Почему гелий меняет голос?

Дело в том, что гелий легче, чем воздух, и звук распространяется через гелий гораздо быстрее. Примерно в 2-3 раза быстрее, что приводит к повышению тона голоса. По этой причине голос становится писклявым и смешным.

Если поступить наоборот: вдыхать газ более плотный, чем воздух, то эффект будет обратным – ваш голос начнёт звучать на тон ниже, то есть вы начнёте басить.
#воскресник

Подводим итоги вчерашней загадки. Сегодня большинство Посетителей (62%) снова выбрало правильный ответ. На картинке были силикагелевые шарики, которые можно найти в пакетиках в коробках для обуви. Силикагель – это отличное поглощающее воду вещество, которое получают из перенасыщенных растворов кремниевых кислот (nSiO₂·mH₂O)

А счёт нашего противостояния сравнивается:
Зоопарк—Посетители 9:9

Не графеном единым

Начался новый год, а значит надо посмотреть, как дела у нашего старого друга – графена. Но сегодня не совсем о нём, а о его ближайшем родственнике – аморфном углероде. Именно из него исследователи из Сингапура получили первый в мире аморфный двумерный материал.

Аморфные твердые вещества в отличии от кристаллов не имеют дальнего порядка. В аморфных телах существует ближний порядок, то есть некоторая закономерность в расположении соседних атомов, но на больших расстояниях порядок «размывается» и постепенно переходит в «беспорядок».

С помощью метода лазерного химического осаждения из газовой фазы (LACVD) учёные смогли синтезировать монослой аморфного углерода сантиметрового масштаба (утверждают, что на картинке именно он на SiO₂/Si подложке), и давай изучать его методами электронной микроскопии, рамановской и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопий.

Выяснилось, что монослой аморфного углерода состоит из кристаллитов, то есть из крошечных областей упорядоченных атомов, которые связаны между собой областями со случайным распределением атомов. Интересно, что структура таких кристаллитов, как у графена – они представляют собой взаимосвязанные углеродные шестиугольники. Эти области, которые различаются по форме, размеру и ориентации, окружены случайными областями, содержащими углеродные пятиугольники, семиугольники и восьмиугольники.

Материал оказался на удивление прочным – прочность на разрыв всего в два раза меньше, чем у монокристаллического графена. Но, в отличие от графена, трещины в двумерном аморфном углероде не распространяются, поэтому ни один разрыв не приводит к разрыву всего листа. В то же время электрическое сопротивление аморфного материала аналогично атомарно тонкому нитриду бора – то есть на 10 порядков больше, чем у графена.

Исследователи предполагают, что благодаря таким свойствам, двумерный аморфный углерод можно будет использовать, как антикоррозионное покрытие, в накопителях жестких дисков или в качестве электродов в батареях и суперконденсаторах.

Так что помни, двумерный аморфный углерод, он почти как графен, только без дальнего порядка и хайпа. Пока, во всяком случае.
Инфа отсюда.
#нано #химия #физика

Сегодня история о том, как постареть за считанные секунды или стать Палпатином. А если серьёзно, то что происходит при увеличении перегрузок с 1,5 g до 7 g.

При положительной перегрузке – вектор перегрузки от головы к ногам – кровь уходит от головы в ноги, что приводит к тому, что человек постепенно теряет сознание. Обратите внимание, как на гифке, чтобы не потерять сознание, она начинает стимулировать мышцы ног, чтобы вытолкнуть кровь обратно к голове.

Но ещё хуже для человека отрицательные перегрузки, при которых увеличивается приток крови к голове. Это вызовет прилив крови в мозг и глаза – где отёки совсем не хорошо. Кровеносные сосуды в этих местах могут легко разрываться, и в результате возникает временная слепота и даже геморрагический инсульт или кровоизлияние в мозг.
#физика

Вечно молодой, вечно пьяный

«Жить долго и счастливо!» – наверное, главная цель большинства людей. И многие годы учёные из университетов бьются в поисках секретов долголетия, которые давно известны фитоняшкам из инсты и потомственной целительнице из Одноклассников Аграфене Михайловне...

И вот прорыв – китайско-американская группа биологов выявили синергетические клеточные механизмы,которые увеличивают продолжительность жизни червей Caenorhabditis elegans в пять раз!

Caenorhabditis elegans (на картинке) – это круглые черви длиной около 1 мм, которых часто используют в качестве модели при изучении механизмов старения. У этих червей многие гены такие же, как у людей, а их короткая продолжительность жизни, составляющая всего три-четыре недели, позволяет ученым быстро оценить последствия генетических вмешательств.

В новом исследовании изучался двойной мутант, в котором были генетически изменены пути передачи сигналов инсулина (IIS) и регуляторного белка TOR (мишень рапамицина). Поскольку изменение путей IIS приводит к увеличению продолжительности жизни на 100%, а изменение пути TOR – к увеличению на 30%, то ожидалось, что двойной мутант будет жить на 130% дольше. Но вместо этого его продолжительность жизни увеличилась на 500%! А это эквивалентно увеличению продолжительности жизни человека до 400-500 лет.

Тут интересно, что общий эффект не складывается из отдельных составляющих. То есть в данном случае один плюс один не равняется двум, а один плюс один равняется пяти. Обнаружение такого синергетического взаимодействия может привести к использованию новой комбинированной терапии, каждая часть которой имеет своё влияние на продолжительность жизни здорового человека таким же образом, как комбинированная терапия используется при лечении рака или ВИЧ.

Именно такой синергетический подход может объяснить, почему ученым до сих пор не удалось идентифицировать тот единственный ген, который ответственен за способность некоторых людей доживать до необычайно глубокой старости без большинства заболеваний, сопутствующих старению.

Так что помни, последовательная трансляционная регуляция приводит к снижению уровня цитохрома в клетках зародышевой линии, что неавтономно активирует митохондриальный развернутый белковый ответ и АМФ-активируемую протеинкиназу в метаболической ткани для обеспечения долголетия круглых червей. Пока только червей.
Инфа отсюда.
#биология

Сгорание стальной ваты демонстрирует нам удивительные вещи.

Стальная или железная вата представляет собой пучок очень тонких стальных проволочек. И она отлично горит. Обратите внимание, что по мере сгорания стальной ваты масса на весах растёт. Это происходит при горении, то есть окислении железа кислородом. Кислород воздуха связывается с железом образуя Fe₃O₄ или двойной оксид железа (II,III) FeO·Fe₂O₃:
3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄.
Именно за счёт того, что к железу присоединяется кислород, образуя твёрдый оксид железа, вес на весах и увеличивается.
#химия #физика

Не в бровь, а в глаз

Что только не использовали для лечения рака – и наночастицы, и вирусы, и молитвы. А вот учёные из Калтеха предложили бороться с раком с помощью звука. Но не просто звука, а ультразвука.

Обычно в ультразвуковой терапии используют или излучение высокой интенсивности, что приводит к нагреву и разрушению клеток, или специальные контрастные вещества, которые вводятся перед ультразвуком, что может разрушить близлежащие клетки. При лечении рака таким образом тепло может нанести вред не только раковым клеткам, но и здоровым, а контрастные вещества действуют только на небольшую часть опухоли.

Но американские учёные разработала методику онкотрипсии, основанную на идее, что клетки уязвимы для ультразвука на определенных частотах. Команда из Калтеха обнаружила, что импульсы ультразвука низкой интенсивности (с частотой 0,5–0,67 МГц и длительностью импульса > 20 мс) вызывали разрушение клеточного скелета раковых клеток, в то время как соседние здоровые клетки не пострадали. Эксперименты показали, что образование акустических стоячих волн и появление кавитации приводят к разрушению цитоскелета и гибели раковых клеток.

Исследователи надеются, что однажды их метод можно будет использовать наряду с химиотерапией, иммунотерапией, облучением и хирургией.

Так что помни, правильная настройка частоты или тембра звука позволит вам не только сообщить миру о том, что вы ударились мизинцем об угол кровати, но возможно, и уничтожить раковые клетки, оставив здоровые невредимыми.
Инфа отсюда.
Статья в свободном доступе тут.
#биология #медицина #физика

Подводим итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей (45%) проголосовало за лейкоциты. И это правильный ответ, так как на картинке электронная микроскопия лейкоцитов, заражённых бактериями Bacillus anthracis, которые являются возбудителями сибирской язвы.

И в нашем противостоянии Посетители вырываются вперёд:
Зоопарк—Посетители 9:10

Супералмаз

Что может быть прекраснее, чем углерод? Этот элемент нам подарил не только наших любимцев графен, нанотрубки, фуллерены, но и алмазы. И вот теперь американская группа учёных рапортует о синтезе нового супералмаза – клатратного!

Свойства материала во многом определяются химическими связями, которые связывают атомы между собой. Например, для материалов на основе углерода тип химической связи определяет такие свойства, как твёрдость – в твёрдом алмазе трехмерные sp³-связи, а в мягком графите двумерные sp²-связи.

Несмотря на огромное разнообразие углеродных соединений, известно всего несколько трехмерных структур на основе углерода, включая алмаз. Трехмерная структура делает эти материалы особо привлекательными для многих практических применений благодаря таким свойствам, как прочность, твёрдость и теплопроводность.

Вот группа исследователей и решила создать новый класс трёхмерных углеродных структур. Но не простых, а клатратных. Клатраты, по сути, это такие клетки, внутри которых не бедные хомячки или попугайчики, а другие типы атомов или молекул. Наличие таких «запертых» внутри структуры атомов придаёт материалам новые свойства.

Внутрь трёхмерной углеродной структуры исследователи смогли поместить атом стронция. А для повышения её стабильности добавили атомы бора. Получилась «супералмазная» клетка из углерода и бора внутри которой был пойман стронций. На картинке атомы углерода чёрные, бора фиолетовые, а стронций зелёный.

Для синтеза такой структуры необходимо высокое давление (570 000 атмосфер) и высокая температура (2500 K). В зависимости от захваченных атомов свойства клатрата могут меняться – например, от полупроводника до сверхпроводника. А учитывая большое количество возможных замен, учёные утверждают, что получили новый класс материалов на основе углерода с настраиваемыми свойствами.

Так что помни, если выросшую в клетке птичку выпустить на волю – она погибнет. Вот и супералмаз со стронцием может существовать только в инертной атмосфере, а на воздухе он разлагается. Так что лучше держать клетку запечатанной.
Инфа отсюда.
Полная статья тут.
#химия

Ну, точно, магия вокруг нас! И у этой магии есть имя – биолюминесценция или способность живых организмов светиться.

Такое красивое свечение одноклеточного планктона ночесветки можно наблюдать во многих тёплых морях. Говорят, что даже в наших Чёрном и Азовском, но я такого там не встречал.

При механическом воздействии на ночесветок – прибой, ваша рука или рачки, любящие ими питаться – они пытаются отпугнуть агрессоров с помощью вспышек голубовато-зелёного цвета. Люминесценция ночесветок вызывается химической реакцией между светоизлучающим веществом люциферином и ферментом люциферазой, которая протекает в тысячах органелл сферической формы, называемых сцинтиллонами.
#биология #химия

Танцы вдвоём, странные танцы

Всё-таки люди, занимающиеся наукой, романтики. Вот что вы видите на гифке? А вот любители электронной микроскопии из Германии и Англии видят тут интимный танец двух атомов, когда они соединяются друг с другом, расходятся и снова становятся одним целым.

Ну, давайте ещё раз вглядимся в видео, полученное на просвечивающем электронном микроскопе. Для изучения металлических связей в молекуле, состоящей из двух атомов рения (темные пятна), учёные поместили их в углеродную нанотрубку (решётка состоит из более светлых пятен). Атомы рения соединялись, разъединялись и сходились снова, хотя по случайности молекула вырвалась из своего заточения и оказалась в промежутке между двумя нанотрубками.

На основании ролика, учёные смогли прийти к выводу, что между атомами рения образуются различное число химических связей – от одной до четырёх. Чем ближе атомы были друг к другу, тем больше число связей. То есть на максимальном сближении атомы рения соединялись четырьмя химическими связями.

Для получения такой красоты исследователи разработали специальный метод работы просвечивающего электронного микроскопа при низких напряжениях, чтобы пучок электронов не повредил углеродные нанотрубки и не выбил атомы рения. Кроме этого, такой электронный луч нужен был не только для визуализации, но служил и другой цели – он мягко толкал атомы, заставляя их танцевать, а не топтаться на месте у стеночки.

Так что помни, для того чтобы атомы закружились в атомарной кадрили или польке, их нужно мягко поддакивать друг к другу. Одно только не понятно – в этих интимных танцах атомы были разнополыми (то есть по-разному заряжены) или однополыми?
Инфа отсюда.
Полная статья в открытом доступе тут.
#нано #химия #физика

Слоновья зубная паста не оставляет равнодушным никого. Вот и турецкий повар Бурак Оздемир не остался в стороне.

Оздемир популярный в Инстаграм повар, который занимается приготовлением необычных и гигантских блюд. У него 13,8 миллионов подписчиков, которых привлекает толи необычная кухня, толи фирменная улыбка, с которой он готовит. А нынче он из фудблогеров подался в научпоп.

А как делать слоновью зубную пасту, и что там происходит, мы уже обсуждали тут.
#химия