Учёные получили от микробов чистый водород

Руководитель проекта — Брюс Логан (справа) — возглавляет также исследовательский центр водородной энергетики в Пенсильвании.

Авторы новой системы придумали, как вырабатывать даровой водород в ходе самоподдерживающегося процесса, требующего в качестве сырья органические отходы, а также солёную и пресную воду.

Брюс Логан (Bruce Logan) и Ёунк Ким (Younggy Kim) из университета Пенсильвании продолжили начатую несколько лет назад тему микробных электролизёров.

Напомним, в таких аппаратах водород выдают бактерии, перерабатывающие органику. Но для преодоления так называемого барьера брожения микробам нужна была небольшая помощь — напряжение, подводимое извне. В противном случае вместо чистого водорода получаются его соединения.

Затраты электричества делают бактериальные электролизные ячейки не слишком привлекательными. Для преодоления этого недостатка три года назад китайцы скрестили бактериальный электролизный аппарат с микробными же топливными элементами.

А Логан и Ким решили пойти иным путём. Они вспомнили, что разность потенциалов можно получить, объединив анод, катод с мембраной между ними и подав в соседние полости морскую и речную воду. Перемещение ионов через ячейку создаст ток.

Новаторы из Пенсильвании соединили упомянутый выше принцип с технологией микробных топливных и электролизных элементов. Исследователи собрали сэндвич из пяти пар отсек ... Читать дальше »

Революция в мире микропроцессоров уже не за горами

Американские ученые с использованием сегнетоэлектриков могут совершить настоящую революцию в электронике уже в ближайшее время, преодолев недостатки современных процессоров.

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли нашли практичный способ уменьшения минимального напряжения, необходимого для хранения электрического заряда в конденсаторе. Это достижение может существенно снизить энергопотребление и тепловыделение современной электроники.

Чем большее быстродействие у современного компьютера, тем больше он теряет энергии на выделение тепла в окружающую среду. В настоящее время технологии создания высокопроизводительных процессоров подошли к своему «потолку», – необходимы слишком мощные и сложные системы охлаждения.

А все дело в том, что напряжение для питания транзисторов современных микросхем остается на уровне 1 вольт в течение приблизительно 10 лет.

Это связано с физическими принципами работы транзистора, и рост производительности процессоров шел по пути наращивания количества транзисторов и их миниатюризации. Сегодня процессор может содержать миллиарды транзисторов, однако уменьшение размера не привело к пропорциональному сокращению общей потребляемой мощности, необходимой для работы компьютерного чипа.

При комнатной температуре требуется не менее 60 милливольт для возникновения электрического тока в транзисторе и минимум напряжения порядка 1 В для сохранения быстродействия процессора в целом. Из-за этого с ... Читать дальше »

Европа, США и Азия: соперничество в области знаний

Соединенные Штаты, Европа и страны с быстро развивающейся экономикой – такие, как Китай – вкладывают все больше денег в исследования в области высоких технологий и инноваций.

Таким образом они пытаются создать новые рабочие места взамен тех, что были потеряны в результате экономического кризиса. Страны оказывают финансовую поддержку университетским научным проектам, которые могут иметь коммерческое применение.

Европейский комиссар по исследованиям, инновациям и науке Майре Гогхэган-Куинн говорит, что сейчас было бы немыслимо перестать инвестировать в науку. В обязанности комиссара входит, в частности, поддержка научных идей, которые могут найти быстрое практическое применение в индустрии.

Майре Гогхэган-Куинн объявила о выделении в следующем году примерно 9 млрд долларов на научные проекты, которые должны пойти на финансирование 16 тысяч европейских университетов, исследовательских команд и частных компаний. Для того, чтобы европейские страны могли достойно конкурировать в области здравоохранения, энергетики и цифровых технологий на международном уровне, необходимо создать миллион новых рабочих мест в сфере научных исследований.

Молекулярный робот отличает раковую клетку от здоровой по шести признакам

Молекулярный робот, сконструированный в Массачусетском технологическом институте (США), состоит из белка убийцы и набора генов-предохранителей, которые оценивают состояние клетки по шести признакам. Сочетание всех шести, соответствующее раковой клетке, выпускает белок-убийцу на волю.

Исследователи из Массачусетского технологического института создали молекулярного робота, который способен узнавать раковую клетку по её внутриклеточному состоянию и принуждать её к гибели, вызывая апоптоз.

Действующим агентом послужил синтетический ген, кодирующий белок hBax, который запускает программу клеточной смерти. Ген, впрочем, снабжён двумя помощниками, или охранниками, и вот в них-то и заключается весь интерес. Эти охранники отпускают ген hBax на волю только тогда, когда это нужно, то есть когда вся сложная генетическая конструкция, которой является молекулярный робот, попадает именно в раковую клетку. Функция этих помощников — оценить внутриклеточное состояние по наличию определённого набора микрорегуляторных РНК.

Рис. 1. Раковая ... Читать дальше »

В вопросе о переходе воды в особое стеклянное состояние, кажется, поставлена точка

Быстрое охлаждение воды или сжатие льда могут превратить обычную H₂O в экзотическое вещество, которое прозрачностью, хрупкостью, твердостью и блеском напоминает стекло.

В отличие от обычного льда, знакомого каждому из нас, стеклоподобная структура не имеет высокоорганизованной кристаллической структуры, а состоит из молекул, расположенных случайным образом. Ученые изучают «водяное стекло» уже несколько десятилетий, однако до сих пор точная температура, при которой вода приобретает стеклоподобные свойства, остается предметом жарких споров. Все дело в том, что в лаборатории сложно создать чистую стеклянную воду. Между тем, понимание свойств воды имеет важное значение, например, для астробиологи, поскольку существование жизни зависит от присутствия жидкой воды.

Ученые из Института физико-химических процессов (CNR-IPCF, Италия) утверждают, что они поставили точку в спорах по поводу температуры превращения воды в стекло. В отличие от предыдущих экспериментов, в которых ученые пытались непосредственно измерить температуру перехода воды в стекло, представители CNR подошли к этому вопросу с другой стороны и тщательно изучили динамику воды. Исследователи обратили внимание на поведение воды в большом объеме и на наноуровне при высоких и низких температурах, объединив свои собственные экспериментальные результаты с 15-летними исследованиями коллег.

< ... Читать дальше »

ВОЗМОЖНОСТЬ ЖИТЬ ВЕЧНО

Казалось бы, долгожительство и бессмертие – это скорее прерогатива героев фэнтези или сказочных персонажей и, на первый взгляд, вряд ли применимо в реальном человеческом обществе. Тем не менее, ученые утверждают обратное. Результаты исследований и открытий в этой области говорят о том, что первые бессмертные люди могут родиться уже в этом веке.

Человек является уникальным видом: он многого добился благодаря своему разуму, создал сложное общество и достиг больших высот в науке и технике. Однако личные заслуги каждого индивида, его душа и опыт неизбежно перечеркиваются общим для всех финалом – смертью. Около 100 лет – вот и все, что нам отведено, и это ужасающе мало, если учитывать короткий период нашего «расцвета» сил и ума. Самое печальное, что в отличие, например, от бабочек, которые и не знают, что будут жить один день, человек осознает неизбежный конец и скоротечность бытия.

Вокруг темы смерти выросла целая культура, например, религии, в которых красной нитью проходит вопрос скоротечности нашей жизни и важности спасения души. Однако людей все чаще волнует не ее судьба, а бессмертие бренного тела. Можно ли жить вечно или хотя бы значительно дольше? Речь не идет о 10–15 дополнительных годах старости, которые нам обещают разумное питание и здоровый образ жизни, а о продлении существования на порядки и до бесконечности. Излишне говорить, что это в корне изменило бы все устройство нашего общества и имело бы огромную пользу д ... Читать дальше »

Новый способ лечения глаз

Биологи нашли «эликсир молодости для глаз». Они показали, что известные генетические ошибки, увеличивающие риск ослепнуть в четыре-семь раз, изменяют не что-нибудь, а именно рецепт приготовления «эликсира». Обнаруженный эликсир пригодится не только для зрения.

Старение глаз

Возрастная дегенерация центральной части сетчатки (макулярная дегенерация) – одна из основных причин зрительных аберраций и слепоты среди людей пожилого возраста.

Если макула повреждена, то человек перестает различать четкие границы предметов – изображение становится настолько расплывчатым, что люди перестают узнавать лица друзей и родственников

Причина дегенерации – естественное старение. Однако по глазам бьет не только возраст, но и свободные радикалы, которых в глазах особенно много из прямого воздействия света – УФ-лучей. Под воздействие свободных радикалов нарушается структура белков, жиров и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) – мембрана клетки «течет», органеллы «ломаются», генетическая информация искажается. Одним словом – клетки заболевают и умирают, иммунная система (макрофаги) уничтожает их– развивается хроническое воспаление.

Возмутитель спокойствия

Android приложения можно будет запускать на iPad