Наверное, самая печальная вещь на свете после чтения Ромео и Джульетты и просмотра дневных шоу российского телевидения (впрочем и не дневных тоже), это наблюдать гибель нейрона, как на гифке…

Но подслащу вселенскую печаль. Нам с детства рассказывали, что нервничать нельзя, так как нервные клетки не восстанавливаются. Но это не так. Уже как 20 лет известно, что нейрогенез, а именно так называется процесс рождения новых нейронов, на самом деле происходит и во взрослом возрасте. Новые нервные клетки рождаются в гиппокампе – области мозга, отвечающей за память и обучение. Так что получая новые знания и идеи мозгу нужно подкрепление, чтобы это переварить. Например, каждый день в гиппокампе рождается около 1400 новых нейронов.

Соответственно, не стоит переживать из-за того, что вышел новый iPhone, когда вы ещё не выплатили кредит за старый. А стоит читать наш Зоопарк и новые мысли, идеи и эмоции заставят ваш пообносившийся организм заняться нейрогенезом и наделать вам свеженьких нейронов.
#биология

Давайте сделаем это по-быстрому

Дорогой друг, я прекрасно знаю, что самая большая проблема с твоей Теслой, это не толпы поклонниц, блокирующие выезд со двора утром, и не сотрудники ДПС, желающие узнать «сколько ласточка жрёт ватт на сотку». Самая большая проблема твоего электромобиля в том, что полная зарядка батареи занимает 75 минут.

Вот учёные из Университета штата Пенсильвания и придумали, как достичь 80-процентного заряда, что соответствует около 300 километрам пробега, в течение 10 минут!

Для такой зарядки батарее требуется быстро потребить 400 киловатт энергии. Нынешние модели на рынке такое сделать не в состоянии. Во время быстрой зарядки, когда ионы лития быстро перемещаются от положительного электрода к отрицательному, существует тенденция к образованию лития в виде пластинчатых отложений на поверхности отрицательного электрода, что приводит к сокращению срока службы батареи.

Учёные подумали и решили, что смогут минимизировать эту проблему, если нагревать батарею до температуры, слишком высокой для образования литиевых пластинок. Для этого они в стопку электродных слоёв аккумулятора вставили микронной толщины никелевую фольгу. Эта фольга может нагревать электрод менее чем за 30 секунд, создавая условия для быстрого перемещения ионов к отрицательному электроду без возникновения пластинчатого покрытия на его поверхность. На картинке схема работы такой батареи.

Проверили как это всё заряжается при разных температурах и сравнили с контрольной зарядкой аккумулятора при 20°C. Выяснилось, что при 20°C батарея могла поддерживать быструю зарядку всего 60 циклов, прежде чем появление литиевого покрытия значительно снизило производительность батареи. А вот нагрев электрода до 60°C позволял батарее заряжаться в течение 2500 циклов без образования этого вредного литиевого слоя, что эквивалентно 14 годам использования или примерно 750 000 километрам пробега.

Команда учёных без сна и отдыха продолжает трудиться, так как хотят создать аккумулятор, который сможет заряжаться за пять минут.

Так что помни, нагрев – штука универсальная. С ним можно и кофейку сварить, и бельё лучше стирается, а теперь позволяет и быстро зарядить аккумуляторы твоей ласточки. Это всё отлично, только что делать фермеру Семёнову с его Теслой, если в родном селе Грязнуха Волгоградской области нет электричества с прошлого года?
Инфа отсюда.
#техно #химия #физика

– Широко простирает химия руки свои в дела человеческие! – говаривал дедушка Ломоносов. Неужто химики научились и пиво делать в пробирках? Об этом сегодня новый «Сеанс чёрной магии и его разоблачение».

Да, химики много чего могут. И опытные Посетители скажут, что это подозрительно похоже на йодные часы, и будут близки к истине. Это похожая реакция с соединением йода.

Для получения такого «пива» нам потребуется два раствора:
Раствор 1: берём 8,6 г KIO₃ и растворяем в 2 л воды.
Раствор 2: 8 г концентрированной H₂SO₄ смешиваем с 20 мл этанола и добавляем раствор 3,23 г Na₂SO₃ в 2 л воды.
В кружку добавляем каплю мыла для пены и смешиваем растворы 1 и 2 в соотношении 1:1.

При смешивании растворов иодат-ион IO₃⁻ восстанавливается до иодида I⁻ гидро сульфит анионом НSO₃⁻. Дальнейшее взаимодействие IO₃⁻ с I⁻ приводит к образованию чистого йода I₂, который и даёт нам жёлто-коричневую окраску всего раствора.

Попытка попробовать такое «пиво» может закончиться плачевно, так что настоятельно не рекомендую.
#химия

Целая Вселенная в капле

Пятница! А это значит, что надо поговорить о чём-то действительно важном. Например, культуре потребления хороших бурбонов или американских кукурузных виски.

На картинке результаты испарения разных бурбонов, которые показывают, что различные типы американского виски оставляют за собой уникальные узоры, похожие на паутину или удивительные космические Вселенные, куда уходят в астрал поклонники этого напитка.

Исследователи из Университета Луисвилля в Кентукки обнаружили эти «бурбонные сети», испаряя капли бурбона, разбавленные разным количеством воды, когда изучали результаты испарения под микроскопом. Бурбоны с концентрацией спирта не менее 35 процентов оставили пленки однородного остатка, в то время как бурбоны с концентрацией спирта около 10 процентов оставили на дне узоры, похожие на кофейные кольца.

А вот каждый американский виски, разбавленный примерно до 20 процентов спирта, оставил после себя уникальную микроструктуру, похожую на сеть, как на картинке.

Алкоисследователи подозревают, что такие картинки создают соединения, которые выщелачиваются в виски, пока оно выдерживается в дубовых бочках. Многие из этих соединений не любят воду, поэтому разбавление бурбона вытесняет их на поверхность капли, образуя плёнку. Когда жидкость испаряется, эта плёнка и образует оригинальную сетку.

По большому счёту для каждого бурбона она своя, так как у каждого бурбона свой состав, и изучение таких следов после испарения может помочь выявить поддельные напитки или протестировать новые методы ускорения старения виски.

Так что помни, учёные занимаются не только всякой непонятной чухнёй типа сталкивания элементарных частиц в адронном коллайдере, но и действительно важными вещами – спасают нас от палёных американских виски!
Инфа отсюда.
#химия

Подведём итоги вчерашней загадки. Подавляющее большинство Посетителей (66%) решило, что на картинке пыльца, но это не так. На электронной микроскопии изображение металл-органической каркасной структуры или MOFа. MOFы – это соединения, в которых ионы или кластеры металлов связаны с органическими молекулами таким образом, что образуют трехмерные структуры. Кристалл на картинке состоит ионов трёхвалентного тербия Tb, связанных с лигандами дикарбоновой кислоты. Такие MOFы представляют собой соединения с огромной внутренней пористостью (пример структуры на картинке), которые могут быть использованы в различных приложениях, о которых мы писали тут, тут или тут.

А счёт нашего противостояния становится угрожающим:
Зоопарк—Посетители 6:3

Врагу не сдаётся наш гордый Варяг!

Попытки строительства из дерьма и палок – это не только традиции или своего рода философия, но и жизненная необходимость, когда прорыв и импортозамещение шагают по стране. А когда страна ещё и в окружении кольца врагов и недоброжелателей, то у нас одна надежда – на наших учёных из Военного учебного центра Дальневосточного федерального университета (Ура! Наконец-то!), которые сообщают о создании супер-чудо-бронебойного бетона!

Обычно бетон делают из цемента, песка, щебня и воды. А наши военные учёные учли требования военных и МЧСников и разработали новый тип бетона, который гораздо устойчивее к растрескиванию, чем обычный бетон. При его создании они решили сэкономить и использовали не просто чистый цемент в качестве связующего. Вместо этого они около 40 процентов цемента заменили на рисовую шелуху(!), отходы дробления известняка и кварцевый песок.

Такая замена придала бетонным плитам новое резиноподобное свойство, что позволило им не растрескиваться, а сжиматься и пружинить, когда их подвергают ударам. Фактически, новый материал, как сообщают военучи (то есть военные учёные. Не знаю, есть ли такое слово), стал в шесть-девять раз более устойчив к растрескиванию, чем обычный бетон (слева на картинке как разрушается обычный бетон, а справа с рисовой шелухой). Кроме того, такой бетон самогерметизируется при заливке, а это значит, что он может использоваться для строительства подземных сооружений, таких как бункеры!

Как сообщают авторы, их бетон – это отличная защита от террористов, если те решат атаковать ваш бункер снарядами или падающими самолётами. А дальше наши учёные хотят создать и радиационно-стойкий бетон...

Так что помни, с новым супер бронебойно резиноподобным бетоном нашим бункерам никакие враги не страшны. Одно непонятно, зачем же мы всем про это рассказываем?
Инфа отсюда.
#техно #химия

Каталитические реакции могут быть очень красивыми. Например, если минерал пиролюзит (диоксид марганца MnO₂) залить перекисью водорода Н₂О₂, то перекись начнёт каталитически разлагаться на воду и кислород. Именно пузырьки кислорода и выделяются с поверхности MnO₂, который является катализатором. Сам диоксид марганца, как и положено катализатору, в реакции не участвует, а только предоставляет свою поверхность для распада перекиси водорода.
#химия

Не тонет

Изучение водяных пауков Argyroneta и огненных муравьёв – отличное времяпрепровождение не только для юннатов, но и для настоящих наноучёных. Исследователи из Университета Рочестера заинтересовались тем, как эти насекомые умудряются так долго выживать под или на поверхности воды. Например, водяные пауки Argyroneta создают под водой этакий водолазный колокол из паутины, который они наполняют воздухом. Воздух они переносят между своими супергидрофобными ногами и брюшком. Точно так же огненные муравьи могут образовывать плоты, задерживая воздух среди своих супергидрофобных тел.

Учёные решили, что многогранные супергидрофобные поверхности смогут захватывать большой объем воздуха, что поможет в создании новых плавсредств.

Для этого была создана структура, состоящая из двух алюминиевых пластинок. А пластинки были не простые! Поверхность таких пластинок обработали фемтосекундными лазерными вспышками, что позволило создать на поверхности алюминия микро- и наноразмерные структуры, которые захватывают воздух и делают поверхность супергидрофобной или водоотталкивающей.

Такие алюминиевые пластинки соединяли вместе обработанными поверхностями лицом к лицу. Расстояние между ними было рассчитано так, что позволяло захватить и удерживать воздух между ними. Как видим на гифке, обработанный лазером алюминий не хочет тонуть и отлично плавает, а необработанный тонет.

Казалось бы, вот они инновации! Всего шаг – и мы имеем новые плавающие корабли из металла! Но… Начнём с того, что степень инновационности и новизны, как и положено университетским пресс-релизам, сильно завышена. Например, обработке фемтосекундными лазерами уже лет как двадцать.

И это абсолютно невозможно использовать для изготовления непотопляемого корабля или костюма. Плавучесть, обеспечиваемая супергидрофобностью, масштабируется на площадь поверхности, в то время как масса корабля масштабируется на объём. Это связано с тем, что масса и площадь поверхности не увеличиваются с увеличением размера линейно. По этой причине это отлично работает для объектов размером с монету, но не будет работать с реальным кораблём, который утонет под собственным весом.

Так что помни, слухи о сверхплавучести металлов за счёт сверхгидрофобности – отличная возможность похайпить на слабом понимании происходящего, а следовательно, можно получить много новых жирных грантов.
Инфа отсюда.
#физика #нано

Каждый развлекает себя, как может. Если у вас есть автомат Калашникова, то из него можно пострелять в воду. И вот тут можно добиться интересных эффектов.

Как видим, после касания воды пули отражаются от её поверхности и немного отклоняются вправо. Значит в АК-47 нарезка ствола делается по часовой стрелке, что и пуле задаёт такое же вращение. Таким образом, когда вращающаяся по часовой стрелке пуля касается воды под маленьким углом, чтобы поверхностное натяжение не позволило ей пробить поверхность водоёма, то трение между поверхностью воды и пулей придаёт ей небольшую «боковую» скорость, и она немного отклоняется вправо, меняя свою траекторию движения.

И, конечно, такое развлечение для «настоящих» мужчин более чем спорное, а главное – опасное.
#физика

Скользи

Почему лёд скользкий? Многим этот вопрос покажется слишком простым, так как давно известно, что природа скользкости льда кроется в тонком слое жидкой воды, который создаётся трением. Именно эта жидкая плёнка позволяет фигуристам кататься по льду. Однако, свойства этого тонкого слоя воды практически не изучены. Например, его толщина точно неизвестна. Особенно странно то, что этот слой такой скользкий, учитывая, что жидкая вода плохая смазка. Как же тогда эта плёнка воды может уменьшить трение и сделать лёд скользким?

Ответами на эти вопросы и занялись французские учёные. Для этого им понадобился специальный атомно-силовой микроскоп с миллиметровым шариком из боросиликатного стекла в виде зонда. Возя из стороны в сторону этот шарик, исследователи смогли зарегистрировать силы, действующие при скольжении по льду в нанометровом масштабе.

Благодаря такому уникальному устройству ученые смогли четко продемонстрировать, что трение действительно создает плёнку жидкой воды. Кто бы мог подумать?! Однако, эта плёнка преподнесла пару сюрпризов. Она оказалась намного тоньше, чем считалось – от нескольких сотен нанометров до микрона. Еще более неожиданно, что эта пленка вовсе не «простая вода», а состоит из воды, которая является такой же вязкой, как масло, то есть обладает сложными вязкоупругими свойствами. А значит, что поверхностный лед не полностью превращается в жидкую воду, а представляет собой смесь ледяной воды и измельчённого льда. Поэтому тайна скольжения на льду связана с вязкой природой плёнки воды.

Полученные результаты могут помочь лучше понять скольжение по льду, например, в зимних видах спорта, а также в разработке способов увеличения трения для избежания заносов на обледенелых дорогах.

Так что помни, французы уже начали подготовку к Зимней олимпиаде 2022 года в Пекине и нацелились на целую россыпь серебряных медалей. Почему серебряных? Потому что выиграть в Пекине у китайских конькобежцев, фигуристов, лыжников и, не побоюсь этого слова, бобслеистов, вряд ли кому удастся. Хоть с наукой о трении, хоть без неё.
Инфа отсюда.
#физика

Какое вещество самое ядовитое в мире?

Для оценки опасности ядовитых веществ принято использовать показатель ЛД₅₀ – полулетальную дозу или среднюю дозу вещества, вызывающую гибель половины членов испытуемой группы. Вот по этой шкале самым ядовитым веществом является ботулотоксин или ботулинический токсин. Предполагаемая средняя летальная доза для человека (ЛД₅₀) ботулотоксина составляет 1,3–2,1 нг/кг внутривенно или внутримышечно, 10–13 нг/кг при вдыхании или 1000 нг/кг перорально. Обращаю внимание, что нг – это нанограмм. То есть одна миллиардная часть грамма. Это значит, что около 0,000000002 грамма на килограмм веса убьёт среднего человека, если ввести его внутривенно. А один грамм этого токсина может убить более миллиона человек!

Ботулотоксин один из самых сложных белков, синтезируемых живым организмом (на картинке). Его масса составляет около 150 тысяч атомных единиц массы. Попадание ботулотоксина в пищеварительную систему организма вызывает ботулизм, встречающийся у людей и животных.

Действие ботулотоксина связано с тем, что он предотвращает выделение ацетилхолина между нейронными связями. Это разрушает связи нейронов с мышечными клетками, что приводит к параличу мышц, так как мышечные клетки не могут сокращаться. Соответственно сердце и дыхательная системы перестают работать, что неминуемо нас убьёт.

Как ни странно, этот токсин используется в медицине. Его продают под названием Ботокс.

Как соединение, которое может парализовать мышцы, применяют в лечении мышечной спастичности (когда мышцы постоянно сокращаются) или других связанных с мышцами заболеваний. И, конечно, самый мощный токсин в мире используется в косметологии для «разглаживания» мышц лица!

В результате инъекции ботулотоксина разглаживаются глубокие морщины. Это происходит за счёт расслабления активных мышц, участвующих в формировании морщин, путём блокирования сигналов между мышцами и их двигательными нервами.
#воскресник