Мощный микроскоп на основе суперлинз теперь можно поместить в карман

В ближайшем будущем сотовые телефоны помимо прочих современных "наворотов” смогут содержать в своем корпусе микроскоп с ультравысоким разрешением вместе с вездесущей камерой, благодаря прорыву профессора Мичиганского технологического университета Дерду Гуни.

Такая суперлинза сделала бы вирус видимым в капле крови, разрешая объекты с поперечником порядка 100 нм.

Оптические линзы ограничены так называемым пределом дифракции, который означает, что не существует в принципе такого оптического инструмента, с помощью которого можно разглядеть отчетливо (или как говорят оптики и астрономы – разрешить) объект, размеры которого меньше 200 нм.

Сканирующие электронные микроскопы, в принципе, понижают этот предел до размеров порядка нанометра, но они является дорогими, большими и тяжелыми.

Техника профессора Гуни основана на метаматериалах. Когда плазмоны, являющиеся по сути заряженными колебаниями около поверхности тонких металлических пластин, объединяются со специальными наноструктурами, возбуждаемые электромагнитным полем, то вместе они собирают световые волны от объекта и преломляют его в тех направлениях, в которых обычные природные материалы отбрасывать свет не могут. Такой феномен еще называется отрицательным преломлением (отрицательной рефракцией, negative refraction).

Это позволяет линзе прео ... Читать дальше »

Учёные составили трёхмерную карту ДНК человека

Сходства (синий цвет на левых рисунках) и различия (красный) в способе упаковки ДНК в разных образцах (справа).

Линейная расшифровка генетической последовательности – далеко не всё, что нужно для понимания тонкостей работы наследственного механизма. В ядре клетки ДНК собрана в чудовищно сложный клубок. Теперь впервые картографированы все его хитросплетения.

Титаническую работу выполнили биологи из университета Южной Калифорнии. Они построили полную схему пространственного расположения человеческого генома.

Известно, что

молекула ДНК в хромосоме находится в скрученном, словно клубок, состоянии. Биополимер, несущий генетическую информацию, столь велик, что 46 таких молекул (расположенных, соответственно, в 46 хромосомах человека), если можно было бы их распрямить, в сумме вытянулись бы более чем на два метра!

Неудивительно, что в клеточном ядре молекулы ДНК образуют сотни миллионов контактов сами с собой. Эти места не только являются простым отражением геометрии «молекулы жизни», но и влияют на работу наследственного механизма, на активность генов в частности. Именно потому важно знать точно, как подобные точки расположены в пространстве.

Авторы исследования составили карту расположения мест пересечения ДНК-ДНК на протяжении всего генома человека (в каждой ... Читать дальше »

Потенциальные грандиозные открытия в науке 2012 года по версии «Газеты.Ru»

В 2012 году ученые разгадают тайну бозона Хиггса.

Итак, мы, кажется, благополучно проводили 2011 год, подвели итоги и теперь нужно смело смотреть только вперед. Что нас ждет в наступившем году? В 2012 году будет обязательно раскрыта тайна бозона Хиггса и движущихся со сверхсветовой скоростью нейтрино, обещают физики. Об этих и других возможных научных открытиях следующего года «Газете.Ru» рассказали известные российские и зарубежные ученые.

Конечно, часто (и многочисленные исторические примеры это подтверждают) научные открытия делаются спонтанно и даже случайно.

— отметил доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Университета Карлсруэ (Германия), генеральный секретарь Международного союза геодезии и геофизики Алик Исмаил-Заде.

Предсказуемая физика

Однако есть и явные исключения из этого правила: «большая» (по масштабам задач и, главное, масштабам оборудования) ... Читать дальше »

Голографическое телевидение станет реальностью уже в 2012 году

Исследователи из бельгийского нанотехнологического исследовательского центра Imec, разработали и продемонстрировали работающий опытный образец голографического проектора нового поколения, в основе которого лежат технологии микроэлектромеханических систем (microelectromechanical system, MEMS). Использование технологий, лежащих на грани между нано- и микро-, позволит в ближайшем времени создать новый дисплей, способный демонстрировать движущиеся голографические изображения.

Технологии создания трехмерных изображений, которые «растут как грибы» в последнее время, воплощаясь в виде трехмерных телевизионных экранов и дисплеев компьютеров, фактически не создают полноценного трехмерного изображения. Вместо этого с помощью стереоскопических очков или других ухищрений в каждый глаз человека посылаются немного разнящиеся изображения, а уже головной мозг зрителя соединяет все это воедино прямо в голове в виде трехмерного образа. Такое «насилие» над органами чувств человека и повышенная нагрузка на мозг вызывает напряжение зрения и головные боли у некоторых людей. Поэтому, для того, что бы сделать настоящее трехмерное телевидение требуются технологии, способные создавать реальные трехмерные изображения, другими словами, голографические проекторы. Люди уже давно научились создавать высококачественные статические голограммы, но когда дело заходит о движущихся голографических изображениях, тут возникают большие проблемы.

... Читать дальше »

Микробные топливные ячейки – экономный источник энергии для космороботов

Изображение основной части микробного топливного элемента: микроба Geobacter sulfurreducens.

Роботизированная разведка отдаленных регионов, в том числе и других планет, требует соответствующего источника электропитания. Ученые из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США (NRL) работают над новой технологией, которая позволит проводить исследования других планет без необходимости использования сложных избыточных энергостанций, например атомных.

В NRL как раз разрабатывают перспективную технологию микробных топливных элементов (MFC), которую можно использовать на небольших роботах. Ученый NRL доктор Грегори П. Скотт на базе этой разработки пытается создать передовой микробный топливный элемент для небольшого самоходного наземного робота весом около 1 кг.

Данный проект финансируется НАСА.

Группа ученых из NRL, работающая с MFC, имеет большие наработки в области проектирования и испытания новых биологических энергоустановок. Уже проводились реальные демонстрации этих систем, и доказана возможность их практического применения вместо традиционных батарей в системах с небольшим энергопотреблением.

Целью нового проекта ... Читать дальше »