Явление. Электрические сигналы постоянно заставляют сердце сокращаться, но когда что-то идёт не по плану, в сердечной мышце могут образовываться спиральные волны, приводящие к неприятным состояниям, например, к фибриляции или тахикардии. Ученые из Технологического института Джорджии разработали специальную методику, позволяющую с высоким разрешением визуализировать такие состояния в функционирующем сердце. Так, на представленной визуализации экспериментальных данных слева показано изменение потенциала сердечной мышцы, а справа поток ионов кальция через клетки при возникновении спиральных волн. Для получения изображений в кровь (вернее, в её заместитель, ведь опыты, конечно, проводятся не на живых людях, а на извлеченных и подключенных к хитрым аппаратам сердцах, предназначенным для трансплантации) вводятся специальные красители, реагирующие на изменение потенциала. Если исследователи будут молодцами и доведут всё это дело до ума, то может мы научимся лучше справляться с заболеваниями сердца.

#effect

Явление. Видео образования снежинки, но снежинки не простой, а инвертированной. Снежинкоподобные структуры образуются не только при застывании воды, но и при медленном внутреннем плавлении кристалла льда. То есть, образуется гексагональная водяная полость, окруженная льдом. Обычно лёд плавится снаружи, поэтому, чтобы пронаблюдать водяные снежинки, нужно создать источник тепла внутри самого кристалла, например, с помощью светового пучка. Кадры взяты из старого-старого образовательного фильма аж 1930-х гг, воспроизводящего более ранние эксперименты физика Джона Тиндаля.

#effect

Явление. Составленная по спутниковым данным анимация одного из крупнейших снежных штормов, обрушившихся на Калифорнию.

#effect

Явление. Видео горящей плазмы в чешском токамаке COMPASS. Значительно замедлено - весь процесс на видео занимает всего четверть секунды. Реактор достаточно небольшой, с радиусом реакторной камеры всего 0.56 метра (для сравнения, у ITER около 6 метров). Естественно, это никак не мешает нагревать дейтериевый газ до нескольких миллионов градусов, превращая плазму в маленькое подобие солнца.

Что думаете?

#effect

Явление. Ребята из MIT научились испарять воду при помощи света.

Началось всё с того, что одна группа исследователей заметила, что иногда скорость испарения воды оказывается выше теоретического предела при заданных условиях, причем весьма значительно выше - в два или даже в три раза. Этот эффект совершенно невозможно было объяснить только температурой. После тщательных проверок оказалось, что виной всему прямое воздействие света - излучение как бы выбивает слабосвязанные поверхностные кластеры молекул воды.

Несмотря на кажущуюся простоту явления, открытие удивило ученых, ведь раньше такого никто не наблюдал, и видимый свет, вообще говоря, с водой практически не взаимодействует.

На представленном видеофрагменте можно наблюдать воду, испаряющуюся с поверхности гидрогеля под действием зелёного света.

Описывающая открытие статья опубликована в PNAS 25 сентрября 2023 года.

Что думаете?

#effect

Явление. Процесс желатинизации крахмала под микроскопом.

Крахмал представляет собой гранулы, наполненные различными полисахаридами. Растения синтезируют их с помощью фотосинтеза и упаковывают в небольшие клубочки, чтобы скушать позже. При повышении температуры гранулы становятся нестабильными и начинают впитывать большое количество жидкости. Именно благодаря этому процессу ваши соусы становятся густыми, а кисель нажористым.

Вот тут ещё несколько видео, картинок и пояснений по этому процессу - тыц.

Что думаете?

#effect

Явление. Видео стендового тестирования двигателя Aeon R с более 1 меганьютона тяги, разрабатывающегося частной компанией Relativity Space, производящей оборудование для аэрокосмической техники и готовящейся в скором времени начать запускать ракеты-носители собственного производства Terran R.

К сожалению, первый запуск предыдущей версии ракеты - Terran 1 - окончился неудачей, и компания решила отказаться от этого дизайна в пользу более тяжеловесной версии. Пожелаем им удачи! Terran R будет оснащена 13-ю двигателями Aeon R и будет способна выводить около 33 тонн полезной нагрузки на околоземную орбиту (это примерно вполовину больше, чем у Falcon 9). Первые запуски запланированы на 2026 год.

Что думаете?

#effect

Явление. Поразительные кадры с атомарным разрешением, показывающие динамику наночастицы платины (зеленым цветом) на поверхности кристалла оксида церия.

Платина мигрирует с одной грани оксида церия на другую и неожиданно решает расплыться в двумерную лужицу. Почему так происходит? Подобно капелькам воды, по-разному смачивающим разные поверхности, характер взаимодействия кристаллических наночастиц со своими подложками тоже может различаться. Когда платина находится на поверхности с одной ориентацией (в данном случае это кристаллическая ориентация (111), для тех, кто понимает), ей выгоднее принять квазистабильную трехмерную форму. Но когда она попадает на другую поверхность (100), силы взаимодействия с подложкой немного меняются, и частица тут же принимает форму лужицы с толщиной в один атом.

Изображения получены с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Платина дополнительно раскрашена.

С описанием эксперимента можно ознакомиться в статье вот тут - тыц.

Что думаете?

#effect

Явление. Многие слышали, что растения умеют общаться друг с другом с помощью распространения химических сигналов, по сути запахов. А теперь давайте посмотрим, как это происходит. На этом видео показано здоровое растение резуховидки, к которому справа поднесли его сородича, зараженного гусеницами. Повержденное растение выделяет некоторое вещество, сигнализирующее нашему герою об опасности. Ответ растения заключается в выбросе ионов кальция, которые активируют специальные защитные клетки, призванные каким-то образом отпугнуть вредителей. Видимое на кадрах свечение это флуоресценция, сопровождающая выброс кальция и возможная благодаря специальной генной модификации. Видно, как характерный сигнал распространяется по листьям справа (со стороны раненого собрата) налево в течение нескольких минут. Кстати говоря, механизм коммуникации с помощью ионов кальция активно применяют и наши собственные клетки.

С текстом исследования, если кому интересно, можно ознакомиться в Nature Communications.

Что думаете?

#effect

Явление. Есть проблемы, которые кажутся совершенно обыденными, но на которые физика до сих пор не может дать ответ. Многие из них относятся к вопросам динамики жидкостей. Например — проблема обратного разбрызгивателя, сформулированная Фейнманом в 1940-х годах. Все знают, что когда садовый разбрызгиватель работает в обычном режиме, он вращается в сторону, противоположную направлению истечения жидкости. Интуиция нам подсказывает, что если разбрызгиватель включить в обратном направлении — на всасывание, — то и вращаться он должен в противоположную сторону. Однако этого не происходит — направление вращения сохраняется. Вот уже почти век эта проблема не находила решения ни среди физиков, ни среди математиков. Только в новейшем исследовании разбрызгиватель удалось правильно смоделировать. Выяснилось, что виной всему сложные завихрения жидкости, создающиеся внутри устройства. На видео — красивая визуализация процесса, а с исследованием можно ознакомиться вот тцт — тыц.

Что думаете?

#effect

Явление. Ребята из EPFL и ETH Zürich запечатлели на скоростную камеру процесс схлопывания кавитационного пузырька в воде рядом с гелем, имитирующим ткань. Весь процесс длился всего 0.7 миллисекунды, а размер пузырька составлял порядка одного миллиметра.

При взаимодействии с гелем пузырек приобрел забавную грибообразную форму. Также впервые удалось зафиксировать образование струи внутри пузырька в момент схлопывания его «шляпки».

В последние моменты своего существования такие схлопывающиеся пузырьки создают мощную нисходящую струю, способную проникать в гель, что открывает потенциал для применения в различных биомедицинских приложениях.

Что думаете?

#effect