Получение берлинской лазури – именно то, за что любят химию!

Сегодняшний синий пигмент называется или берлинская лазурь, или прусский синий (как больше принято на западе). Считается, что впервые это соединение было получено в начале XVIII века в Берлине, что и отражено в названии. Химически берлинская лазурь – это смесь гексацианоферратов (II) от KFe(III)[Fe(II)(CN)₆] до Fe(III)₄[Fe(II)(CN)₆]

Получают взаимодействием солей трёхвалентного железа (например хлорида FeCl₃) с гексацианоферратом(II) калия («жёлтой кровяной соли») K₄[Fe(CN)₆]:
FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] → KFe[Fe(CN)₆] + 3KCl.

И ещё интересный факт. Раньше считалось, что добавление солей железа (II) к раствору феррицианида позволяло получить другое соединение железа – турнбулеву синь. Однако методы рентгеновской и электронной дифракции показали, что структуры берлинской лазури и турнбулевой сини идентичны. А различия в цветах связаны с различиями в методах получения, что оказывает влияние на размер частиц и количество примесей.
#химия

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей (38%) выбрало ответ Селенид меди с платиной. И это правильный ответ.

Действительно, структура таких наноананасов состоит из двух материалов: селенид меди (Cu₂Se) образует тело плода, а металлические домены платины составляют листья. С помощью сканирующего просвечивающего электронного микроскопа можно сделать цветовую кодировку элементов, используя рентгеновскую энергодисперсионную спектроскопию. Шкала сверху показывает распределение атомов меди, селена и платины. Эти наночастицы могут найти применение в таких приложениях, как световой катализ.

А счёт нашего противостояния:
Зоопарк—Посетители 5:8

Потереть глаза – занятие увлекательное, особенно, если его рассматривать с помощью магнитно-резонансной томографии или МРТ.

Напомню, что с помощью МРТ можно исследовать внутренние органы и ткани с использованием явления магнитного ядерного резонанса. Мы не раз в нашем Зоопарке наблюдали интересные возможности МРТ: смотрим тут, тут или тут.

Что же касается сегодняшней гифки, то потереть или помассировать глаза – дело не плохое, но, как обычно, всё хорошо в меру. Не перестарайтесь.
#физика #медицина

Квантовое превосходство. Часть вторая

Новый китайский квантовый компьютер смог перейти в фазу квантового превосходства.

Всегда круто в чём-то превосходить других. И не так уж важно чем ты лучше. Может ты пропустил больше всех в семестре лекций по философии, у тебя самый большой размер ноги во дворе или ты счастливый обладатель самой большой коллекции скрепышей в классе. Главное, что твое превосходство над собратьями по разуму тотально и всеобъемлюще.

Вот и в мире компьютеров, особенно квантовых, есть фишка, которая называется квантовое превосходство. Это значит, что квантовый компьютер может совершать вычисления, которые недоступны обычным компьютерам в разумных пределах времени.

Фотонный квантовый компьютер из Китая выполнил расчёт, который невозможен для обычного компьютера, то есть перешёл в режим квантового превосходство. До этого такое случалось только раз в 2019 году на квантовом компьютере Google, что мы уже обсуждали тут. Принципиальная разница между этими квантовыми компьютерами в том, что компьютер Google создан на основе сверхпроводящих материалов, а китайский работает на фотонах.

В чём же суть квантового превосходства? Новый квантовый компьютер Цзючжан может за 200 секунд выполнить такие вычисления, которые на самом мощном классическом или неквантовом компьютере заняли бы более полумиллиарда лет!

Как же работает такая удивительная пепяка? Если квантовый компьютер Sycamore от Google основан на крошечных квантовых битах из сверхпроводящих материалов, которые проводят энергию без сопротивления, то Цзючжан состоит из сложного набора оптических устройств, перемещающих фотоны. Эти устройства включают источники света, сотни светоделителей, десятки зеркал и сто детекторов фотонов.

Сначала фотоны отправляются в сеть каналов. Там каждый фотон встречает серию светоделителей, каждый из которых направляет фотон по двум путям одновременно, в так называемую квантовую суперпозицию. Затем их пути сливаются вместе. Такая череда разделений и слияний заставляет фотоны интерферировать друг с другом по квантовым правилам.

Наконец, в конце измеряется количество фотонов в каждом из выходных каналов сети. При многократном повторении этот процесс даёт распределение чисел в зависимости от того, сколько фотонов было зарегистрировано на каждом выходе. Схематично этот процесс показан на картинке.

Если работать с большим количеством фотонов и множеством каналов, квантовый компьютер будет получать распределение чисел, которое слишком сложно для вычисления классическим компьютером. В новом эксперименте до 76 фотонов прошли через сеть из 100 каналов.

Однако, одним из ограничений Цзючжан является то, что он может выполнять только один тип задачи, а именно, выборку бозонов. В отличие от этого квантовый компьютер Google может быть запрограммирован на выполнение множества алгоритмов.

Так что помни, неравенство, доминирование и превосходство завладело умами не только людей, но теперь и машин. И казалось бы, кучка светодиодов, зеркал и детекторов – а туда же. Перешёл в фазу квантового превосходства над нашими любимыми Маками, Асерами и прочими неквантовыми старичками.
Инфа отсюда.
Полный текст статьи можно изучить тут.
#физика #техно

Графит – хотя это и углерод, но очень неплохой проводник. Учитывая длину графитового стержня в карандаше, он имеет сопротивление в пару Ом. И если через него пропустить ток в 10 ампер (при стандартном напряжении), как пытается наш сегодняшний герой, то выделяющееся тепло легко нагреет деревянную оправу карандаша до горения.

Знающие Посетители могут нас поправить, что грифель карандаша сделан не из чистого графита. Обычно это смесь графитового порошка с глиной или специальными полимерами. Такой грифель лучше пишет, и, меняя пропорции компонентов, можно регулировать твердость грифеля.

И, конечно, не стоит так делать дома. Вот и человек, снявший это видео, хотя и кажется не слишком умным, но это инженер, который прекрасно знает, как проводить такие эксперименты. Просто его цель – это популяризация науки в доступной и комедийной форме. Очень рекомендую его канал на YouTube ElectroBOOM.
#физика

Кто тут самый умный?

Исследование показывает, что игроки на PC имеют наивысший уровень интеллекта среди всех геймеров.

В честь выхода самой ожидаемой игры года Cyberpunk 2077 нельзя не коснуться темы геймерства. В игры играют все. Но если кто-то предпочитает шахматы или преферанс (кто-то младше 30-ти ещё знает эту игру?), то молодёжь с удовольствием шпилит в Колду и Роблокс. А кто-то и минуты не может прожить без своей мобилки и Весёлой фермы, а кому-то подавай РС и графоний. Геймеры, как и все люди, разные, предпочитают различные платформы, отличаются возрастом, платёжеспособностью и интеллектом. «Но кто же самый умный из геймеров?» – задались вопросом в Royal Panda и провели опрос более 1000 геймеров, играющих на разных игровых платформах и в разные игры.

IQ тест, проведённый исследователями, должен был оценить четыре ключевых признака интеллекта:
вербальный интеллект – тесты на чтение, письмо и понимание прочитанного;
математические способности – решение задач и арифметических тестов;
логическое мышление – вопросы на основе головоломок для измерения нестандартного мышления и творческого подхода;
визуальное мышление – вопросы, основанные на визуальном восприятии для измерения способности обрабатывать визуальный материал.
Ну, а теперь результаты и время всеобщего бомбления!

Оказалось, что самыми «умными» геймерами оказались пользователи PC – их средний IQ 112,3. На втором месте игроки на PlayStation с результатом 110,7. На третьем – любители Xbox 103,8, четвёртое место у поклонников Nintendo Switch с результатом 101,3, а замыкают список интеллектуалов любители мобильных игр – 99,4.
Интересно, что хотя PC игроки и оказались самыми «умными», но геймеры на PlayStation заняли первое место в тестах, измеряющих логическое и визуальное мышление.

Если рассматривать отдельные игры, то самые умные геймеры (среди всех платформ) играют в тактический шутер Rainbow Six Siege – их IQ 120,3. Как не странно второе место заняли игроки в Among Us с IQ 118,9. Третье место у Minecraft (IQ 116,3). А вот худший результат среди игр у поклонников Angry Birds – IQ 95,8.

И ещё один интересный результат: женщины-геймеры – умнее мужчин! У женской половины игроков средний IQ 108,4, когда у мужчин всего 102,3. Девушки уверенно доминировали во всех четырёх тестах.

Так что помни, если ты девушка и гамаешь в Rainbow Six Siege на компе, то твой интеллект в лёгкую ушатывает мужиков, играющих в Angry Birds на телефоне.
Инфа отсюда (без VPN не откроется).
#гуманитарка

В среду SpaceX запустила свой последний прототип ракеты Starship SN8 на высоту 12,5 километров.

Прототип космического корабля под номером 8 плавно взлетел, выполнил несколько задач, включая проверку его аэродинамики, развернулся и пошёл на посадку.

Но при посадке, как мы видим, ракета взорвалась от удара. Так как это был тестовый образец, то на борту не было экипажа, и никто не пострадал.

Несмотря на такую зажигательную концовку полёта, Илон Маск полон оптимизма и объяснил причину крушения: «Давление в топливном баке при посадке было недостаточным, из-за чего скорость приземления была слишком высокой».

На самом деле, это уже восьмой прототип и можно догадаться что стало с предыдущими семью. За четвёртым мы наблюдали тут.
#техно

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей (53%) выбрало ответ Цианобактерии. И это неправильный ответ, так как на вчерашней микрофотографии мы наблюдали электронную микроскопию так причудливо выросшего Арсенида галлия. Метод получения: химическое осаждение из газовой фазы.

И счёт нашего противостояния теперь:
Зоопарк—Посетители 6:8

На протяжении десятилетий лазер успешно применяется в автомобильной и металлургической промышленности. Но почему бы его не использовать и в стекольном производстве? Как видим на гифке, с помощью лазера можно эффективно сваривать стеклянные части, если светить им в область шва. С другой стороны, с помощью лазера можно и отделять части стеклянных изделий.
#техно

Косточка для батарей

Учёные создали эффективные натриевые катоды, имитирующие кости млекопитающих. 

Если вы думает, что король электроники – это iPhone Apple, планшет Samsung или холодильник Бирюса, то это не так. Король электроники – это литий-ионная батарея! Именно такие аккумуляторы питают всё – от смартфонов до беспилотных автомобилей. Но у этих батарей есть серьезные проблемы с перегревом, что может приводить даже к взрыву.

За последнее десятилетие, в целях разработки более безопасных и эффективных решений, ученые работали в поисках дешёвой альтернативы литиевым батареям – аккумуляторам на основе натрия. Но катоды – электроды, которые переносят электроны через батарею – для натриевых батарей, как известно, нестабильны.

Для решения этой проблемы корейские любители натрия обратили внимание на один богатый природный ресурс: человеческое тело! А если быть точнее, то кости млекопитающих.

Оказалось, что кости млекопитающих – отличная модель для материала катодов батарей, так как у них двойная текстура: снаружи кости состоят из твердого, в основном негибкого кальция, а внутренняя часть кости – костный мозг – гораздо более губчатая, гибкая и мягкая. То есть кость – это отличный пример мягко-твёрдого композитного материала, который может сгибаться при нагрузке и в то же время структурно выдерживать нагрузку на тело. Такая структурная целостность – это именно то, чего не хватает натриевым батареям.

Вот исследователи и последовали лекалам природы и создали биомиметический катод из полианионного композитного материала Na₃V₂(PO₄)₃ (или NVP) и восстановленного оксида графена. Пористая система из NVP имитировала костный мозг, а роль прочной внешней кости из кальция досталась оксиду графена. На картинке непосредственно сам материал.

Тестирование стабильности нового костеподобного катода показало впечатляющий прирост стабильности и общее продление срока службы батареи. Такая аккумуляторная батарея способна заряжаться на сверхвысокой скорости всего за 3,6 секунды и может сохранять 91% своей ёмкости после 10 000 циклов зарядки. Для сравнения, литиевые батареи обычно служат от 400 до 1200 циклов.

Так что помни, для некоторых костный мозг – в это деликатес, который можно повысасывать из косточки, но для корейских учёных костный мозг стал важным источником вдохновения при создании мягко-твёрдого композитного материала для батарей нового поколения.
Инфа отсюда.
Саму статью можно изучить тут.
#химия

Старт Сатурна V с Аполлоном-11 зрелище завораживающее. Особенно в момент, когда он разгоняется до скорости звука (1191,6 км/ч) и преодолевает звуковой барьер. И, конечно, впечатляет конденсация атмосферной влаги вокруг ракеты-носителя. Это эффект Прандтля-Глоерта, связанный с тем, что при скорости ракеты около скорости звука в обтекающем её воздухе возникает перепад давления и температуры. Как следствие, воздух теряет способность удерживать влагу и формируется конденсат из мельчайших капелек в виде небольшого облака вокруг ракеты.
#физика

Ультрафиолетовая смерть

Использование ультрафиолетовых светодиодов позволяет эффективно уничтожать коронавирус. 

Трудно спорить с тем, что коронавирус изменил нашу жизнь. Ещё год назад человек в маске на улицах Сызрани привлёк бы пристальное внимание всего местного бомонда: от школьников с портативными колонками, из которых доносится сверхтрендовый Моргенштерн, до членов ночного интеллектуального клуба в адидасе, распивающих «Охота крепкое» на детской площадке под нетленные песни Шнура. А сегодня всё иначе – многие наши сограждане, запуганные страшным коронавирусом, в панике избегают людей без масок и вообще боятся выходить из дома. Психоз и паника, особенно среди поколения «видевшего Брежнева» нарастает. И хотя появление вакцин, как забугорной от Pfizer, так и посконного Спутника, внушает сдержанный оптимизм, но, когда они ещё дойдут до наших Надымов и Торжков?

– Спокуха, ребята! – на иврите пытаются нас обнадёжить учёные из Тель-Авивского университета. – Этот коронавирус мы будем «мочить» ультрафиолетом!

Биологи из Земли Обетованной опубликовали исследование, посвященное эффективности обеззараживания коронавируса УФ-светом на разных длинах волн или частотах. Оказалось, что убить коронавирус с помощью светодиодных ламп, излучающих ультрафиолетовый свет, довольно просто. Изучая оптимальную длину волны для уничтожения коронавируса, было обнаружено, что коротковолновый ультрафиолет с длиной волны 265 нанометров (Ультрафиолет-С) почти так же эффективен для дезинфекции вируса, как средневолновой ультрафиолет с длиной волны 285 нанометров (Ультрафиолет-В). А для уничтожения 99,9% вирусов требуется менее получаса.

То есть можно устанавливать УФ-лампы в системах кондиционирования воздуха, водоснабжения или в вакууме и эффективно дезинфицировать большие площади.

Тут важно отметить, что стоимость светодиодных ламп с длиной волны 285 нм намного ниже, чем стоимость ламп с длиной волны 265 нм. И это главный результат исследования.

Так что помни, если у тебя дома нашлась УФ-лампа с длиной волны менее 300 нм, то не спеши её включать. Эта штука гораздо опаснее для твоего здоровья, чем сам король дум и тел человеческих – коронавирус. Средний и дальний ультрафиолет – крайне опасен и вреден при непосредственном контакте с человеческим телом. Береги себя, а то, для кого мне будет писать свои огненные посты?
Инфа отсюда.
#физика #био

Магнитоплан, маглев или поезд на магнитной подушке можно сделать и в домашних условиях. А нужны только рельсы из неодимового магнита и сверхпроводник, который и будет поездом. Поезд на такой магнитной подушке не касается рельсов и левитирует. Для этого сверхпроводящий магнит надо охлаждать. Обычно это делается жидким азотом, шлейф которого из нашего маглева хорошо виден на гифке. При охлаждении сверхпроводники выталкивают магнитное поля из сверхпроводящей фазы и, отталкиваясь от магнита, левитирует!
#физика