Химия

Пластик — это удобно, но производство и особенно утилизация пластмасс оставляют желать лучшего. Для их создания применяют компоненты, получаемые из ископаемого топлива, а это увеличивает нашу и без того крайне сильную зависимость от нефти и газа. К тому же в природе пластик распадается на все более мелкие частицы, загрязняя окружающую среду.

Сама природа предлагает вариант решения этой проблемы. Науке известны бактерии, которые умеют переваривать некоторые виды пластика, плюс ученые уже разработали новые ферменты, ускоряющие этот процесс. Теперь шаг вперед в отрасли производства пластмасс сделали исследователи из Южной Кореи. Им удалось «сконструировать» специальные бактерии нового типа и научить их синтезировать полимеры, используя глюкозу как источник энергии. Причем перерабатывать такой пластик несложно.

Высокая теплопроводность алмаза обусловлена исключительно сильной межатомной связью, массой углерода и простой структурой его кристаллической решетки со слабым ангармонизмом. В теплопроводности алмаза при комнатной температуре в отличие от многих других материалов важную роль играют нормальные трехфононные процессы и рассеяние фононов на дефектах решетки (точечных и протяженных). Теплопроводность алмаза при комнатной температуре выше, чем у любого другого объемного материала (однако, у двумерного графена она выше, чем у алмаза). Для наиболее совершенных природных кристаллов алмаза теплопроводность достигает 2400 Вт/м·К. Это свойство обеспечивает алмазу место теплоотводящих подложек в многослойных интегральных микросхемах.

Об этом и не только в нашем материале. 

Одним из важнейших и самых узнаваемых изображений в истории науки XX века является двойная спираль ДНК. Старина Джеймс Уотсон, в конце жизни сильно сдавший, а до этого постепенно вытесненный и низложенный из рядов неолиберального научного сообщества за острую и непримиримую гражданскую позицию, имеет все шансы отметить в начале апреля свой 97-й день рождения. Он пережил своего прославленного коллегу Френсиса Крика более чем на 20 лет и не только стал первым человеком, чей геном был полностью секвенирован (это произошло в 2007 году), но и в полной мере застал новую эпоху, в которую нуклеотидные цепочки не только редактируются, но и конструируются с нуля. Ниже я расскажу о некоторых опытах по расширению генетического алфавита ДНК и о создании нуклеиновых кислот с расширенным набором нуклеотидов. Такие исследования восходят к середине 1980-х, когда ими независимо занялись биолог Стивен Беннер, биохимик Эрик Кул, биохимик Флойд Ромсберг, а также некоторые другие учёные.  Для контекста приведу взятую отсюда инфографику, которая иллюстрирует хронологию описываемых исследований.

Молекулярные моторы: как химия создаёт нанороботов будущего
(И почему Нобелевская премия 2016 года изменила правила игры)

Введение: От молекул к машинам

В 1827 году ботаник Роберт Броун наблюдал, как частицы пыльцы беспорядочно двигаются в воде. Сегодня мы не просто объяснили это явление — мы научились проектировать молекулы, которые движутся целенаправленно. Речь о молекулярных моторах — синтетических структурах, способных преобразовывать энергию в механическую работу. Это не фантастика: такие «наномашины» уже доставляют лекарства в клетки, сортируют молекулы и даже генерируют механическую силу.

Что такое молекулярный мотор?

Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о высокочистом водороде.

Мутагенез - процесс возникновения мутаций в организме. Может быть спонтанным (самопроизвольным) и индуцированным (вызванным искусственно различными мутагенами). Мутагенез широко применяется в создании штаммов микроорганизмов - дрожжей, бактерий, водорослей, которые являются источником получения кормов, витаминов, лекарств.
Мутагенные факторы: рентгеновские лучи, радиация, химические вещества, низкие и высокие температуры и др.

Генные мутации происходят под влиянием многих мутагенных факторов или спонтанно. Явление мутации имеет место практически постоянно. Происходит изменение строения молекул белков, приводящее к появлению новых признаков и свойств (например, у животных возникают альбиносы). Геномные мутации - изменение числа хромосом могут вызываться нерасхождением хромосом при мейозе, что приводит к появлению у гамет нового набора хромосом

Со школьных лет мы знакомы с мифами древнего мира и более современными. Двуликий Янус, шестирукий Шивва, трехглавый змей Горыныч и многими другими. С позиций современной науки правдоподобие мифов хорошо объясняется. Скорее всего они возникли не на пустом месте. Просто в древней истории фенотипические и генетические отклонения от нормы получали совсем другое объяснение и возникали мифы.

Привет! Мы, команда NLP‑исследователей из AIRI и Сбера, опубликовали недавно результаты исследования того, как языковые модели справляются с химическими задачами. Дело в том, что в последние годы интеграция методов обработки естественного языка в области химии неуклонно растёт, и это открывает новые горизонты для открытия лекарств. Однако возникает важный вопрос: действительно ли современные языковые модели научились понимать молекулы, или они просто запоминают их текстовые представления?

Чтобы выяснить это, мы создали ♡AMORE — метод, который проверяет, способны ли химические языковые модели различать одно и то же вещество в разных формах записи, например, при добавлении водородов, канонизации или изменении циклов. Мы протестировали самые популярные модели, такие как Text+Chem T5, MolT5, PubChemDeBERTa и другие, чтобы понять, насколько они устойчивы к таким изменениям.

О том, что мы обнаружили, — читайте в этой статье.

Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о полимере полиарилат.

Большинство геофизиков считает, что примерно 700 млн лет назад Земля превратилась в замерзший шар, покрытый толстым слоем льда. Этот период еще иногда называют «Земля-снежок» — и да, у этой теории есть противники, но сегодняшний пост не об этом. Можно было бы предположить, что глобальное оледенение приведет к постепенному затуханию жизни на планете. Но несмотря на суровейший климат, в океанах назревали условия для эволюционного скачка.

Новое исследование австралийских ученых, опубликованное в журнале Geology, раскрывает подробности. Если коротко: огромные тяжелые ледники продвигались по поверхности Земли и дробили горные породы под собой, высвобождая разные химические соединения. Дальше эти вещества попадали в океаны с талой водой и, вероятно, становились стимулом для развития микробной и более сложной многоклеточной жизни. Как и почему? Об этом поговорим в посте.

Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о полимере полиацеталь, который также называют полиформальдегидом, полиметиленоксидом и полиоксиметиленом. По-английски его часто кличут Polyoxymethylene (POM). Этот полимер отличается высоким уровнем упругости, устойчивостью к нагрузкам и износостойкостью, благодаря чему получил широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе в электронике.

Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о NF3 (среди отечественных химиков популярна аббревиатура ТФА) — трифторид азота. 

В последние несколько недель из каждого утюга мы слышим словосочетание «редкоземельные металлы» (rare-earth elements). Контекст применения этой фразы практически всегда находится в политической плоскости, тогда как экономическая и технологическая составляющая по абсолютно непонятным мне причинам остаются за бортом.

При этом в настоящее время редкоземельные металлы, они же редкоземельные химические элементы или лантаноиды, находят самое широкое применение в различных технологиях в области электронных устройств, производства инновационных материалов, промышленной химии и других. За последние 30 лет в мире произошел взрывообразный рост спроса на редкоземельные металлы и сегодня нет‏ такой‏ отрасли, где они бы‏ не использовались‏: от атомной‏ и авиационной‏ промышленности до производства‏ стекла.

Тут сразу следует сделать оговорку, что речь не идёт о левитации в полноценном смысле слова, так как если бы кто-нибудь её когда-нибудь и изобрёл, это очень сильно поменяло бы мир…

Тем не менее, далее рассматриваются любопытные способы достижения её в некоторых частных случаях, один из которых, на мой взгляд, является особо интересным. Итак, устраиваемся поудобнее и поехали… :-)

Довольно отважный и безрассудный опыт свидетельствует, что, если опубликовать на Хабре статью «Проявление свойств эфира: доказано экспериментами», то вместе с жаркой дискуссией в 346 комментариев и весомыми 27 000 просмотров такая статья получит оценку -23. Не претендуя на лавры её авторов, я всё-таки возьмусь рассказать под катом об истории и пользе безусловно лженаучной теории флогистона, которая на Хабре пока практически не затрагивалась. Дело в том, что даже самые дикие теории борются за существование, а их сторонники отчаянно пытаются обвешать теорию научными фактами, междисциплинарными связями и оригинальными экспериментами. Теория флогистона, при помощи которой до открытия кислорода пытались объяснять механизмы горения, кажется мне настолько интересной с исторической точки зрения и при этом предостерегающей нас от неверных выводов, что я рискну обрисовать её научный контекст и некоторые печальные аналогии, на которые она может нас натолкнуть.

Что такое мороженое? Для большинства из нас это вкусный замороженный десерт, но для учёных-пищевиков, таких как Дуглас Гофф, это ещё и чудо физики и химии. Мороженое — это сложный многофазный материал, содержащий эмульсию, пену, кристаллы, растворители и сольвент. Как на домашней кухне, так и в промышленных масштабах, мороженое требует тонкого соотношения ингредиентов и точного контроля при смешивании, взбивании и замораживании.

Гофф — исследователь в области пищевых наук в Университете Гельфа в Канаде и эксперт в области мороженого. Помимо исследований, посвящённых, в частности, структуре и функциональности ингредиентов в мороженом, Гофф также является преподавателем ежегодного курса по мороженому в Университете Гельфа, который ведётся с 1914 года и является самым продолжительным в университете.