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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Северное полушарие получает больше осадков 24.10.2013 Беглый взгляд на карту осадков мира показывает, что большинство тропических дождей выпадает именно в Северном полушарии. Так, на атолле Пальмира (6 градусов северной широты) выпадает 444 см осадков в год, в то время как на равном расстоянии от экватора на противоположной стороне только 114 см. Долгое время ученые полагали, что причина этого явления в причудливой геометрии Земли - океанические бассейны наклоняются по диагонали, а вращение планеты толкает тропические дожди к северу от экватора. Но новое исследование Вашингтонского университета показывает, что такое явление возникает по другой причине: из-за океанских течений, берущих начало от полюсов за тысячи километров от экватора. Ученые в своем докладе объяснили причины этого необычного явления, а также доказали, что холодные воды влияют на сезонные дожди. А сезонные дожди имеют решающее значение для ведения сельского хозяйства в африканской зоне Сахель и в южной Индии. Эти регионы крайне некомфортны, ведь большие объемы влажного теплого воздуха поднимаются вверх и возвращаются на землю в виде обильных осадков. А так как в Северном полушарии теплее, то и осадков выпадает больше. Нерешенным оставался лишь один вопрос: почему в Северном полушарии теплее? Дарган Фриерсон (Dargan Frierson) Frierson и его коллеги впервые произвели замеры с помощью спутника НАСА - CERES. Выяснилось, что по идее, Южное полушарие получает больше света, следовательно, там должно быть теплее и больше осадков. Но после ряда других исследований и создания компьютерных моделей ученые увидели, что ключевую роль в формировании климата играет водный поток, завивающийся в районе Гренландии и идущий по дну океана до самой Антарктиды. Затем поток поднимается вверх и течет на север по поверхности. Если этого водного течения не будет, то тропические дожди повернутся в сторону юга. Дело в то, что когда вода движется на север в течение долгого времени, она постепенно нагревается. Таким образом, течение переносит около 400 триллионов ватт мощности через экватор. Важность океанических течений в формировании климата обыватели узнали из фильма 2004 года "Послезавтра", в котором циркуляция вод океана изменяется, и Нью-Йорк замерзает. Ученые говорят, что подобного внезапного изменения не будет, но постепенные вполне реальны, например, к 2100 году, считают эксперты ООН. Тогда же, возможно, линия тропических дождей сместится к югу, как это вероятно уже было в прошлом. Замедление океанского течения, возможно, произойдет из-за увеличения числа осадков, а более пресная вода Северной Атлантики сделает воду океана менее плотной. По словам ученых, их исследование - еще одно доказательство того, как важны северные широты для всего климата Земли. Ранние работы уже демонстрировали, как изменение температурного баланса между полушариями влияет на количество тропических дождей. Недавнее исследование показало, как загрязнение воздуха от индустриальной деятельности блокировало поступление света в Северное полушарие в 1970-80-х гг, и этот процесс сместил линию тропических дождей на юг. Эксперты полагают, что многие климатические изменения вызваны именно изменением климата, и будущее будет зависеть от глобального потепления и циркуляции водных потоков в океане. На данном этапе из-за недостатка знания о влиянии загрязнения воздуха сложно предсказать будущее смещение тропических осадков.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026