Российские учёные разработали инновационную батарейку, использующую цианобактерии для выработки электричества 🦠

Технология представляет собой экологически чистую альтернативу обычным аккумуляторам и работает при освещении и наличии воды. Основные компоненты батареи включают:

▪️полипропиленовую подложку — служит основой устройства;
▪️углеродные нанотрубки — используются в качестве электродов;
▪️цианобактерии рода Synechocystis — обеспечивают биоэлектрогенез;
▪️гидрогель и питательную среду — поддерживают жизнедеятельность бактерий.

Цианобактерии, живущие на подложке, производят электричество в процессе жизнедеятельности. Это достигается благодаря их способности фотосинтезировать и передавать электроны на электроды, что создаёт ток.

Учёные улучшили электроды с помощью углеродной ткани — такое решение повысило выходное напряжение до 0,4 В и позволило питать светодиодные лампы. Автономная работа устройства пока ограничена несколькими часами, после чего требуется обновить гидрогель.

❔ Как думаете, насколько возможно в ближайшем будущем полностью перейти на экологичные источники энергии?

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

Что объединяет рассеяние света, термоядерный заряд и фотоны?

📚 Теоретическими и практическими исследованиями в этих и многих других направлениях занимался Игорь Тамм — нобелевский лауреат по физике и обладатель многочисленных государственных наград.

Рассказываем о некоторых его достижениях 👇

📍 Нобелевскую премию он получил в 1958 году совместно с физиками Ильёй Франком и Павлом Черенковым — за исследование свечения при движении заряженных частиц в прозрачной среде, чья скорость выше, чем скорость света в этой среде. Это явление названо излучением Вавилова — Черенкова. Оно дарит свет рыбам на глубине океана, помогает человеку изучать частицы и другие объекты, используется в лучевой терапии.

📍 Участвовал в разработке водородной бомбы. Благодаря исследованиям Тамма и его команды создали компактный термоядерный взрыв.

📍 Вместе с Андреем Сахаровым разработал токамак — установку, необходимую для управляемого термоядерного синтеза. Он позволяет получать энергию из водорода.

📍 Теоретически описал состояние электронов на поверхности кристаллов — оно было названо «уровни Тамма», или «состояние Тамма».

📍 Вывел теорию рассеяния света в кристаллах, в которой описал понятие фотона.

📍 Разработал метод решения задач квантовой теории поля. Позднее он был дополнен другим учёным и получил название «метод Тамма — Данкова».

О каких ещё открытиях, удостоенных Нобелевской премии, вы знаете?

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

Представьте себе кастрюлю, где одновременно варится суп, плавает лёд и идёт пар. Кажется нереалистичным? На самом деле такое возможно!

Подобное явление называется тройная точка воды — состояние, в котором вода одновременно существует в трёх формах.

❄️ Лёд — молекулы воды организованы в кристаллическую структуру.

💧 Вода — молекулы воды свободно движутся, но остаются связанными.

🌫 Пар — молекулы воды движутся свободно и практически не взаимодействуют друг с другом.

Только происходит это не на кухне, а при особых условиях. Эффект возникает из-за специфического взаимодействия между температурой и давлением, которое позволяет фазам воды сосуществовать в равновесии. Для чистой воды тройная точка наступает при температуре 0,01 °C и давлении 611,657 Па (около 0,006 атм). Любые перемены температуры или давления приводят к трансформации фазового состояния воды.

Чем полезен этот феномен на практике?

✔️ Тройная точка воды позволяет учёным исследовать поведение вещества при переходе между фазами. Это важно для понимания фундаментальных принципов термодинамики.

✔️ Температура в этой точке является фиксированной и определённой, поэтому явление применяют для точной калибровки термометров.

✔️ Наличие примесей изменяет температуру и давление в тройной точке, благодаря этому можно оценить чистоту воды.

H2O — одно из самых загадочных веществ на Земле, которое обладает уникальными свойствами. Как думаете, все ли они уже изучены?

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

О каких генетических различиях между мужчинами и женщинами мы знаем? Поговорим сегодня о X и Y хромосомах 🧬

Независимо от различий между полами, всё их разнообразие берёт начало в сочетании двух хромосом 👇

Существует два вида половых хромосом — X и Y. Клетки тела женщины несут по две X-хромосомы, а мужчин — X и Y.

О чём нам расскажет Икс? ➕

Природа отключает в каждой клетке женского тела одну Х-хромосому. Всё это делается для того, чтобы хоть немного выровнять шансы. Но около 19% генов все же избегают этого отключения, и женщина получает некоторые из Х-генов в двойном количестве. Многие из них отвечают за развитие и работу мозга. Этим объясняют, почему психические расстройства, такие как аутизм и шизофрения, чаще встречаются у мужчин.

По ту сторону тоже есть свои минусы: женщины менее устойчивы к депрессии. Согласно исследованиям, среди женщин 21,3% испытывают серьёзную депрессию хотя бы один раз в течение жизни, в то время как у мужчин этот показатель составляет 12,7%. Такая разница между полами становится заметной уже к 13 годам: до этого возраста мальчики чуть более склонны к подростковой хандре, чем девочки.

Что ожидать от Игрека? ➖

Один из генов Y-хромосомы обеспечивает появление семенников, которые начинают вырабатывать мужской половой гормон – тестостерон. Расходясь с током крови по телу будущего ребёнка, гормон воздействует на все клетки, включая клетки развивающегося мозга 🧠

Уровень тестостерона во время беременности влияет в дальнейшем на овладение языком. Чем выше показатель этого гормона в период развития плода, тем меньшим будет лексикон ребенка в возрасте двух лет. Поэтому девочки обычно начинают говорить раньше мальчиков.

Также гены Y-хромосомы стимулируют размножение в мозге дофаминовых нейронов, что объясняет склонность мужчин к поиску новых ощущений и риску.

— Перечислить все генетические различия между мужчинами и женщинами у нас не хватит строк...

Но одно мы знаем наверняка – наука может объяснить многое из того, что мы часто считаем само собой разумеющимся! Погнали за новыми открытиями?🔬✨

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

🌠 Кто такие эти пульсары? Сейчас разберёмся.

Пульсар — не просто космический объект, а быстро вращающийся источник импульсного электромагнитного излучения с нейтронной звездой в центре. Её масса сравнима с массой Солнца, а плотность больше, чем у атомного ядра. Вокруг звёзд расположены мощные магнитные поля. От них волнами исходит излучение: последовательно, узконаправленно, с определённым интервалом — процесс напоминает пульсацию.

⭐️ В зависимости от типа излучения выделяют рентгеновские, магнетары, гамма-пульсары и радиопульсары. Как же их открыли?

Во время тестирования радиотелескопа в 1967 году заметили необычные регулярные сигналы. Из-за нестандартной частоты пульсаций их сочли помехами от наземной аппаратуры, ведь ранее не было известно, что небесные тела могут подавать сигнал с такой периодичностью. Чуть позже эту версию опровергли, так как другое оборудование тоже уловило сигнал. А значит, источник — всё же неизведанный космический объект.

👽 Спустя несколько месяцев учёные определили, где он находится, но не никак не могли объяснить, как появилось это небесное тело. Выдвигали даже теорию о том, что сигналы исходят от инопланетной цивилизации. Зато сейчас известно: пульсары — остатки сверхновых звёзд после их взрыва.

Как думаете, для чего учёные могут использовать подобные внеземные источники?

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

🕷Исследования показывают, что 10% населения земного шара боится пауков.

А вы знаете, насколько эти насекомые могут быть полезны в медицине? 🤔

Учёные из Санкт-Петербурга разработали на основе шёлка тигрового паука инновационный материал, который поможет в лечении травм.

Как это работает? 👇

🕸️ Волокна из шёлка паука очень прочные и хорошо совместимы с организмом человека: они не вызывают отторжения и ускоряют заживление тканей.

Нити, покрытые магнитными наночастицами, формируют каркас совместно с фибробластами — клетками человеческой кожи, которые синтезируют коллаген и эластин. На основе такого «фундамента» и образуется хрящевая ткань. А биоразлагаемость шёлка помогает его естественному выведению из организма после того, как всё заживёт.

💡 Ещё одна полезная функция изобретённого материала — направленная доставка лекарств.

Наночастицы, интегрированные в шёлк Linothele fallax, реагируют на переменное магнитное поле. Они нагреваются и разрушают липосомы — оболочки, внутри которых находятся медикаменты. Препараты действуют точечно, благодаря чему лечение становится эффективнее.

✔️ Учёные уже ведут переговоры с клиниками для применения изобретения на практике. В планах создание имплантатов для регенерации мениска коленного сустава и замена паучьего шёлка на фиброин шелкопряда — более доступный материал для широкого производства.

Узнали что-то новое? Ставьте 🔥

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

Казалось бы, дети притворяются уже в более осознанном возрасте, но оказывается, этот навык зарождается с пелёнок 👶

Согласно новому исследованию, дети начинают осознавать притворство уже в возрасте четырёх месяцев, а к 12 месяцам около половины из них способны самостоятельно притворяться.

Этот сложный и эволюционирующий процесс формирует когнитивные и социальные навыки ребёнка, а также играет ключевую роль в обучении, творчестве, установлении дружеских отношений и понимании окружающих людей.

Узнать больше об исследовании, смотрите выше☝️

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»

Могут ли быть шипы у жидкости? Да, если она ферромагнитная!

💧 Раствор создаётся искусственно и содержит взвешенные твёрдые магнитные наночастицы. Они равномерно распределены, занимают около 5% всего объёма и не оседают. Из-за крошечного размера частиц между ними усиливается межмолекулярное притяжение, но соединиться они не могут. При взаимодействии с магнитным полем происходит флуктуация — молекулы деформируют поверхность.

Поэтому ферромагнитная жидкость способна обретать форму ёжика. Нужно только налить её на плоскую поверхность и поднести магнит снизу.

Думаете, что этот раствор существует только в лаборатории? На самом деле вещество используют в самых разных областях и встретить его можно повсюду. Вот лишь несколько сфер его применения 👇

🎧 Электроника: добавляют в динамики, чтобы звуковая катушка не нагревалась.

🚘 Машиностроение: на основе такой жидкости делают подвеску для стабилизации движения автомобиля.

👩🏻‍⚕️ Медицина: феррофлюид участвует в точечной доставке лекарств.

🚀 Авиакосмическая промышленность: с помощью вещества герметизируют швы обшивки ракет.

А какие ассоциации вам приходят на ум при виде такого явления?

#наукаЗнание

😀 Российское общество «Знание»