Новая технология от обмерзания

01.05.2019

Группа ученых из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) и университета Цюриха нашла новый способ препятствования тому, чтобы вода начала превращаться в ледяные кристаллы даже при очень низких температурах. Во время опытов, проводимых этими ученым, структура воды продолжала соответствовать жидкой фазе даже при температуре в -263 градуса по шкале Цельсия. И, как это бывает в науке достаточно часто, открытие "незамерзающей воды" стало побочным открытием, когда ученые занимались синтезом нового класса веществ-липидов с целью создания синтетической формы биологической материи под названием липидной мезофазы (lipidic mesophase).

Во время синтеза нового материала липиды, за счет процесса самосборки, формировали мембраны, которые демонстрировали свойства больших и толстых молекул. В этих мембранах формировалась целая сеть тончайших каналов, меньше нанометра в диаметре. У воды, заполнившей эти каналы, просто не было достаточно пространства для того, чтобы сформировать ледяные кристаллы при понижении температуры.

Ученые использовали жидкий гелий для охлаждения липидной мезофазы до температуры в -263 градуса по шкале Цельсия, всего на десять градусов выше температуры абсолютного нуля. И даже в таких условиях вода, находившаяся внутри каналов липидной мембраны, не превратилась в лед, а оставалась в жидком состоянии.

Главным интересом ученых в этих исследованиях было соотношение воды и липидов в материале липидной мезофазы, что определяет некоторые удивительные свойства такого материала. Было выяснено, что если смесь содержит 12 процентов воды, то структура мезофазы превратится из кубической формы в чешуйчатую при -15 градусах Цельсия.

Липидные мембраны, которые синтезировали ученые, являются копиями клеточных мембран некоторых видов бактерий, которые, благодаря этим мембранам, способны выживать в очень холодной окружающей среде. А новый мягкий синтетический материал, который был создан учеными, может использоваться в случаях, когда надо воспрепятствовать процессу замораживания воды при любых низких температурах.

<< Назад: Мы чувствуем запахи не только носом, но и языком 02.05.2019

>> Вперед: Выгода от биоразлагаемого пластика поставлена под сомнение 01.05.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Роботы-медузы для очистки океанов от мусора 02.05.2023 Ученые в рамках кибернетики часто вдохновляются существами живой природы. Вот и в этот раз изобретатели из Института физики Общества Макса Планка (Германия) поразили медузами. Результатом этого вдохновения стал робот-медуза, который может удалять мусор из щекотливых океанических сред вроде коралловых рифов. Новые работы размером не больше ладони и состоят из шести приводов, заполненных искусственными мышцами. Эти мышцы наполнены маслом мешочки, покрытые электродами, и при подаче тока они получают положительный заряд. Затем они разряжают ток в окружающую отрицательно заряженную воду, из-за чего масло в мешочках начинает перемещаться и заставляет роботов совершать колебательные движения. Весь этот процесс создает в воде поток, напоминающий работу вантуза, и поднимает мелкие частицы, подхватываемые роботом. Благодаря этому робомедуза не только может собирать мусор и фильтровать воду, но и способна захватывать мелкие биологические образцы типа рыбной икры. При этом механизм совсем не загрязняет окружающую среду и совершенно бесшумный. Тем не менее, у замечательного робота есть один серьезный недостаток: он подключается к источнику питания с помощью проволоки, что серьезно ограничивает его подвижность. Исследовательская группа уже работает над образцом работы с батареей, чтобы механизм мог двигаться в любом направлении. А в будущем такие работы могут заниматься домашним хозяйством в океане и очищать воду.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025