TOP12 междисциплинарных научных открытий 2019 года

Спойлер! В статье, возможно, самое интересное из мира науки за 2019 год. Но это не точно.

Коротко о нас — мы белоруские научные скауты, молодость которых еще только разбивается о гранит реальности. Мы проводим те научные мероприятия, которые считаем нужными и потому что можем. Мы называем себя SCITEEN.
И мы реализовали новый проект TOP12, где приводим 12 наиболее интересных, на наш взгляд, междисциплинарных научных открытий за прошедший год.

Изначально мы планировали сделать открытую лекцию об исследованиях, однако некоторые из авторов работ дали нам предварительное согласие выступить перед аудиторией посредством видеоконференции. Таким образом, мы дополним наш лекториум рассказами людей, стоящих у истоков:) Можно будет задать вопросы о том как возникла идея или что планируется в дальнейшем. Для выбора интересующих тем в нашей группе в вк и под постом мы устроили голосование..

А теперь, собственно говоря, сам топ. Надеемся, что материал понравится как гикам, так и учёным мастодонтам!

1. Как получить инфракрасное зрение?
image
Научная группа во главе с Тианом Сюэ из University of Science and Technology of China и Ганг Ханом из University of Massachusetts Medical School изменила зрение мышей так, чтобы они могли видеть ближний инфракрасный свет (NIR), сохранив свою естественную способность видеть нормальный свет. Это было выполнено при помощи инъекции специальных наночастиц в их глаза. Эффект продолжался около 10 недель без каких-либо серьёзных побочных эффектов.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.01.038

2. Солнечные батареи и нанотехнологии
image
На текущий момент наибольшее значение эффективности фотоэлементов и модулей на основе кремния составляет 25%. Ученые из университета Райса (США) за счет ориентации нанотрубок смогли преобразовать тепло в свет, что позволит получить до 80% прироста эффективности. Исследователи из Королевского технологического института KTH (Швеция), в свою очередь, также нашли способ применения наноматериалов, позволяющие преобразовывать инфракрасный свет в энергию.

DOI: 10.1039/C9NR03105G
DOI: 10.1021/acsphotonics.9b00452


3. Увидеть реакцию
image
Химические реакции – процессы весьма скоротечные. Исследователи Гарвардского университета (США) смогли создать условия близкие к абсолютному нулю и столкнуть атомы двух металлов. В результате ученые смогли наблюдать все стадии процесса. Чуть ранее ученые Токийского университета (Япония) предложили метод исследования протекания химических реакций, за счет фиксирования исследуемой молекулы на конце нанотрубки, что также позволило проследить за ходом химической реакции.

DOI: 10.1126/science.aay9531
DOI :10.1038/s41467-019-11564-4


4. Химеры из бульона и жизнь в луже

2019 год стал богатым на исследования в области возникновения жизни. Ученые Токийского института технологий (Япония) и университета Малайзии сделали вывод о существовании большого количества разнообразных молекул еще до появления жизни на Земле. Была предложена химерная схема синтеза из первичного бульона, найдена рибоза в астероиде и высказано предположение, что жизнь зародилась в небольших прудах и водоёмах, а не в океане, как считалось ранее.

DOI:10.1073/pnas.1902336116
DOI: 10.1038/s41557-019-0322-x
DOI: 10.1029/2018GC008082
DOI: 10.1073/pnas.1907169116


5. Ускорение реакций на 3-4 порядка
image
Команда ученых из Университета Миннесоты (США) и Университета Массачусетса (США) открыла новую технологию, потенциально позволяющие ускорять химические реакции до 10 000 раз быстрее. Это стало возможно за счет получаемого в процессе осцилируемого катализатора за счет резонанса при совпадении частоты волны и естественной частоты реакции. В этом случае увеличение скорости химического синтеза может привести к снижению стоимости химических процессов, используемых при получении пластмасс, удобрений, топлив, и т.п.

DOI: 10.1021/acscatal.9b01606

6. Заправка автомобилей пластиковыми бутылками
image
По данным Организации Объединенных Наций, человечество производит свыше 300 млн тонн пластиковых отходов в год. Множество различных лабораторий ищут рациональный подход к решению этой проблемы. Однако, у исследователей университета Пердью возник весьма необычный подход к переработке пластика, они превращают его в топливо. Чтобы достичь этого, они ввели новый процесс химической конверсии, способный превращать более 90 процентов отходов полиолефина в высококачественный бензин или дизельное топливо.

DOI: 10.1021/acssuschemeng.8b03841

7. Климат вспять
image
Инженеры из Массачусетского технологического института (США) разработали устройство, способное поглощать CO2 при его содержании от 400 ppm. В свою очередь ученые Австралийского королевского института технологий научились восстанавливать углекислый газ в твердые углеродистые частицы в комнатных условиях. А исследователи университета Райса (США) за счет катализатора на основе висмута получили из углекислого газа муравьиную кислоту.

DOI: 10.1038/s41467-019-08824-8
DOI: 10.1039/C9EE02412C
DOI: 10.1038/s41560-019-0451-x


8. Новая аллотропная модификация углерода
image
Научная группа из Оксфордского университета (Великобритания) и лаборатории IBM Research в Цюрихе (Швейцария) смогла получить термодинамически стабильное 18-членное углеродное кольцо. Исследование свойств нового соединения может привести к удивительным открытиям – полученные ранее фуллерен и графен удостоили своих открывателей Нобелевских премий в 1996 и 2010 годах соответственно.

DOI: 10.1126/science.aay1914

9. Америций и Плутоний
image
Ученые Национальной ядерной лаборатории Великобритании и университета Лестера (Великобритания) впервые смогли получить электричество из америция, побочного продукта распада плутония, которое само используется в качестве ядерного топлива. А ученые института Гельмгольца в Дрезден-Россендорф случайно открыли новую стабильную форму плутония.

DOI: 10.1109/AERO.2019.8741815
DOI: 10.1002/anie.201911637


10. Сверхпроводники всё ближе
image
Научная группа из ученых института Макса Планка (Германия), лаборатории высокогомагнитных полей (США), университета Чикаго (США), института физической химии ПАН (Польша), института физики твердого тела РАН (Россия) получили сверхпроводник при рекордно высокой -23оС температуре при этом давление составило 1.7 миллиона атмосфер. Возможно, говорить о практической комнатной сверхпроводимости еще рано, однако данные подтверждают теории о связи высокотемпературной сверхпроводимости и кристаллической структуры соединения.

DOI: 10.1038/s41586-019-1201-8

11. Самое тонкое золото
image
Исследователи университета Лидса (Великобритания) впервые получили слой золота толщиной 2 атома – 0.47 нанометра. Потенциально подобное золото может быть применено в качестве катализаторов, как замена наночастиц, для создания искусственных ферментов, в электронике и т.п. Данное исследование открывает дорогу к получению ультратонких материалов, не обладающих слоистой структурой.

DOI: 10.1002/advs.201900911

12. Восстановление зубной эмали
image
Учёные из Чжэцзянского университета (Китай) разработали методику восстановления зубной эмали за счет роста кристаллов на поверхности зуба. Толщина обновленной эмали составила всего 0,0027 миллиметра, что с практической точки зрения совершенно недостаточно, однако, уже в этом случае восстанавливается механическая прочность эмали и снижается ее коэффициент трения.

DOI: 10.1126/sciadv.aaw9569

З.Ы.
Спасибо читатель, что дочитал. Это первый пост SCITEEN, и мы надеемся не последний. Наша фишка — Турнир, но о нем, мы тебе расскажем в один из следующих разов.

Угадай кто автор статьи на фотографии :)
SCITEEN

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

Какие кросс-дисциплинарные открытия вам кажутся наиболее интересными?

  • 41,2%1. Как получить инфракрасное зрение?82
  • 34,7%2. Солнечные батареи и нанотехнологии69
  • 13,1%3. Увидеть реакцию26
  • 13,6%4. Химеры из бульона и жизнь в луже27
  • 34,7%5. Ускорение реакций на 3-4 порядка69
  • 30,2%6. Заправка автомобилей пластиковыми бутылками60
  • 23,1%7. Климат вспять46
  • 19,6%8. Новая аллотропная модификация углерода39
  • 12,1%9. Америций и Плутоний24
  • 32,7%10. Сверхпроводники всё ближе65
  • 10,6%11. Самое тонкое золото21
  • 54,3%12. Восстановление зубной эмали108
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 23

    +6

    Я может придираюсь, но какой то привкус желтизны после прочтения остается.
    То ли сочетание фразы "чтобы они могли видеть ближний инфракрасный свет (NIR)" с фото кошки в дальнем FIR. То ли остальные картинки.

      0
      Хм… Самое время написать, что картинка носит ознакомительный характер
        +2

        Ну так можно было подобрать картинку соответствующую статье, если статья "Научно популярная". Иначе, уж извините, это добавляет желтизны и вводит в заблуждение.
        И хотя бы в кратко суть: Мол впрыскивают в глаз (рядом с сетчаткой) частицы люминофора переизлучающего 980нм (пик) на видимом зеленом (535нм) диапазоне.


        Бедные мыши… я бы себе не стал.
        ~900 — это диапазон светодиодов подсветки камер для ночного наблюдения. Практический смысл = 0.


        Ну и остальные достижения (копать не стал… прикопался только к первому) без всякой фактически расшифровки. На уровне заголовков в желтой прессе.

          0
          Приняли к сведению. Мы еще подбираем глубину, и не для всех смогли кратко передать суть, тем более что ряд открытий скомпонованы.
            +3

            Извините, если что. Наверное мне просто лень заглядывать в каждую ссылку что бы понять в чем суть. А заголовки завлекательные.


            Хотелось бы сразу короткую суть принципа ну и даже от вашей ИМХО оценки каждого изобретения не отказался бы. Такой формат был бы мне лично (за остальных не говорю) существенно интереснее.


            Подборка интересная. Спасибо

              0

              Спасибо, будем учитывать

            0
            Похоже, вы не баловались с камерами видеонаблюдения и подсветкой для них… Помимо чисто практической пользы (раширения доступного для наблюдения спектра) это еще и очень интересно!
        +2
        тут не должно быть комментария, просто автор новичок на сайте и не знает как удалить
          0
          Угадай кто автор статьи на фотографии :)

          Чувак в красной шапке?
            0
            Ахаха) Попытка засчитана, но мимо. Тот парень диджей
            0
            По п. 10 вроде были сообщения, что супергидрид лантана под давлением уже при минус 13 по Цельсию становится сверхпроводником. И ещё более интересные с практической точки зрения результаты — минус 37 при нормальном давлении в серебряной микроструктуре.
              0

              Да, сообщения были, и отнесение нами данного результата к открытиям вопрос дискуссионный.
              В статье указано давление 180-200 ГПа, что на 4 порядка выше исследования, отобранного нами. Нам показалось это существенным.
              Касательно исследования индийской группы то оно подвергалось критике, к примеру здесь и здесь

              +1
              наибольшее значение эффективности фотоэлементов и модулей на основе кремния составляет 25%. Ученые из университета Райса (США) за счет ориентации нанотрубок смогли преобразовать тепло в свет, что позволит получить до 80% прироста эффективности.

              Думаю стоило пересчитать в более понятные цифры, я так понимаю что с новой технологией предел эффективности будет 45%
                0

                Это по идее предел, но писать 'достигнуть эффект не более 45%' тоже как-то неверно.

                  0
                  Чем плоха формулировка КПД 45%?
                    0

                    Так ведь это только в лучшем случае.

                0
                жизнь зародилась в небольших прудах и водоёмах, а не в океане, как считалось ранее.

                Несколько лет назад смотрел не очень свежее видео о происхождении жизни, если склероз не врёт то там была речь о том что реакции которые подозревают в создании жизни требовали высыхания/обводнения, так что не новость.
                  0

                  Теория Опарина датируется 1924 годом. Но в этом году было сделано и найдено много нового, поэтому по совокупности защитали.

                  +1
                  Хорошая подборка. С удовольствием почитаю вас еще.
                    0

                    Спасибо)

                    +3
                    Зубы. Верните зубы жертвам юношеской безалаберности и травм, и благодарное человечество закатает вас в золото и осыпет сверху бриллиантами.
                      0
                      В 7 статье 3 ссылка битая
                        0

                        Спасибо, поправили

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое