Продолжим вчерашний разговор об акустике. Сегодня о влиянии звука на химическую реакцию.

Энергию, необходимую для протекания химических реакций, можно передать системе разными способами. И самый простой из них – это нагревание. А вот химики-аудиофилы из главной K-pop страны и Корейского института фундаментальных наук изучили передачу энергии с помощью звука! Учёные поместили чашку, содержащую водный раствор восстановленного метилвиологена (он синего цвета) на аудиоколонку. На воздухе этот раствор становится бесцветным, поскольку кислород растворяется и окисляет метилвиологен. Когда же корейцы включили на колонке забойный металл с мощной басухой в районе 40 Гц, то, как видим на гифке, реакция в растворе в определенных частях стоячей волны протекала быстрее. Команда надеется, что их любовь к музыке позволит открыть новые способы контроля и визуализации химических реакций.
Для желающих, погрузиться в мир химии и музыки, ссылка на статью тут.
#химия

Подведём итоги первой загадки нового сезона. Большинство Посетителей нашего Зоопарка (59%) выбрало ответ Мяч для гольфа. И это неправильный ответ, так на картинке, как можно видеть, была фотография подошвы.

И новый сезон Субботников начинается с победы Администрации:
Зоопарк—Посетители 1:0

Одна из красивейших химических реакций «Золотой дождь» - это реакция взаимодействия нитрата свинца Pb(NO₃)₂ и иодид калия KI с образованием йодид свинца PbI₂ и нитрата калия KNO₃:
Pb(NO₃)₂ + 2 KI → PbI₂ + 2 KNO₃.

В то время как нитрат калия KNO₃ растворим, йодид свинца PbI₂ практически нерастворим при комнатной температуре и поэтому выпадает в осадок в виде ярко жёлтых кристаллов. Чтобы получить красивые крупные золотистые хлопья, оседания которых и называют «золотым дождём», а не мелкие жёлтые кристаллики, раствор лучше нагреть.
#химия

Солнце в руках

Учёные создали молекулу, которая поглощает энергию солнечного света и сохраняет её в химических связях.

Солнце – неиссякаемый (в обозримых пределах) источник энергии. Но важнейшая задача не просто в поглощении энергии солнечного света, а в её эффективном хранении. Чтобы энергия была доступна, когда солнце не светит.

И химики-солнцепоклонники из шведского Линчёпингского университета придумали, как поймать солнечный свет и сохранить его энергию в новой молекуле.

Молекула дитиенилбензола может принимать две разные формы: изначальную (в начале гифки), которая может поглощать энергию солнечного света, и альтернативную форму (в конце гифки), в которой её структура изменилась и стала намного более энергоемкой после поглощения света. Именно это новая структура позволяет эффективно хранить энергию солнечного света в молекуле. По большому счёту, как видно из гифки, в результате освещения образовалось ещё одно бензольное кольцо, что и позволяет запасти немного энергии.

Такие молекулы называются молекулярными фотопереключателями. На химическую структуру фотопереключателей влияет энергия света. Это означает, что структуру и, следовательно, свойства фотопереключателя можно изменить, осветив его.

Интересно, что возможности такой энергетической трансформации молекулы были предсказаны на суперкомпьютере. Расчеты показали, что молекула дитиенилбензола сможет быстро структурно трансформироваться – в пределах 200 фемтосекунд. А дальше коллеги шведов из Исследовательского центра естественных наук в Венгрии смогли получить эту молекулу и провести эксперименты, которые подтвердили предыдущие теоретические расчёты.

Так что помни, с помощью молекулярного фотопереключателя дитиенилбензола можно собирать и хранить солнечную энергию. Осталось только выяснить, каким же образом накопленную энергию можно из этой молекулы эффективно извлечь?
Инфа отсюда.
#химия

Физика всегда придёт на помощь. Особенно, если ты знаешь закон Паскаля, и как работают самозапускающиеся сифоны.

Как утверждал Паскаль, давление, производимое на жидкость, передается в любую её точку без изменений во всех направлениях. И именно атмосферное давление заставляет жидкость перетекать из заполненного сосуда или водоёма через трубу, пока уровни жидкости в сосуде и в выходном отверстии трубы не сравняются. То есть не сравняется давление с двух сторон, давящее на жидкость.

Важно, чтобы труба была заполнена жидкостью, иначе сифон работать не будет. Конечно, самый интересный момент, а он на гифке пропущен, как они перевернули заполненную трубу, чтобы она не хватанула воздух.
#физика

Ни жив, ни мёртв

Чтобы пережить холодные ночи, колибри снижает температуру тела до 3°С, переходя в состояние анабиоза.

Что-то давно не писали о братьях наших меньших, что неправильно, так как хоть и формально, но мы Зоопарк. Исправимся сегодня и поговорим о колибри.

Анды в Перу – это настоящий рай для колибри. Тут и богатые нектаром полевые цветы и хищников совсем мало. Но есть одна проблема: холод.

В этих дождливых тропических высокогорьях температура ночью часто опускается ниже нуля. И как в таких условиях выжить шестиграммовой птице? Откуда колибри получает достаточно дополнительной энергии, чтобы согреться в течение ночи?

Выяснили это американские биологи, которые исследовали 26 особей шести видов на высоте примерно 3800 м над уровнем моря в тропических Андах. Когда окружающая температура падает вместе с заходом солнца, колибри входят в состояние анабиоза, известное как оцепенение. Один из видов – чёрный металлохвост (Metallura phoebe) – при этом снижает температуру тела до 3,26°С. И это самая низкая температура тела, когда-либо зарегистрированная у птиц или млекопитающих, не находящихся в спячке.

В течение дня крошечные сердца колибри могут биться 1200 раз в минуту, чтобы поддерживать их безумный темп жизни. Но во время оцепенения их пульс падает до 40 ударов в минуту. Это позволяет сократить потребление энергии примерно на 95%. Именно такая адаптация позволяет колибри дожить до утра.

Так что помни, рассказ дяди Пети, как он в новогоднюю ночь проспал до утра в замёрзшей луже, – может и не совсем выдумка, если он как и колибри чёрный металлохвост может впадать в оцепенение до утра, снижая температуру своего тела до нескольких градусов выше нуля.
Инфа отсюда.
#био

Термитная смесь – смесь алюминия с другими металлами – на многих произвела впечатление. Но разрушительная мощь температуры горения термита (больше 2000°C) может не только делать дырки в стальных листах, но и заниматься созидательным трудом. Например, в виде термитной сварки рельсов, как на сегодняшней гифке. Что важно, для такой сварки не нужен подвод энергии из вне. Главное, чтобы началась химическая реакция.
Для желающих изучить процесс во всех подробностях – отличное видео тут.
#химия #физика

Итоги вчерашней загадки: большинство (48%) выбрало ответ Медицинская маска. И это верный ответ, т.к. на микрофотографии был внешний слой медицинской маски.

И чтобы закрыть масочный гештальт, давайте сегодня изучим электронную микроскопию маски. Вверху маска в разрезе с тремя слоями. Внешние слои маски, один из которых и был на вчерашней картинке-загадке, состоят из периодически сплавленных и крупных полимерных нитей. Рассмотрим внимательнее средний фильтрующий слой (увеличенный прямоугольник с верхней картинки в центре показан на втором изображении): он состоит из ещё меньших и беспорядочно спутанных полимерных нитей. Нижняя картинка – ещё большее увеличение этого слоя. Видно, что расстояния между нитями десятки микрометров, так что об эффективной защите от вирусов, размер которых десятки нанометров, говорить сложно. Поэтому ношение маски может снизить риск заражения инфекцией только совместно с социальным дистанцированием и частым мытьём рук.

А счёт нашего противостояния:
Зоопарк—Посетители 1:1

Этот вид магии имеет своё имя – фигуры Лиссажу. Именно такие фигуры рисует маятник, который одновременно колеблется в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Такие фигуры популярны не только на экранах осциллографов, но и в дизайне. Например, встречаются на логотипах Австралийской вещательной компании или Лаборатория Линкольна из MIT.
#математика

Шнобель 2020

На прошлой неделе в четверг в Гарварде прошло 30-е первое ежегодное вручение шнобелевской премии (Ig Nobel Prize), которую присуждают «за достижения, которые заставляют сначала засмеяться, а потом задуматься». В этом году, в связи с пандемией, призы вручали онлайн. Давайте изучим за что же дали шнобеля в этом году.

Приз в области науки о материалах получили учёные из США и Великобритании, решившие проверить легенду об эскимосе, который сделал нож из собственных экскрементов. Для этого учёные сделали нож из настоящих человеческих фекалий, которые были заморожены до минус 50°C и заточены. Затем исследователи попытался резать этим ножом мясо. Нож треснул и сломался. Myth busted!

Премия по энтомологии ушла к американцу Ричарду Веттеру за сбор доказательств того, что многие энтомологи (ученые, изучающие насекомых) боятся пауков. Может дело в том, что пауки не насекомые, а паукообразные?

Учёные из Бельгии и Нидерландов получили Шнобелевскую премию по медицине за введение нового психиатрического диагноза – мизофонии – когда людей раздражают звуки, которые издают другие люди. У людей с таким расстройством, например, чмокание или жевание других вызывают гнев и отвращение.

Приз в области менеджмента получили пять профессиональных киллеров из Китая. Приняв оплату за совершение убийства, Си Гуан-Ань вместо выполнения заказа решил передать его на аутсорсинг другому киллеру Мо Тянь-Сяну, который передал заказ на субподряд Ян Кан-Шэн, который также передал заказ Ян Гуан-Шэну, который, как вы уже могли догадаться, передал выполнение заказа Лин Сянь-Си. Естественно, каждый следующий привлечённый к выполнению заказа наёмный убийца получал меньшую сумму гонорара. В итоге никто заказ так и не выполнил.

Премию Мира поделили Правительства Индии и Пакистана за то, что их дипломаты тайком звонили друг другу в дверные звонки посреди ночи, а затем убегали прежде, чем кто-либо успевал открыть дверь.

И в заключении отметим приз Медицинского образования, которые получили лидеры ряда стран (Бразилии, Великобритании, Индии, Мексики, Турции), а также Александр Лукашенко, Дональд Трамп, Гурбангулы Бердымухамедов и Владимир Путин за использование пандемии вируса Covid-19 для того, чтобы показать миру, что политики могут влиять на жизнь и смерть людей гораздо больше, чем учёные и врачи.

Причём Лукашенко получает шнобеля уже второй раз. Первый ему достался в 2013 году за то, что он запретил публичные аплодисменты, и за арест однорукого инвалида за эти самые аплодисменты.

Инфа отсюда.
Предыдущие вручения премий: 2019, 2018, 2017.
#шнобель

Реакция вытеснения меди из её сульфата выглядит эффектно и подтверждает правило, что более активные металлы вытесняют менее активные из их солей.

Действительно, электродный потенциал – объективная мера химической активности металла. И чем он меньше, тем активнее металл. Например, у нас на гифке железные пластинки, погружены в раствор сульфата меди CuSO₄. Так как у железа стандартный электродный потенциал равен —0,44 В, а у меди +0,34 В, то железо может вытеснять медь из раствора её соли, как более активный металл, а наоборот происходить не может. Вот мы и видим, как из раствора выделяется чистая медь и тёмно-коричневыми кристаллами высаживается на поверхности железа.
И, конечно, приведём реакцию всего происходящего:
Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu.
#химия

Есть такая профессия – викинг

Секвенирование ДНК викингов по всей Европе показало, что викингами не рождались, 
а работали. 

Слово «викинг» происходит от скандинавского «vikingr», означающего «пират». Эпоха викингов длилась с 800 г. н.э., после самого раннего зарегистрированного набега, и до 1050-х годов, накануне нормандского завоевания Англии в 1066 году. И у нас достаточно чётко сформированный кино и книгами образ викингов – белокурые богатыри на борту драккара в окружении своих братьев из Скандинавии, бесстрашно пересекали моря и океаны, чтобы грабить и совершать набеги по всей Европе и даже за её пределами.

Однако секвенирование ДНК более 400 скелетов из захоронений викингов, разбросанных по Европе и Гренландии, перепишет книги по истории и изменит привычный нам образ.

Начнём с того, что в большинстве своём викинги были не блондинами. И связано это с тем, что далеко не все викинги были скандинавами. Например, могилы викингов, раскопанные на Оркнейских островах Великобритании, вообще не содержали останков со скандинавской ДНК, тогда как в захоронениях викингов в Скандинавии встречались и ирландцы, и шотландцы. Сама же генетическая история Скандинавии находилась под влиянием генов из Азии и Южной Европы ещё до эпохи викингов. В целом можно сказать, что для многих «Викинг» - это была скорее профессия, а не вопрос наследственности.

В эпоху викингов не было слова для обозначения Скандинавии – оно появилось позже. Но викинги из разных регионов предпочитали разные направления. Викинги из современной Норвегии отправлялись в Ирландию, Шотландию, Исландию и Гренландию. Викинги из современной Дании предпочитали Англию. А викинги из нынешней Швеции устраивали свои набеги по странам Балтии, Польше и рекам России и Украины.

Так что помни, может викинг – это такая же умершая профессия, как кучер или телефонистка, но генетическое наследие викингов живет и сегодня: 6% населения Великобритании имеют ДНК викингов в генах. А теперь сравним это с 10%, которые у жителей Швеции.
Инфа отсюда.
#археология