Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) создали высокоточный метод печати электронных схем на твердых и гибких поверхностях. Для этого разработчики используют штампы из углеродных нанотрубок и электропроводящие чернила. Разрешение метода достигает двух-трех микрон — в десятки раз лучше аналогичных способов печати. Описание методики и полученных результатов опубликовано в журнале Science Advances.

По словам создателей, новый метод позволит печатать микроскопические сенсоры и транзисторы для управления работой пикселей на экранах высокого разрешения, а также обеспечит относительно дешевую и быструю промышленную печать электронных поверхностей с интерактивными функциями: например, чашки с индикатором температуры.

По своему строению и принципу работы, используемые штампы похожи на иглы для татуировок, кроме того, что они не прокалывают материал, на котором происходит печать. Чернила — жидкости с наночастицами серебра, оксида цинка или полупроводниковых квантовых точек — удерживаются в штампе между нанотрубками за счет капиллярных сил. Для того чтобы чернила легко проходили в штамп, и массив не терял форму, когда они заканчиваются, наноструктуру покрывают слоем полимера. Когда пропитанный чернилами штамп прижимают к поверхности, «игольчатый» массив слегка деформируется и часть чернил переносится на поверхность.

Ключевым фактором для высокоточной печати является сила, с которой штамп придавливается к поверхности. Если усилие слишком слабое, то из-за неровностей краска попадет не на всю поверхность. Слишком сильное прижатие приведет к растеканию краски и уменьшит разрешение печати. Инженеры нашли оптимальное давление, необходимое для нанесения ровного 5-50 нанометрового слоя чернил в зависимости от параметров нанотрубок, обрабатываемой поверхности и состава чернил. Для ускорения процесса ученые построили печатную машину с автоматизированным роликом, на которой и проходило тестирование печати. Штамп в ней располагался на специальной пружине под роликом.

С помощью устройства инженеры обеспечили непрерывную печать со скоростью около 20 сантиметров в секунду. Аналогичные по разрешению методы примерно в сто и более раз медленнее.

#нанотехнологии #печать #физика

https://telegra.ph/Нанотрубки-превратили-в-штампы-для-печати-электронных-схем-12-11

Углеродные нанотрубки - основа ультратонкой флексографической печати
Credit: Sanha Kim and Dhanushkodi Mariappan / MIT

Волны в Ломбокском проливе

На этом снимке спутника Aqua изображен Ломбокский пролив. Он проходит между индонезийскими островами Бали, Нуса-Пенида и Ломбок. Благодаря тому, что в момент съемки Солнце находилось прямо позади спутника, на фото запечатлелась сложная картина волн, образующихся в проливе из-за взаимодействия океанических течений, приливной волны и местных топографических особенностей. Цвета снимка естественные.

#kiri2ll #фотография #nasa
https://kiri2ll.livejournal.com/601602.html

Хорошая, годная статья о лазерной корректировке зрения (мне, с моими -8 это особенно интересно)

#медицина #лазер #geektimes
https://telegra.ph/История-операций-по-коррекции-зрения-сравнение-рисков-и-побочных-эффектов-12-14

Если вкратце:
будущее уже здесь, глаза лечить люди уже научились, SMILE > FLEX > femtoLASIK > LASIK > ФРК, но в РФ лучше делать femtoLASIK, так как хирурги не набили руку и мало оборудования, Implantable Contact Lens (ICL) - это просто чудо Омниссии.
Вот как-то так

Всё, что вирусу нужно, он берёт у хозяина – и вот мы видим, как хозяйская клетка вместо того, чтобы синтезировать свои белки, синтезирует белки вируса, размножает его ДНК или РНК, и как в клетке появляются всё новые и новые вирусные частицы, которые выходят наружу, как бы отпочковываясь от наружной клеточной мембраны. Часто случается так, что клетка просто лопается из-за огромного количества вирусных копий, которые успели в ней наплодиться.

Но вирусов на свете очень и очень много, и легко можно представить, что некоторым из них приходится конкурировать друг с другом. И вот тогда срабатывает правило «враг моего врага – мой друг», то есть один из вирусов помогает их общему хозяину победить другого. Именно такие вирусные бои разыгрываются в клетке жгутикового одноклеточного Cafeteria roenbergensis, которого можно найти в морях и океанах по всей земле. (Родовое название – Cafeteria – эти простейшие получили благодаря очень большой роли, которую они играют в морских пищевых цепочках: сами питаясь бактериями, «кафетерии» служат пищей множеству других простейших и мелких беспозвоночных.) На C. roenbergensis нападает гигантский вирус CroV, геном которого кодирует сотни белков – после внедрения CroV в клетку в ней формируются настоящие вирусные фабрики с множеством ферментов, которые собирают частицы вируса.

Но в то же время «хозяйственно-паразитическая» деятельность CroV привлекает внимание другого вируса – так называемого мавируса, который паразитирует на самом CroV. Мавирус запрещает CroV тратить клеточные ресурсы на самого себя, кроме того, он использует некоторые белки «большого» вируса в своих целях, так что теперь вместо частиц CroV в клетке появляются частицы мавируса. Остроты конфликту добавляет то, что мавирусу для размножения необходим «гигант» CroV.

В недавней статье в Nature Маттиас Фишер (Matthias G. Fischer) и Томас Хакл (Thomas Hackl) из Института медицинских исследований Общества Макса Планка описывают некоторые подробности взаимоотношений CroV, паразитирующего на нём мавируса и одноклеточного C. roenbergensis.

Как и многие другие вирусы, мавирус способен встраиваться в хозяйскую ДНК, при этом он не заставляет хозяина ни синтезировать вирусные белки, ни копировать вирусный геном и вообще ничем не напоминает о своём существовании. Но если в C. roenbergensis со «спящим» мавирусом в геноме подселится вирус CroV и начнёт размножать себя, то мавирус «проснётся» и тоже начнёт активно размножаться. Причём на первых порах мавирус не мешает CroV: они оба удваивают свои геномы, строят вирусные частицы, и для клетки всё заканчивается печально – она разрушается. Но теперь в той среде, где живёт конкретная популяция C. roenbergensis, появились сразу два активных вируса. Мавирус может проникать в клетки одновременно с CroV, и вот тут уже CroV размножаться не получится: мавирус ему это запретит.

На самом деле, мавирус – не единственный пример подобного сверхпаразитизма. Вирусы, использующие другие вирусы, называются вирофагами, и все известные на сегодняшний день вирофаги специализируются именно на гигантских вирусах – среди большого (по вирусным меркам) набора белков, который в ходе эволюции приобрели гигантские вирусы, есть и такие, которые необходимы вирофагам для размножения. Несколько месяцев назад мы писали, что у вирусов-гигантов вроде даже удалось найти систему защиты от вирофагов, и что защиту эту они якобы позаимствовали у бактерий. (Впрочем, с тем, что вирусы «одолжили» бактериальный иммунитет, согласились далеко не все исследователи.)

Однако в случае с мавирусом и CroV интереснее другое – то, что мавирус для более эффективного использования CroV объединил усилия с одноклеточным хозяином. Для одноклеточного появление гигантского CroV всегда заканчивается гибелью, так что мавирус, который умеет «засыпать», выглядит более приятным (если можно так сказать) паразитом. С другой стороны, для самого мавируса тоже выгоднее уметь «спать» в клеточном геноме – потому что ему в любом случае для размножения нужен CroV, и не лучше ли его подождать прямо внутри C. roenbergensis.

#биология #вирусы #паразиты
https://telegra.ph/Войны-вирусов-12-17

Ещё раз об эпидеямиях гриппа и ВИЧ
#медицина #botalex #аудио #подкаст #запись #наукавфокусе

Давненько у нас подкастов не было

В ходе исследований японские разработчики создали CMOS-матрицу имеющую 128 пикселей по ширине и 96 пикселей по высоте. Каждый пиксель матрицы получил 480 ячеек аналоговой памяти (размер одной ячейки не уточняется). Сама память выполнена на основе конденсаторов, способных накапливать разное напряжение. Дело в том, что при съеме пиксели матрицы не способны выдавать фиксированное напряжение, а значит для хранения считываемых значений обычная память не подходит, поскольку она может записывать лишь логические 0 или 1.

Разработанная японскими исследователями матрица может быть объединена с другими такими же. В результате можно получить светочувствительный элемент с разрешением в несколько мегапикселей. Во время съемки чтение значений с пикселей происходит одновременно по всей матрице с одновременной записью этих значений в ячейки памяти. Такой подход позволили существенно улучшить качеству и частоту съемки.

Тем не менее, из-за использования памяти для каждого пикселя новая матрица имеет серьезное ограничение — она может последовательно сделать только 480 кадров. Затем потребуется чтение данных из памяти, их объединение и запись на уже стандартный носитель. Во время чтения из памяти матрицы съемка новых кадров невозможна. Это означает, что при непрерывной съемке каждые 480 кадров видеозапись будет прерываться.

Другие подробности о новой разработке японские исследователи пока не раскрывают. Кроме того, неизвестно, как скоро новая разработка станет выпускаться серийно.

#инженерия #оптика #технология
https://telegra.ph/Японцы-сумели-ускорить-CMOS-матрицы-12-19

Журнал Nature включил создателя пиратского сайта с научными статьями в список людей года:

Создатель пиратского портала научных статей Sci-Hub Александра Элбакян вошла в десятку самых влиятельных людей в науке по версии журнала Nature, сообщает редакция издания.

Каждый год журнал составляет рейтинг самых интересных и значимых открытий, произошедших в мире, и называет имена людей, совершивших вклад в развитие и популяризацию науки.

В этом году в число ключевых научных лидеров мира попал не совсем обычный представитель России – Александра Элбакян, казахстанско-российский биолог.
Она попала в рейтинг из-за её «пиратского» проекта – сайта Sci-Hub.

Элбакян создала портал в 2011 году, когда столкнулась с одной из главных проблем молодых учёных – необходимостью платить огромные деньги за доступ к научным статьям. По её словам, подписки на ведущие научные журналы стоят несколько сотен тысяч долларов в год, их не могут себе позволить не только студенты, но и университеты.

С тех пор сервис приобрел огромную популярность: в прошлом году он достиг отметки в миллион скачиваемых статей в день. На Элбакян подали в суд в США, а сам Sci-Hub неоднократно блокировался по просьбам издательств, что, однако, не мешало ему возрождаться.

В 2016 году через Sci-Hub было загружено 75 миллионов научных работ. Элбакян получила славу, множество благодарностей и судебный иск от голландского издательства Elsevier. Если Александра проиграет суд, ее ждут миллионные штрафы за нарушение авторских прав и хакерство.

Еще в 2015 году суд постановил лишить Sci-Hub домена, однако вскоре сайт переехал на новый адрес. Сейчас Элбакян скрывает свое местоположение, а с журналистами переписывается через зашифрованные мессенджеры.

Сегодня Sci-Hub помогает ученым, по словам Nature, «нелегально» скачивать около 40 миллиона публикаций каждый месяц. https://www.youtube.com/watch?v=w8p-B_u7GiU

«Национальный совет по гомеопатии» проиграл суд журналу «Вокруг света». Об этом сообщил в своем фейсбуке главный редактор издания Сергей Апресов.

Подробности Апресов пока уточнять не стал, написав лишь, что иск гомеопатов отклонен в полном объеме.

Некоммерческое партнерство «Национальный совет по гомеопатии» подало в суд на издательство «Вокруг света» из-за статьи научной журналистки Аси Казанцевой «Растворенная магия».

В материале приводились научные доказательства неэффективности гомеопатических препаратов.
Истцы, обратившиеся в Арбитражный суд Москвы, требовали, чтобы журнал опубликовал семистраничное опровержение статьи Казанцевой.

#ура #гомеопатия #псевдонаука #суд
https://meduza.io/news/2016/12/21/gomeopaty-proigrali-sud-zhurnalu-vokrug-sveta

Физики из Имперского колледжа Лондона, Института трансурановых элементов (Карлсруэ) и Университета Лондона уточнили температуры плавления карбидов гафния и тантала. С помощью лазерных методов плавки ученые показали, что наибольшей температурой плавления обладает чистый карбид гафния — HfC0,98 — материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Ранее считалось, что самым тугоплавким материалом из известных является смешанный карбид гафния-тантала, содержащий примерно 20 процентов гафния. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем сообщает пресс-релиз колледжа.

Авторы новой работы, отметив несовершенство ранних пирометров и методик, предложили использовать новый подход для определения температуры плавления. В ней образец керамики плавился под действием мощного 4,5-киловаттного лазера, после чего исследователи следили за его свечением. Момент плавления определялся по изменению отражения от поверхности.

В результате оказалось, что наименьшей температурой плавления обладает карбид тантала — она соответствует 3768 ± 77 градусам Цельсия. Интересно, что в некоторых ранних работах карбид тантала наоборот считался более тугоплавким, чем карбид гафния. Высокими температурами плавления обладал состав Ta0.8Hf0.2C, ранее считавшийся рекордсменом — порядка 3905 ± 82 градусов Цельсия. Остальные смешанные карбиды плавились при более низких температурах. Абсолютным рекордсменом, по данным новой работы, стал карбид гафния HfC0,98, материал плавится при 3959 ±84 градусах Цельсия. Для сравнения, самым тугоплавким металлом является вольфрам, плавящийся при 3422 градусах Цельсия.

Считается, что карбидные керамики могут найти применение при строительстве гиперзвуковых самолетов. При движении в атмосфере на скорости свыше пяти чисел Маха теплозащита должна выдерживать температуры в 2200 кельвин и выше.

#физика #сплав
https://telegra.ph/Физики-определили-самое-тугоплавкое-вещество-12-22

Образцы карбидов после плавления лазером. Слева-направо: кабрид тантала, карбид тантала-гафния, карбид гафния
Omar Cedillos-Barraza et al. / Scientific Reports, 2016

И сегодня у нас прекрасный пример международного сотрудничества.

Среди холмов в 30 километрах от столицы Иордании Аммана завершается строительство первого на Ближнем Востоке синхротрона. Чтобы в самом проблемном регионе планеты появился дорогостоящий научный инструмент, потребовалась политическая воля нескольких конфликтующих государств.

Под Амманом строят электронный синхротрон «Сезам» (Sesame) — устройство, в котором пучок электронов должен крутиться по кольцевой камере, ускоряемый в нескольких точках мощными отклоняющими магнитами. Чтобы пучок электронов не рассеялся при столкновениях с атомами газа, заполняющего камеру, в ней постоянно поддерживается сверхвысокий вакуум (порядка 10−9 Торр и выше). Длина окружности вакуумной камеры «Сезама» составляет 133 метра.

Над проектом работали почти все соседи: инвестиции шли и из Турции, и из Северного Кипра, который Турция не признает государством, из Израиля и Палестины. Часть денег поступила от ООН (их потратили на оплату труда разработчиков из CERN — организации, которая управляет Большим адронным коллайдером в Швейцарии). Многие страны поставили в Иорданию комплектующие собственных устаревших и демонтированных синхротронов. Из Германии прилетел генератор электронного пучка, оставшийся от списанной и разобранной на запчасти установки BESSY I.

В результате строительство обошлось в 79 миллионов долларов (сравните с 330 миллионами, которые потребовались для возведения синхротрона в Великобритании десятью годами ранее).

Электронный синхротрон в Иордании будет использоваться для изучения материалов, от металлов до биоматериалов. Разогнанные до высоких энергий электроны дают излучение в широком спектре от ультрафиолета до рентгеновского, и по его изменениям можно делать выводы о структуре изучаемого материала.

Сейчас в мире существует около 60 электронных синхротронов.

#прекрасное #ускоритель #строительство #физика
https://www.popmech.ru/science/308372-pervyy-na-blizhnem-vostoke-sinkhrotron-gotov-k-zapusku/?utm_source=popmech&utm_medium=rss&utm_campaign=public-all-articles

Международная исследовательская группа пришла к выводу, что жизнь в суровых климатических условиях привела к увеличению размера мозга у птиц. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Причины развития непропорционально большого мозга у некоторых групп животных — например, у человека — до сих пор остаются не до конца понятными. В числе факторов, которые могут приводить к развитию крупного мозга, называют, например, социальный образ жизни, вклад в потомство и климатические условия.

Чтобы проверить эту гипотезу, авторы новой статьи проанализировали данные по размеру мозга и размеру тела у 4744 птиц, относящихся к 1217 видам, живущим на всех континентах в самых разных климатических условиях. Для оценки того, как меняется доступность еды в зависимости от сезона, в анализ включили также данные по продуктивности растений.

Сравнив все эти данные, исследователи показали, что птицы, живущие в регионах с большей сезонной изменчивостью количества пищи (например, в полярных регионах) имеют более крупный мозг, чем птицы, обитающие в областях с ровным климатом (например, в районе экватора). Интересно, что такая корреляция была обнаружена только для трех из четырех включенных в анализ отрядов: воробьинообразных, совообразных и дятлообразных. В отряде курообразных по непонятным причинам такой корреляции не обнаружилось. Возможно, дело в том, что курообразные птицы выживают в регионах с сильной сезонной изменчивостью не за счет пластичности поведения, а за счет каких-то других адаптаций — например, пониженного уровня метаболизма или специализации на «некачественных» типах еды, таких как иголки хвойных деревьев, доступных круглый год.

Затем исследователи провели филогенетическую реконструкцию эволюции размера мозга, чтобы выяснить, действительно ли крупный мозг эволюционировал после того, как птицы заселили регионы с выраженной сезонностью — или же они имели крупный мозг изначально, еще до заселения этих регионов. Иными словами, авторы сравнили правдоподобность двух моделей эволюции: адаптивной и случайной. Оказалось, что наибольшую статистическую поддержку имеет модель адаптивной эволюции, согласно которой крупные мозги эволюционировали в ответ на жизнь в тяжелых климатических условиях. Косвенно это подтверждается также тем, что корреляция крупного мозга с сезонностью климата наблюдалась только у немигрирующих птиц. У видов же, улетающих на зиму в теплые регионы, время, проведенное в областях с высокой сезонностью, не привело к увеличению размера мозга.

#биология #птицы #мозг
https://telegra.ph/Холодный-климат-заставил-птиц-поумнеть-12-25

Меланома представляет собой злокачественное новообразование из пигментных клеток и наиболее опасную форму рака кожи. Ежегодно меланома поражает более 200 тысяч человек, свыше 50 тысяч из которых умирают. При этом основным способом ее диагностики является визуальный осмотр. Биопсия подозрительных новообразований подтверждает меланому лишь в 10 процентах случаев.

Чтобы восполнить пробел, ученые из Рокфеллеровского университета и других учреждений проанализировали базу данных из 120 фотоснимков новообразований (60 доброкачественных пигментных пятен и 60 меланом). С помощью компьютерных программ авторы отобрали 50 диагностических критериев, отличающих меланому, в том числе форму, размер, симметричность, соотношение цветов и другие.

Наиболее значимые параметры вошли в набор визуальных биомаркеров меланомы, который ученые использовали для обучения 13 различных алгоритмов. Их задачей было определить тип новообразования по соотношению критериев. Результат совместной работы алгоритмов выражался в количественной оценке Q от 0 до 1. Чем выше было значение, тем выше вероятность того, что на снимке меланома.

В ходе испытаний система сумела верно определить меланому в 98 процентах случаев. Однако специфичность оказалась невысокой: диагностика доброкачественных новообразований была проведена только в 36 процентах случаев. По словам исследователей, подобные значения чувствительности сопоставимы с показателем квалифицированного эксперта-дерматолога.

#ml #медицина
https://naked-science.ru/article/sci/neyroset-nauchili-ranney-diagnostike