научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ОТКРЫТИЯ, СПОСОБНЫЕ ИЗМЕНИТЬ МИР

Космический пылесос

Каждый год Королевское научное общество сообщает о новейших достижениях науки и техники, которые в скором времени могут найти широкое применение. Представляем пять наиболее интересных из списка 2016 года, которые вот-вот покинут лабораторные стены и будут проходить испытание в реальных условиях.

Космический пылесос

Пустые оболочки ракет, умершие спутники, куски стекла и крохотные кусочки краски - все это летает в космическом пространстве и составляет примерно 7 тыс. тонн космического мусора, которым человечество успело загрязнить космос за период его освоения.

БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ КОГДА-ЛИБО ЗАПУЩЕННЫХ В КОСМОС ОБЪЕКТОВ продолжает  вращаться и представляет реальную угрозу для работающих спутников, которые, помимо всего прочего,  необходимы для обеспечения интернет- и мобильной связи. Международная космическая станция, например, должна регулярно подправлять свое месторасположение, чтобы избежать столкновения с подобным мусором.

Однако теперь на помощь придет миссия Remove Debris (Убрать мусор), которая будет в буквальном смысле ловить и затягивать мусор. Испытания начнутся в первые месяцы 2017 года.

"Это не научная фантастика, а реальная проблема, - объясняет в интервью Би-би-си руководитель проекта профессор Джейсон Форшоу из Космического центра университета Суррея. - Весь космический мусор в конце концов упадет на Землю благодаря силе притяжения, однако какая-то его часть летает на высоте 1000 км, и на это уйдет примерно тысяча лет. Но мы не можем столько ждать, у нас есть всего лет 10-20 до того, как это перерастет в серьезную проблему".

Принцип сбора космического мусора очень прост: в космическое пространство забрасывается сеть наподобие рыболовецкой. Как только она наполнится мусором, специальный космический корабль-тягач доставит ее на Землю. При вхождении в атмосферу мелкий мусор сгорит, а крупные куски будут доведены до Тихого океана и сброшены туда.

Другая система задействует серебряный парус, который внешне напоминает воздушный змей. Он сделан из ультратонкой пленки и работает по принципу обычного паруса, но в действие его будут приводить протоны солнечного света, а не ветер. Парус будет утягивать мусор с орбиты, ускоряя тем самым его возвращение на Землю.

Комар"Комариные дневники"

Борьба с малярийным комаром anopheles занимает ученых уже не один десяток лет, поскольку именно это насекомое является переносчиком малярии - болезни, уносящей ежегодно 438 тыс. жизней. А в последние годы возникла новая проблема: повышенная резистентность малярийных комаров к имеющимся инсектицидам, поскольку процесс естественного отбора делает их более жизнеспособными.

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КОМАРОВ К ПРЕПАРАТАМ ПО ИХ УНИЧТОЖЕНИЮ зафиксирована в 60 странах и достигла угрожающей степени в Западной и Восточной Африке. Поэтому самое главное в этой борьбе - понять поведение комара.

"Мы используем инфракрасные камеры для слежения за тем, как комары облетают надкроватную сетку. Впервые нам удалось заснять их действия в таком объеме", - сказала Би-би-си Джози Паркер, научный сотрудник Института тропической медицины в Ливерпуле.

Проект "Комариные дневники" исследует, в течение какого времени комары облетают надкроватную сетку и каким образом инсектицид, содержащийся на ткани, не дает комарам укусить спящего человека.

"Чтобы инсектицид заработал, надо, чтобы комар дотронулся до сетки, при этом очень короткого контакта недостаточно. Наша задача - определить, как долго комару нужно пробыть на сетке, чтобы погибнуть", - говорит Паркер.

Это исследование поможет в разработке новых, более эффективных тканей, сеток и препаратов."Сетки представляют собой физический барьер, но если они не уничтожают комара, то он будет летать где-то поблизости и укусит человека, когда он проснется", - говорит Паркер.

РентгенСекреты 4D рентгеновского синхротрона

Это сложная машина позволяет ученым заглянуть в суть материалов, будь то магма - чтобы узнать о крупномасштабных вулканических извержениях, или кристаллы льда - чтобы понять, почему одно мороженое вкуснее другого.

"МЫ ПРИМЕНЯЕМ ТЕХНОЛОГИЮ РЕНТГЕНОВСКОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ, которая использует яркий свет такой мощности, что он позволяет увидеть внутреннюю структуру вещей в трехмерном измерении. Мы можем заглянуть в любой объект, сфера применения огромна", - рассказывает Камел Мади из Манчестерского университета. Луч синхротрона в 10 млрд раз ярче солнечного, он входит в структуру материала, не нанося ему внешних повреждений. Камера на другом конце фиксирует полученную лучом информацию, делая снимки высокого разрешения."Четвертым измерением" здесь выступает время: ученые, изменяя  среду, например температуру и давление, создают условия, в которые попадают вещества в естественных условиях, и наблюдают за происходящими с ними изменениями."Мы можем понять, как изменяется структура материалов, когда мы их производим, поэтому в этом аппарате содержится разгадка того, как улучшить производство, например, реактивных двигателей или литиевых батарей", - говорит Мади.

Эта же технология может оказать большую помощь в понимании того, как имплантаты реагируют на контакт с тканью тела человека. В частности, ученые исследуют, как артрит воздействует на хрящи и что можно сделать, чтобы улучшить качество жизни больных артритом.

Пауки должны работать!Заставить пауков работать

Ученые хотят понять, почему паутина так прочна и эластична.

Паутиный шелк, из которого плетется паутина, это ключ к следующему поколению совместимых с живыми тканями (человеческого организма) экоустойчивых материалов.

"ПАУТИНЫЙ ШЕЛК СУЩЕСТВУЕТ УЖЕ 300 МЛН ЛЕТ, ПРИ ЭТОМ ПАУКИ ИСПОЛЬЗУЮТ минимум материала для достижения максимального эффекта", - говорит биолог Бет Мортимер из группы по изучению шелка в Оксфордском университете.

Для создания паутины, куда ловится живая добыча, пауки используют белок, и теперь ученые пытаются расшифровать на молекулярном уровне структуру их шелка и то, как это может пригодиться для наших повседневных нужд.

В природе существует не много материалов, способных сравниться по прочности с паутиным шелком, а если совместить его с каучуком, то можно получить суперпрочную ткань. "Процесс производства шелка в тысячу раз более энергосберегающий, чем синтетические полимеры, такие как пластик, например. Так что теперь задача состоит в том, чтобы сделать этот процесс рентабельным", - поясняет Мортимер.

Присутствие крошечных капель клеющего вещества, которое делает паутину такой липкой и тягучей, навело ученых на мысль о том, как произвести схожий материал. К тому же шелк биосовместим: уже идут клинические испытания по использованию шелка в имплантатах хрящей коленного сустава.

У паутины есть еще одно интересное свойство: когда пойманная добыча пытается выбраться, паутина резонирует и посылает пауку сигнал - это можно использовать для создания музыкальных инструментов с особой вибрацией.

Костная тканьКостная революция

Ученые разработали технологию по выращиванию искусственных костей в лабораторных условиях без использования химических препаратов или медикаментов, а лишь с помощью волновых колебаний.

ОНИ НАЗЫВАЮТ ЭТОТ ПРОЦЕСС НАНОТОЛЧКАМИ. ИЗ КОСТНОГО МОЗГА извлекают стволовые клетки и толкают их с помощью высоких частот, чтобы они начали превращаться в клетки костной ткани.Новая костная ткань выращивается из собственных клеток пациента без химических препаратов или митогенов (белков роста), которые дают нежелательные побочные эффекты.

Таким образом отторжения ткани не произойдет, к тому же этот метод не требует болезненной операции для изъятия образцов костной ткани из других частей тела пациента. Нанотолчки производятся тысячу раз в секунду, толкая клетку на расстояние 20 нанометров."Мы биомимикрируем саму кость, которая вибрирует естественным образом тысячу раз в секунду", - поясняет профессор Мэтью Далби, занимающийся этими исследованиями в Университете Глазго.

С помощью этой технологии можно залечить травму кости или нарастить существующую костную ткань. В дальнейшем переломы можно будет лечить без операции, а просто посредством нанотолчков, а также, возможно, замедлить рост опухоли при определенных видах рака.

Костная ткань является одной из самых пересаживаемых после крови, а, учитывая стареющее население, страдающее от остеопороза и переломов бедра, эта технология может быть чрезвычайно востребована.

Ученые планируют в ближайшие три года начать пересаживать пациентам кости, выращенные в лабораторных условиях с помощью нанотолчков, а широкого применения этого вида терапии можно ожидать в ближайшие 10 лет.

Чарльз ПЕНЬЯ, Русская служба BBC, Великобритания

Опубликовано в Техника
Прочитано 386 раз
Оцените материал
(0 голосов)
Другие материалы в этой категории: « ПОИСКОВИК ДАВИДА ЯНА УДАРНАЯ СИЛА »

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх