Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей нашего Зоопарка (69%) выбрало ответ Антрацен. И это правильный ответ, так как на картинке тонкая плёнка кристаллов антрацена при 10-кратном увеличении с использованием метода микроскопии, известного как перекрестная поляризация. Изображение демонстрирует концепцию двойного лучепреломления в отдельных кристаллических зёрнах: каждая область с однородным цветом и яркостью показывает область, в которой молекулы с одной кристаллической решёткой или зерном. А антрацен – это органический полупроводник.

А счёт нашего противостояния становится:
Зоопарк—Посетители 1:4

Конечно, это очень крутая идея бросить бутылку воды в расплавленную сталь. Однако не стоит так делать. Дело в том, что температура плавления стали в районе 1500°С. Поэтому вода мгновенно испаряется и превращается в пар. При этом она радикально увеличивается в объёме. Так при 100°С из одного литра воды получается 1700 литров или 1,7 метра кубического водяного пара. Но при попадании в более горячие места – её объём становится ещё больше. Например, при 500°С из одного литра получится 4200 литров отличного водяного пара.

Именно этому внезапно образовавшемуся объёму пара нужно куда-то деться из стали, в которую он попал. Поэтому он весело разлетается во все стороны вместе каплями расплавленного металла.
Upd: В комментах есть ещё запись с другой камеры.
#физика

Нобель 2020

Нобелевская неделя закончилась, и уже по традиции подведём её итоги.

Началась неделя с вручения Нобелевской премии по физиологии и медицине учёным из США и Канады Харви Альтеру, Майклу Хоутону и Чарльзу Райсу за вклад в открытие и изучение вируса гепатита C. Работы этого трио позволили лечить болезнь, разрушающую печень.

В 1970-х годах Альтер из Национального института здравоохранения США показал, что заболевание печени у людей, перенёсших переливание крови, не было вызвано вирусами гепатита А или В, а причиной этого был неизвестный инфекционный агент. Хоутон смог идентифицировать антитела к вирусу гепатита С, что привело к разработке теста крови на вирус в 1990 году. А Райс из Университета Рокфеллера в Нью-Йорке разработал способы выращивания и изучения вируса гепатита С. Его работа подтвердила, что вирус был причиной заболевания и ключом к разработке противовирусных препаратов, которые сейчас используются для его лечения.


Нобеля по физике в 2020 году также поделили на троих. Половину премии досталась физику-теоретику Роджеру Пенроузу, а вторая половина астрофизикам Райнхарду Генцелю и Андрее Гез. Пенроуз из Оксфордского университета получил признание за свои теоретические исследования того, как звезды коллапсируют с образованием чёрных дыр. Гензель из Института внеземной физики Макса Планка в Гархинге, Германия и Гез из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе получили премию за исследование Стрельца A* – объекта в центре галактики Млечный Путь, который, как теперь считается, является сверхмассивной чёрной дырой. Посмотреть на неё можно тут. Интересно, что работа Пенроуза датируется аж 1965 годом, а самому новому нобелевскому лауреату 89 лет. И тут, как говориться, главное дожить, так как нобелевки вручают только сейчас живущим.

Эммануэль Шарпантье из Института биологии инфекций Макса Планка в Германии и Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли получили Нобелевскую премию по химии за создание инструмента редактирования генома CRISPR-Cas9. CRISPR-Cas9 – это удивительные молекулярные ножницы для редактирования генов, которые состоят из двух частей: направляющей РНК и фермента Cas 9, который разрезает ДНК. Направляющая РНК переносит фермент в определенное место в ДНК организма, которое исследователи хотят разрезать, а Cas9 производит в этом месте разрез ДНК. Работа, опубликованная новыми лауреатами в 2012 году, цитировалась более 9500 раз – примерно раз в восемь часов. Благодаря CRISPR-Cas9 мы можем довольно легко редактировать геномы по своему желанию, что раньше было крайне сложно или невозможно. Как работает молекулярные ножницы можно посмотреть тут.
#нобель #медицина #физика #химия

Продолжаем неделю водяного пара на рабочем месте. Сегодня заливаем водой горящее масло. Не менее эффектно и разрушительно.

Как и в случае стали, которую мы наблюдали в понедельник, температура горящего масла гораздо выше, чем температура кипения воды. Поэтому вода сразу испаряется, увлекая за собой мельчайшие капли горящего масла.
#физика

Эволюционировали, эволюционировали и выэволюционировали!

Исследование показало, что в последние годы все больше людей рождается без зубов мудрости и с дополнительной артерией на руке в результате «микроэволюции» человека.

Мир вокруг нас меняет катастрофически быстро. Действительно, за последние пару сотен лет жизнь людей изменилась очень сильно. Но меняется не только жизнь вокруг нас, но и мы сами. И учёные из Австралии утверждают, что последние 250 лет человечество эволюционирует быстрее, чем когда-либо.

Например, австралийские учёные отмечают, что с течением времени человеческие лица стали короче. В результате этого наши рты стали меньше, и осталось меньше места для такого же количества зубов. Поэтому благодаря естественному отбору и нашей отличной способности пережевывать пищу, всё меньше людей рождается с зубами мудрости.

Другой пример эволюции – срединная артерия в предплечье (Median artery на картинке). Срединная артерия считается эмбриональной структурой, которая обычно исчезает примерно на 8-й неделе беременности. Анализ литературы показал, что в середине 1880-х годов такая артерия оставалась после рождения примерно у 10% людей.

Но эволюция не стоит на месте. Учёные изучили 78 верхних конечностей австралийцев в возрасте от 51 до 101 года, умерших в период с 2015 по 2016 годы, и обнаружили, что в 26 случаях срединные артерий сохранились. А это составляет 33,3%. То есть, с конца XIX-го века количество людей, сохранивших срединные артерии, увеличилось с 10% до 33%.

Так что помни, если так пойдёт дальше, то люди, рождённые через 80 лет, будут не только без зубов мудрости, но и все будут со срединными артериями. Смущает только, что наличие срединной артерии в предплечье неоднородно среди разных рас или этнических групп, поэтому исследование может просто демонстрировать изменение состава населения.
Инфа отсюда.
Статья тут.
#био

И закончим неделю развлечений с водой на рабочем месте – на занятиях по физической химии. Тут, правда, несколько обратная ситуация. Теперь горячую воду выливаем в жидкий азот.

Температура кипения жидкого азота или перехода из жидкого состояния в газообразное: 77,4 K (−195,75°C). Поэтому выливание в азот горячей воды с температурой почти на 300° больше приводит к его мгновенному испарению. А так как из одного литра жидкого азота при нагревании до 20°C образует около 700 литров газа, то весь этот газ спешит заполнить объём вокруг себя.

Отдельно доставляет парень на первой парте, который даже не вздрогнул. Сразу видно – физхимик!
#физика

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей (38%) выбрало ответ Туманность. И это правильный ответ, так как на фотке была туманность Сатурн (также известная как NGC 7009). Это планетарная туманность в созвездии Водолея. Была обнаружена Уильямом Гершелем 7 сентября 1782 года. Изначально туманность была небольшой звездой, которая выбросила огромную массу своего вещества в космос, образуя туманность. Эта центральная звезда туманности – очень горячий голубой карлик с температурой 55000 К.

А счёт нашего противостояния становится разгромным:
Зоопарк—Посетители 1:5

Сегодня насладимся хемилюминесценцией люминола. Люминол – это органическое соединение C₈H₇N₃O₂, способное светится в результате химической реакции, то есть способно к хемилюминесценции. Для люминесценции люминола необходимо его активировать окислителем. Обычно таким окислителем является раствор, содержащий перекись водорода (H₂O₂) и гидроксид-ионы.

Интересно, что судебно-медицинские эксперты используют люминол для обнаружения следов крови на месте преступления, поскольку он вступает в реакцию с железом в гемоглобине. А биологи используют его в клеточных анализах для обнаружения меди, железа, цианидов, а также определенных белков с помощью вестерн-блоттинга.
#химия

Комнатная сверхпроводимость

Учёные сообщили об открытии материала, который переходит в сверхпроводящее состояние при комнатной температуре.

Когда в 1911 году была открыта сверхпроводимость, то это явление наблюдалось только при температурах близких к абсолютному нулю (-273,15°C). Но с тех пор исследователи открыли достаточно много соединений, которые обладают сверхпроводимостью и при более высоких температурах. В последние годы ученые ускорили этот прогресс, сосредоточив внимание на богатых водородом материалах при высоком давлении. Примеры таких исследований тут или тут показывают, что сверхпроводники потеплели и приблизились к 0°C, что уже почти комнатная температура. Но почти.

И вот ученые из Университета Рочестера в Нью-Йорке нашли первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре, хотя и довольно прохладной комнате. Материал является сверхпроводящим при температурах немного ниже 15°C.

Исследователи получили сверхпроводник на основе углеродистого гидрида серы, сжав углерод, водород и серу между кончиками двух алмазных наковален (как на картинке) и воздействуя на материал лазерным светом, чтобы инициировать фотохимическую реакцию. При давлении примерно в 2,6 миллиона раз превышающем атмосферное и температуре чуть ниже 15°C электрическое сопротивление в материале исчезло. Это первый случай наблюдения перехода в сверхпроводящее состояние при комнатной температуре.

Но, конечно, есть ещё много неразрешимых проблем. Во-первых, ученые не смогли определить точный состав материала или расположение его атомов, что затрудняет объяснение того, как он может быть сверхпроводящим при таких относительно высоких температурах. Во-вторых, давление больше двух миллионов атмосфер, необходимое для перехода в сверхпроводимость – сильно сужает области практического применения. Да и количество нового сверхпроводящего материала, создаваемого в алмазной наковальне, измеряется в пиколитрах, а это примерно размер одной частицы для струйной печати. Но это серьёзный прорыв.

Так что помни, для сверхпроводимости теперь температура не проблема. Теперь проблема – давление.
Инфа отсюда.
#физика

Трение – это наш старинный друг. В мире без трения было бы очень неприятно жить. Ходить нельзя, так как без трения мы бы просто падали и не могли бы подняться. Машины бы не ездили. Да даже удержать в руках ваш любимый телефон было бы невозможно – он бы выскользнул из рук и ускакал бы неизвестно куда. В общем, полезная штука трение. И сегодня об ещё одном применении трения – сварке.

На гифке мы можем наблюдать сварку трением. Для этого просто надо начать перемещать одну из соединяемых частей свариваемой детали по другой. Сначала происходит разрушение и удаление оксидных плёнок под действием сил трения. При этом механическая энергия, подводимая к одной из свариваемых деталей, преобразуется в теплоту и происходит разогрев кромок свариваемого металла до пластичного состояния. Тут наиболее пластичные объёмы металла выдавливаются из стыка. Одновременно с этим свариваемые части детали прижимаются под давлением. В конце движение прекращается и происходит образование сварного соединения.
#физика

Напечатай на всём теле!

Группа исследователей напечатала сеть датчиков непосредственно на коже человека.

Уже сейчас умные часы могут измерять пульс и температуру, следить за сердечным ритмом и порадовать нас сообщением от «Лучший бро». Но следующий этап эволюции носимых датчиков – это гибкие устройства, которые обеспечивают гораздо более точные биометрические измерения и удобство для нас.

Многочисленные научные группы уже разработали гибкие печатные платы для использования в носимых датчиках, но печать непосредственно на коже затруднена из-за процесса нанесения металлических компонентов датчика на кожу. Этот процесс, называемый спеканием, обычно требует температуры около 300°C для связывания металлических частиц сенсора вместе. Понятно, что для нашей кожи – это многовато и горячевато.

И доблестные печатники мягких плат из Харбинского политехнического университета не покладая рук трудились над снижением этой температуры. Сначала они предложили новый слой, сопутствующий спеканию, но снижающий температуру процесса. Учёные добавили наночастицы к этой смеси, и частицы серебра стали спекаться при более низкой температуре, примерно 100°C. Для кожи это ещё много, но позволяет печатать датчики на одежде и бумаге. Дальше исследователи изменили формулу вспомогательного слоя и смогли печатать свои платы при комнатной температуре и на коже!

Слой для спекания при комнатной температуре состоит из пасты из поливинилового спирта – основного ингредиента сменных масок для лица – и карбоната кальция, который содержится в яичной скорлупе. Этот слой уменьшает шероховатость печатной поверхности и позволяет создавать ультратонкий слой металлических рисунков, которые могут сгибаться и складываться, сохраняя при этом электромеханические возможности. После печати датчика исследователи использовали фен, установленный на холодный воздух, для удаления воды, которая используется в качестве растворителя в чернилах. Результат на картинке.

Такие датчики способны точно и непрерывно регистрировать температуру, влажность, уровень кислорода в крови и сигналы сердечной деятельности. Исследователи также связали датчики на теле в сеть с возможностью беспроводной передачи, чтобы отслеживать комбинацию сигналов по мере их получения.

Так что помни, новые носимые на коже датчики не только не обжигают кожу при нанесении, но и достаточно долговечные, так как не смываются холодной водой, хотя горячий душ легко их удаляет.
Инфа отсюда.
#физика #техно

Метанол или метиловый спирт CH₃OH опасен не только тем, что если его хлебнуть, то можно ослепнуть или даже «поздороваться» с Менделеевым или Хокингом, а ещё и тем, что он горит невидимым пламенем. Но с помощью тепловизора, как на гифке, его отлично видно.

Температура воспламенения метанола всего 13°С, а при сгорании образуются углекислый газ и вода:
2CH₃OH + 3O₂ = 2CO₂ + 4H₂O.

И, конечно, опасность невидимого пламени метанола мы недавно наблюдали тут.
#химия