, свинец использовался при выплавке серебра, которое было в Римской Империи главным средством расчета между гражданами, а также римлянами и иностранцами. Конечно, не серебро само по себе (хотя и оно тоже), а динарии, серебряные деньги.

Любопытное использование фронта́льной полимериза́ции для 3D-печати на днях было опубликовано в Nature.

Волосяной покров на голове выполняет важную функцию терморегуляции мозга, а его потеря нежелательна с биологической и эстетической точек зрения. К сожалению, по некоторым причинам с возрастом мужчины и женщины склонны терять часть волос. В этом случае приходится носить головные уборы в жару и холод.

Химики и биологи много лет работают над поиском эффективных средств для регенерации волосяного покрова. Возможно, на эти цели в мире тратится больше денег, чем на космическую программу. В настоящее время создано два препарата для лечения облысения (андрогенетической алопеции) — это миноксидил и финастерид. К сожалению, у обоих препаратов есть побочные эффекты, и они не гарантируют положительный результат.

Реклама добровольческой организации, которая практикует удушение азотом по желанию больных (такая деятельность запрещена в РФ)

В мире осталось несколько стран, которые до сих пор не отказались от физического умерщвления людей, совершивших преступления. В Европе осталась одна такая страна. Сторонники смертной казни ссылаются на пример США, где во многих штатах тоже легализована принудительная эвтаназия. Если считать США образцом и локомотивом мировой демократии, то получается, что смертная казнь всё-таки допустима для современного цивилизованного общества?

Дискуссии по этому поводу продолжаются, а в самих США власти ищут новые способы безболезненного и удобного убийства преступников. Недавно Оклахома, Алабама и Миссисипи разрешили использование азота для смертных казней, пишет NY Times.

По мнению чиновников, вдыхание азота лишено недостатков смертельных инъекций, в том числе неудачных попыток и связанных с этим судебных разбирательств, а также растущих трудностей с получением ядов для инъекций.

Предисловие

Очень рад в подробностях рассказать о своей первой интегральной схеме и поделиться перипетиями этого проекта, которым занимался на протяжении прошлого года. Надеюсь, мой успех вдохновит других и поможет начать революцию в производстве домашних микросхем. Когда я приступил к этому проекту, то понятия не имел, во что ввязался, но в итоге узнал больше, чем когда-либо думал, о физике, химии, оптике, электронике и многих других областях.

Кроме того, мои усилия сопровождались лишь самыми положительными отзывами и поддержкой со всего мира. Искренне благодарен всем, кто мне помогал, давал советы и вдохновлял на этот проект. Особенно моим удивительным родителям, которые не только всегда поддерживают и поощряют меня как только могут, но и предоставили рабочее место и смирились с затратами на электроэнергию… Спасибо!



Без дальнейших церемоний представляю первую интегральную схему (ИС), изготовленную литографическим способом в домашних (гаражных) условиях — PMOS-чип двойного дифференциального усилителя Z1.

Подсказка: по большей части, благодаря совпадению

Привлекательность многих цветочных запахов для людей – удачный побочный эффект. Нас ещё даже не было на свете, когда они появились. А имеющиеся в продаже духи, хоть и стараются, редко пахнут так же, как цветы. Дорогие модные бутылочки с названиями вроде «жасмин» или «гардения» могут пахнуть прекрасно – но это лишь жалкое подобие настоящих цветов.

Одна из причин этого в том, что цветы обычно выдают смесь из очень большого количества летучих молекул – вплоть до тысячи видов. Некоторые из них относятся к связанным между собой химическим группам, и даже если отличаются по своему строению совсем немного, могут выдавать весьма разные запахи. У цветов, родственных друг другу, летучие молекулы могут варьироваться как в пропорциях (что отражает различную регуляцию генов) так и по химической структуре (что отражает активность генов, связанных с выработкой ферментов, необходимых для синтеза). Довольно сложно установить, какие именно компоненты этой смеси важны для привлечения насекомых, птиц, или для создания запахов, приятных для людей. Особенно это трудно, поскольку наше обоняние зависит от сложного набора нервных клеток и отличается у разных людей. Производство ароматов зависит от генов растений, а возможность животных, включая и нас, улавливать эти ароматы, зависит от генов животных.

С незапамятных времен человек, обладающий некой информацией, старался ее сохранить. Причиной этого могло быть желание повторно эту информацию использовать или же желание передать ее следующим поколениям. В любом случае для сохранения информации необходим «контейнер», где она будет храниться. Первыми такими носителями информации были скалы, на которых древние люди изображали различные события из своей жизни (охота, быт, наблюдения окружающего мира и т.д.). Сейчас мы далеко вперед шагнули от рисунков на скалах. Оптические диски, HDD, SDD, флеш-память и другие носители стали для нас абсолютно обыденными вещами. Однако, что вы скажете про использование голографических технологий для хранения информации? Этот нестандартный способ не нов, однако лишь недавно ученым удалось решить фундаментальную проблему, которая мешала этой технологии перекочевать из теории в практику. Что это за проблема, как ее решили и стоит ли нам ждать революцию в сфере хранения данных? На эти и другие вопросы мы и попытаемся сегодня ответить. Поехали.

Периодическая таблица химических элементов (на начало 2018 года)

В этом году Лаборатория ядерных реакций имени Г.Н. Флерова в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне запустят новый ускорительный комплекс — Фабрику сверхтяжёлых элементов. Этот комплекс станет базой для синтеза новых химических элементов.

«Мы готовимся к синтезу первых двух элементов восьмого периода — 119-го и 120-го. Планируем начать соответствующие эксперименты в 2019 году», — сказал «Известиям» учёный секретарь Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ Александр Карпов.

Именно в Дубне на ускорительном комплексе У-400 были открыты 113-й элемент (нихоний, Nh, получился как побочный продукт при синтезе 115-го элемента), 115-й (московий, Mc), 117-й (теннесин, Ts) и 118-й (оганесон, Og).

Остров Минимитори с базой Береговой охраны США. Фото: US Navy

Редкоземельные элементы (РЗЭ) — критически важные материалы для многих передовых технологий благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. Они применяются в перспективных областях промышленности, включая гибридный транспорт, перезаряжаемые батареи, ветряные турбины, светодиоды, компактные люминисцентные лампы, панели дисплеев, а также во многих медицинских и военных технологиях. Востребованность РЗЭ, особенно в технологиях возобновляемой энергетики и электроники, привела к росту спроса на них в последние годы.

На этом фоне в 2011 году было опубликовано открытие И. Като, который обнаружил высокую концентрацию РЗЭ в океаническом иле на дне Тихого океана. По Като, концентрация элементов там достигает 2230 ppm. В 2013 году в ходе научно-исследовательской экспедиции на рейсе KR13-02 Японского агентства по морской науке и технике подтвердили богатые залежи РЗЭ в иле около острова Минимитори (на фото) с концентрацией 2000-5000 ppm.

Добыча РЗЭ из ила имеет ряд преимуществ, подчёркивают японские исследователи. Во-первых, там особенно высокая концентрация тяжёлых РЗЭ (от европия до лютеция). Во-вторых, практически отсутствуют радиоактивные элементы (уран и торий). В-третьих, ил очень легко добывать и перерабатывать. И самое главное — ресурсы ила в океане практически бесконечны.

Побывав на выставке HKTDC запал на интересную, как мне тогда показалось тему — сборки LiFePO4 элементов в форм-факторе обычного 7 или 9 Ач свинцово-кислотного аккумулятора.
Представить только, выбрасываешь старую батарейку из ИБП, заменяешь литиевым счастьем и сплошной профит. И тебе “вечный примус”, и на морозе емкость не так сильно теряет, и при заряде может принимать большие и большие токи, да и отдавать тоже может много и сразу. Ну в общем сказка.

Подкожный сенсор размером 0,85×1,5 мм для мониторинга концентрации алкоголя в крови на фоне одноцентовой монеты с диаметром 19 мм. Фото: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering

Постоянный мониторинг концентрации алкоголя в крови — важная задача, решение которой может спасти миллионы жизней. Если мониторинг осуществляется автоматически с передачей данных по беспроводной связи, то такой сенсор легко подключить в систему управления автомобилем — и больше никогда за руль автомобиля не сядет человек с концентрацией алкоголя в крови выше допустимого уровня. Двигатель просто не заведётся.

Более того, по желанию носителя такие сенсоры могут автоматически отправлять информацию в правоохранительные органы и в скорую помощь для автоматического реагирования на предельные концентрации алкоголя. Не секрет, что значительная доля тяжких преступлений и самоубийств совершается в состоянии алкогольного опьянения. Такой мониторинг тоже спасёт многие жизни.

Жидкоподобная сверхпластичность слоя оксида алюминия при комнатной температуре (видео). Последовательные фотографии под просвечивающим электронным микроскопом (a-f) показывают процесс сверхрастяжения и самозаживления оксида при растяжении в среде с парциальным давлением кислорода 2×10⁻⁶ торр. Растягивается оксид между двумя белыми треугольными пометками. Зелёная стрелка на первой фотографии показывает направление растяжения. На изображении (g) — отфильтрованный и увеличенный участок, обозначенный оранжевым прямоугольником на фотографии (b). На последнем изображении (h) показана длина оксидов, которые находятся между двумя треугольными маркерами с фотографии (a).

Большинство металлов, за исключением золота, окисляются на воздухе в присутствии воды. На поверхности железа образуется ржавчина, на поверхности серебра — потускнение, на поверхности меди или латуни — зеленоватая патина и т.д. Со временем эти естественные химические процессы могут ослабить металл, что ведёт к появлению трещин или структурному разрушению.

Но известны несколько особенных оксидов, в том числе оксид хрома, оксид кремния и оксид алюминия. Эти вещества в реальности не разрушают, а защищают свои металлы/полуметаллы. Тонкий слой оксидов образуется на поверхности материала (хрома, кремния и алюминия), а дальше окисление не идёт.

Учёные давно подозревали, что тонкая плёнка оксида обладает уникальными свойствами. Они не ошиблись.