Новости науки

[Scyther]

Ученые рассказали о вреде зубной пасты и жвачки
http://www.mk.ru/social/2017/04/02/uchenye-rasskazali-o-vrede-zubnoy-pasty-i-zhvachki.html


Они могут спровоцировать онкологическое заболевание

Французские ученые опровергли пользу от ежедневного использования не только жвачки, но и зубной пасты. Они могут спровоцировать развитие онкологических заболеваний.

При производстве большинства жвачек и зубных паст используется диоксид титана, который мешает кишечнику усваивать питательные элементы, провоцирует его воспаление и значительно снижает иммунитет.

Диоксид титана напрямую не относится к опасным веществам, но при его регулярное попадание в организм может спровоцировать развитие злокачественной опухоли.

Ученые попытались исследовать мышей. Оказалось, грызуны, которые пили воду с добавлением диоксида титана, заболевали раком на 40% чаще.

[Scyther]

Графеновая мембрана превратит морскую воду в питьевую
http://greenevolution.ru/2017/04/05/grafenovaya-membrana-prevratit-morskuyu-vodu-v-pitevuyu/

Мембрана на основе графен-оксида привлекла внимание ученых в качестве перспективного «кандидата» для новых технологий фильтрации воды

Она была разработана в Национальном институте графена при Манчестерском университете и уже показала свою эффективность при фильтрации мелких наночастиц, органических молекул и солей.

Ранее ученые обнаружили, что при нахождении в воде мембраны из графен-оксида набухают, в результате чего начинают ограничивать прохождение через них солей, растворенных в воде вплоть до полной блокировки. По словам профессора Рахула Наира, появилась возможность создавать мембраны, «работающие» на атомарном уровне.

В соляном растворе молекулы воды всегда группируются вокруг молекул солей. Это дает возможность крошечным капиллярам мембран оксид-графена блокировать соли, пропуская только очищенную воду, причем с большой скоростью. Такой эффект открывает перспективы по созданию новых опреснительных технологий.

[Scyther]

Система сбора дождевой воды для использования в качестве питьевой воды
http://greenevolution.ru/2017/04/04/sistema-sbora-dozhdevoj-vody-dlya-ispolzovaniya-v-kachestve-pitevoj-vody/

Команда дизайнеров из города Бетим, Бразилия, разработала решение на основе устойчивых идей, которое позволяет использовать дождевую воду для питья.

Система состоит из четырех этапов: первый — фильтрует воду от листьев и более крупных частиц; второй — проход через известняк для регулирования рН; третий — вода вступает в контакт с хлором, чтобы удалить вредные микроорганизмы; четвёртый -завершается тонкой системой фильтрации, чтобы очистить любые примеси, которые все еще существуют в воде.

После прохождения через четыре фазы, вода может храниться в подземных резервуарах или на поверхности для использования в вашем доме или офисе.

Как утверждают разработчики, эта инициатива позволит избежать потери миллионов литров, которая может стекать вниз по улице или в собственный двор, используя эту воду для любых целей или потребления человеком. В дни сильных дождей, можно собирать и обрабатывать до 15000 литров воды с крыши площадью 100 квадратных метров.

[Scyther]

На всех заводах России могут установить системы автоконтроля выбросов
http://greenevolution.ru/2017/04/04/na-vsex-zavodax-rossii-mogut-ustanovit-sistemy-avtokontrolya-vybrosov/

Минприроды готовит поправки об оснащении заводов системами автоконтроля выбросов

Экспертная группа в составе российского минприроды готовит поправки в законодательство, касающиеся установки на отечественных предприятиях систем автоматического контроля выбросов, заявил глава ведомства Сергей Донской на «Неделе российского бизнеса – 2017», сообщает iot.ru.

Уже известно, что соответствующий законопроект может быть принят до конца 2017 года. По словам Донского, установка упомянутых систем предполагается в рамках осуществления программ экологического контроля. Эти программы предприятиям предстоит представлять, чтобы получить комплексное экологическое разрешение.

Ожидается, что системы автоконтроля выбросов и сбросов должны появиться на всех российских заводах в течение ближайших четырех лет.

[Scyther]

Американская ракета New Glenn обойдется дешевле российской «Ангары»
https://naked-science.ru/article/sci/amerikanskaya-raketa-new-glenn

Руководитель компании Blue Origin Джеффри Безос заявил, что проектировка и строительство новой тяжелой многоразовой ракеты New Glenn обойдутся в 2,5 млрд долларов.

Основатель Amazon, предприниматель Джеффри Безос озвучил стоимость проектировки и строительства своей новой тяжелой ракеты-носителя New Glenn. По его словам, на это потребуется примерно 2,5 млрд долларов. Для сравнения, стоимость соответствующих работ в случае с российской «Ангарой» давно превысила 3 млрд долларов США. С целью финансирования частной аэрокосмической компании Blue Origin бизнесмен будет каждый год продавать акции компании Amazon на сумму один миллиард долларов. При этом Безос отмечает, что не готов ввязываться в «гонку» и намерен последовательно подходить к вопросам, связанным с созданием новой ракеты-носителя.

New Glenn станет двух- или трехступенчатой тяжелой орбитальной ракетой-носителем, которая будет иметь в диаметре 7 м. На низкую опорную орбиту она сможет вывести до 45 тонн, на геопереходную – до 13 тонн грузов. Маршевыми двигателями для первой и второй ступени послужат новые разрабатываемые компанией Blue Origin BE-4. На третьей ступени планируют применить двигатель BE-3U. Основным предназначением ракеты станет доставка в космос людей и спутников. Первый космический запуск Blue Origin намерена осуществить в 2020 году.

Недавно компания Blue Origin представила миру фотографии двигателя BE-4. Он рассматривается в качестве альтернативы российскому РД-180 и будет устанавливаться на ракету Vulcan, создаваемую сейчас United Launch Alliance – совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin.

Кроме ракет и двигателей для них Blue Origin также занимается созданием космических кораблей. Ее аппарат New Shepard представляет собой капсулу, способную поднять космических туристов на высоту 100 км.

В качестве потенциального конкурента Blue Origin нередко называют компанию SpaceX Илона Маска, недавно осуществившую успешный повторный запуск первой ступени, уже побывавшей в космосе.

[Scyther]

Миниатюрный гаджет позволит контролировать качество воздуха с помощью смартфона
https://naked-science.ru/article/concept/miniatyurnyy-gadzhet-pozvolit

Стартап из Силиконовой долины представил миниатюрный монитор качества воздуха Sprimo, подключаемый к iPhone

Как узнать, чем мы дышим? Существует множество устройств для контроля качества воздуха, однако большинство из них невозможно взять с собой ввиду больших размеров. Основанная в Силиконовой долине молодая компания Sprimo Labs разработала наиболее практичную альтернативу в виде персонального миниатюрного гаджета. Устройство Sprimo просто подключается к iPhone и начинает анализировать воздух вокруг.




Гаджет не нуждается в питании от батареек, его даже не нужно включать. Его достаточно лишь подключить к смартфону, на котором тут же запустится приложение, отображающее температуру, влажность и качество воздуха.

Анализ качества воздуха основан на нахождении летучих органических соединений и отображается на экране смартфона как в числовом, так и в графическом виде. Чем выше число и чем ярче цвет шкалы, тем опаснее воздух вокруг пользователя.

Если покинуть загрязненное место либо убрать источник летучих органических соединений, гаджет незамедлительно отреагирует на это.

Кроме того, приложение позволяет пользователям стать частью сообщества Sprimo. Его участники имеют возможность проводить замеры качества воздуха в разных частях города и указывать наиболее опасные участки на специальной карте.

В настоящее время разработчики собирают предварительные заказы на устройство на краудфандинговой платформе Kickstarter. Как ожидается, стоимость гаджета составит 40 долларов. Кроме того, создатели пообещали, что версия для Android уже на подходе.

[Scyther]

Ученые показали мягкого плавающего робота-ската
https://naked-science.ru/article/sci/uchenye-pokazali-myagkogo

Использование воды в качестве одного из электродов позволило резко уменьшить размеры мягких плавающих роботов и сделать миниатюрных искусственных скатов.

Имитируя движения ската, этот робот не имеет ни двигателя, ни винтовой турбины, однако плавает ловко и быстро. Его создатель, Тефэн Ли (Tiefeng Li) из Чжэцзянского университета, считает, что такие гибкие конструкции будут экономичны и безопасны для исследовательских беспилотных субмарин, которые смогут изучать остатки кораблей и коралловые рифы. Не хуже подойдут мягкие роботы и для составления карт морского дна и разведки под водой.

В статье, опубликованной в журнале Science Advances, Ли и его соавторы описывают плавающий гибкий аппарат с дистанционным управлением. Даже внешне он напоминает мелкого ската весом 90 г, длиной 18,5 см и с крыльями размахом 20 см. Изолированная в силиконе литиевая батарея обеспечивает его энергией на три часа непрерывного плавания. Эта батарея и пара электромагнитов, которые приводят в движение «рулевое управление» хвоста, – единственные жесткие части устройства.

Прозрачные «мускулы» робота выполнены из мягкого диэлектрического эластомера, электроактивного полимера, который меняет форму в зависимости от приложенного к нему напряжения. Это позволяет ему двигать «крыльями» и продвигаться в воде на скорости 6 см/с. Авторы заявляют, что это вдвое быстрее предыдущего рекорда для не связанных проводом аппаратов, хотя пока что и медленней, чем у настоящих скатов. Зато робот показал, что может нести миниатюрную видеокамеру и плавать в воде, температура которой составляет от 0,4 до 74 °C.

Китайским инженерам удалось добиться высокой миниатюризации и долгого времени работы без подзарядки с помощью еще одного оригинального решения. Вместо того, чтобы добиваться полной герметизации электрических компонентов аппарата, они, наоборот, использовали воду в качестве одного из электродов его цепи.

При подаче напряжения на эластомер он приобретает положительный заряд, притягивая электроны из окружающей воды и деформируясь, слегка приподнимая «крылья» робота. Отключение напряжения возвращает ему первоначальную форму, завершая двигательный цикл. Такой подход позволил отказаться от дополнительных слоев изоляции, сделав робота компактнее, легче и гибче.

[Scyther]

Разработаны чувствительные волокна, распознающие прикосновение и скручивание
https://naked-science.ru/article/sci/razrabotany-chuvstvitelnye-volokna

Исследователи из Университета Северной Каролины создали эластичные сенсорные волокна. Авторы прочат своему детищу большое будущее в электронике.

«Прикосновение — обычный способ взаимодействия с электроникой при помощи клавиатур и сенсорных экранов, — говорит Майкл Дики (Michael Dickey), профессор химической и биомолекулярной инженерии и соавтор статьи. — Мы создали мягкие, эластичные волокна, которые распознают прикосновение, растяжение и скручивание. Эти микроскопические волокна могут быть полезны для интеграции электроники в новые устройства, в том числе носимые».

Каждое волокно имеет всего несколько сотен микрон в диаметре, что немногим толще человеческого волоса. Каждое состоит из трех длинных полых пластиковых цилиндров, скрученных в тугую спираль. Один цилиндр полностью заполнен жидким эвтектическим сплавом галлия и индия (EGaIn), второй на две трети, третий — на треть.

В качестве сенсора волокна работают почти также, как и привычный сенсорный экран. Напомним, что в этом хорошо знакомом нам случае палец (проводник), прикасаясь к экрану, изменяет емкость конденсатора, состоящего из него самого и проводящей подложки экрана. Контроллеру смартфона остается определить место нажатия и интерпретировать его как команду.

Аналогично, когда палец касается эластичного волокна, он меняет емкость системы «палец-волокно» в зависимости от того, сколько составляющих волокно цилиндров заполнены проводящим сплавом. Далее, перемещаясь вдоль волокна, палец изменяет емкость. Это позволяет генерировать и отправлять различные сигналы в зависимости от того, где именно произошло касание волокна.

Исследователи также разработали датчик, состоящий из двух нитей полимера, которые полностью заполнены EGaIn. Нити свиты, и кручение системы меняет количество витков и расстояние между проводниками, то есть опять же изменяет емкость.

«Мы можем определить, сколько раз волокна были скручены исходя из изменения емкости, — комментирует Дики. — Изобретение можно использовать в торсионных датчиках, которые измеряют, сколько раз и как быстро что-то вращается. Преимущество нашего датчика в том, что он сделан из эластичных материалов и поэтому может быть скручен до 100 раз, то есть существенно больше, чем в существующих торсионных датчиках».

 

[Scyther]

Установлен новый рекорд эффективности солнечных панелей
http://greenevolution.ru/2017/04/07/ustanovlen-novyj-rekord-effektivnosti-solnechnyx-panelej/

Ученые установили новый рекорд производительности для дешевых полупрозрачных перовскитовых солнечных элементов – 26% преобразованного света в энергию.

Команда ученых Австралийского национального университета добилась КПД 26% в процессе преобразования солнечного света в энергию при помощи перовскитовых элементов, механически соединенных с кремниевыми.

До сих пор такой уровень производительности достигался только на основе дорогостоящих материалов, которые обычно используют на спутниках.

Кремниевые солнечные элементы составляют около 90% рынка, но ученые по всему миру пытаются сделать их более производительными, доступными, стабильными и надежными. Новое достижение открывает путь к повышению эффективности кремниевых солнечных элементов и к снижению их стоимости, считают ученые.

Теперь основной задачей разработчиков станет достижение той же стабильности работы солнечных элементов, которая характерна для кремниевых модулей. В ближайшие годы ученые планируют повысить производительность до 30% «и выше».

Австралийское агентство возобновляемой энергии на это исследование выделило $3,6 млн.

[Scyther]

Вкус времени
http://www.sbras.info/articles/editors/vkus-vremeni

На пустой и чёрной, как квадрат Малевича, стене висит один-единственный экспонат. Это плакат ― настолько поблекший, что фотографировать его, да еще в полумраке, нет никакого смысла. Точнее, не плакат, а таблица прогнозов. Строки ― годы, колонки ― отрасли. Что касается биологии, например, то физиологического бессмертия человек должен добиться на рубеже 2100 года. Приблизительно в то же время ― освоить полеты со световой скоростью и, как следствие, встретиться с братьями по разуму

 Таблица была издана в 1968 году и представлена на выставке «Оттепель» в Москве (новое здание Третьяковской галереи на Крымском валу). Я шёл туда с некоторой опаской. Во-первых, шестидесятые ― это не только политическое и культурное потепление, а трудновообразимая  мешанина самых разных трендов. Абстракционизм проявлялся не только в искусстве, но и в экономике, да и рабочих в Новочеркасске не при Сталине расстреливали… Во-вторых, знаем мы эти «атмосферные» выставки, когда показом пивной кружки, старой газеты, кинохроники и кепки пытаются  имитировать путешествие во времени. Ну и в третьих, автор этих строк по-детски, но помнит 1960-е и попросту боялся разочарования.
 
Зря боялся. Выставка удалась. Не то, чтобы я вернулся в первый класс и снова с флажочками встречал Де Голля в новосибирском Академгородке, но ощутил вполне адекватную вкусовую передачу. «Оттепель» созвучна книге Петра Вайля и Александра Гениса «60-е. Мир советского человека», но та, при всей зоркости, насыщена оценками и обобщениями, как любой частный взгляд на вещи, а выставка ― просто со знанием дела и со вкусом подобранные экспонаты. От них не пестрит в глазах и не шумит в ушах (в том числе, правда, и потому что звук слабоват). Можно было бы показать с десяток советских радиоприемников, но мы видим лишь один ― легендарную «Спидолу». И стиральную машинку тоже одну, зато по дизайну срисованную  один в один с ракеты на старте. А вот наброски уже натурального космического аппарата, орбитального модуля для несостоявшегося в СССР пилотируемого полета на Луну. Это взгляд не инженера, а художника: какого цвета и формы должна быть входная дверь, на чём должен сидеть космонавт. Эскизы для КБ напоминали тогдашние же обложки журнала «Техника — молодежи».

 Вот мы и дошли до науки. «Оттепель» разбита на тематические подразделы. Один из них называется «Атом — Космос», но посвящен в целом  научному поиску и научной романтике шестидесятых. Тут вам и спутник, и «Девять дней одного года», и Курчатовский институт, и атомный ледокол «Ленин», и макет передвижной АЭС, до которой, правда, дело не дошло… Обидным изъяном видится отсутствие малейшего упоминания о Сибирском отделении Академии наук, о лаврентьевской плеяде, Академгородке… Хотя это как раз «дважды шестидесятые» ― и рывок советской науки, и «романтика дальних дорог». Впрочем, через два месяца грядет 60-летие СО РАН и, надеюсь, исторического материала будет показано вдосталь. Жаль только, что не в столице.
 
Все разделы выставки расположены в одном пространстве, кроме последнего, посвященного главной иллюзии 1960-х. Он называется «В коммунизм!», и путь к экспонатам символично идёт вверх по пандусу. Но в коммунизме оказалось пустовато. На экране транслировалась соответствующая речь Хрущёва, на стене висели эскизы и фото сооружений типа кремлевского Дворца съездов, а напротив можно было без каких-либо объяснений лицезреть фаянсовые статуэтки (видимо, как символ неистребимости мещанства). Создатели выставки непонятно почему прошли мимо мощного и бурливого потока фантастики ― не только научной, но и бытовой, вроде школьных сочинений ― на тему счастливого бесклассового общества.
 
Тему коммунизма глазами шестидесятников отражала и та таблица грядущих научных достижений, с которой начался рассказ о выставке. Замечу, что ряд прогнозов потихоньку сбывается.  На рубеже 2010 года предполагалось создание «всемирной библиотеки», а почему-то несколько раньше ― искусственного интеллекта. Генное конструирование, управляемый термояд, новые принципы передвижения в космосе… Почти все темы будто бы наивного фантазирования шестидесятых стали повесткой современной науки. Не торопятся учёные разве что с «расшифровкой языка китообразных». Умницы-дельфины в оттепельные годы были модной темой, равно как йети и йога. Которые тоже не попали в мир «Оттепели».
 

[Scyther]

Нейросеть различила шесть классов снежинок
http://naked-science.ru/article/sci/neyroset-razlichila-shest-klassov

Классы снежинок

Швейцарские ученые разработали компьютерный алгоритм, который способен автоматически распознавать шесть классов твердых атмосферных осадков с точностью до 95 процентов

Понимание микрофизики гидрометеоров важно для оценки атмосферных осадков, в частности их количества. Сейчас такая оценка проводится путем дистанционного зондирования Земли, например с помощью космических спутников, и математического моделирования — численного прогноза погоды (NWP). При этом точность методов зависит от полноты данных о микроструктуре дождевых капель или снежинок — морфологии, размера, массы, агрегатного состояния, — их сбором занимаются поляриметрические метеорадары или бортовые датчики самолетов. Однако существующие системы, как правило, не позволяют быстро типизировать гидрометеоры и являются дорогими в обслуживании.

Более перспективными для анализа метеоданных считаются технологии на основе метода главных компонент (PCA) и искусственных нейросетей. Так, согласно прошлым работам, подобные алгоритмы могут автоматически классифицировать облака с точностью свыше 80 процентов. Получить высококачественные изображения гидрометеоров, в свою очередь, позволяют мультиракурсные камеры для съемки снежинок (Multi-Angle Snowflake Camera, MASC). Эти системы оснащены тремя камерами, расположенными под углом 36 градусов, с разрешением 33 микрометра на пиксель. В ходе съемки MASC делает монохромные стереографические снимки объектов размером 100–100 000 микрометров.

В новой статье исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны и Федерального ведомства по метеорологии и климатологии (MeteoSwiss) описали технологию автоматизации анализа изображений, сделанных с помощью MASC. На первом этапе авторы собрали более двух миллионов снимков снежинок в Альпах и на базе французской научной антарктической станции Дюмон Д’Юрвиль в 2600 километрах от Южного полюса. Затем в полуавтоматическом режиме они оценили текстуру, морфологию и форму гидрометеоров, выявив закономерности: в частности, прямоугольные узоры были характерны для столбчатых кристаллов, тогда как у плоских они имели гексагональную форму, а у крупы — коническую.

Поскольку снимки были сделаны наземными камерами и включали в себя не все возможные образцы, ученые упростили десятиклассовую типизацию метеорологов Чожи Магоно (Chōji Magono) и Чунг Ву-Ли (Chung Woo Lee), известную с 1966 года. В результате они получили шесть классов снежинок: малые частицы (SP), столбчатые кристаллы (CC), планарные кристаллы (PC), сочетающие столбчатые и планарные кристаллы (CPC), агрегаты (AG) и крупы (GR). После этого группа создала алгоритм, который обучала методом мультиноминальной логистической регрессии (MLR) на 3712 снимках. Последующие испытания показали, что алгоритм хорошо справляется с распознаванием 94,7 процента снежинок, в том числе подтаявших.

По словам авторов, показатель можно увеличить за счет тренировки нейросети на большем количестве данных. Примечательно, что частота выпадения разных классов гидрометеоров оказалась связана с регионом: около половины (49 процентов) снежинок в Альпах исследователи отнесли к агрегатам, меньше — к малым частицам и крупе. В Антарктиде, согласно классификации, преобладают малые частицы (54 процента) и наблюдается меньше агрегатов и крупы. Также любопытно, что «звездные дендриты», часто ассоциирующиеся с «идеальными» снежинками, встречались одинаково редко: для Антарктиды и Альп этот показатель составил пять и десять процентов соответственно.

[Scyther]

Японские ученые снова собираются пробурить скважину до земной мантии
https://naked-science.ru/article/sci/yaponskie-uchenye-snova-sobirayutsya

Морские геологи Японии приступают к выбору места для новой попытки пробуриться сквозь земную кору и достичь мантии.

Люди благополучно живут и работают на МКС, на высоте более 350 км, но вот в глубину собственной планеты люди так и не добрались. За последние полвека было предпринято несколько попыток пробиться сквозь толщу всей земной коры до самой мантии. Самой известной из них стал проект Кольской сверхглубокой скважины, которая достигла 12 км, но так и не смогла преодолеть слой континентальной коры. Последняя из таких попыток состоялась в море, где толщина коры намного меньше, но к концу 2016 г. и американская экспедиция JOIDES 360 закончилась неудачей.

Теперь к заветной границе подбираются ученые японского Агентства науки и технологий по изучению морских недр (JAMSTEC). Бурят они также океанскую кору, используя судно «Тикю», заложенное специально для JAMSTEC еще в 2001 г. и спущенное на воду шестью годами позже. Оснащенный бурильным оборудованием Mitsubishi Heavy Industries, это один из исполинов морского бурения: при водоизмещении 57 тыс. тонн корабль способен добираться до глубины 10 км ниже уровня моря.

Теперь для него объявлена новая цель, и в сентябре 2017 г. японские специалисты проведут предварительные исследования в море близ Гавайских островов. Затем будут изучены другие перспективные точки возле побережья Мексики и Коста-Рики. Ученые ожидают, что в общей сложности предстоит пробуриться сквозь 6 км океанской коры, начиная с глубины от 3,5 до 4,5 км ниже уровня моря. Геологи полны энтузиазма: по словам представителя JAMSTEC, современные технологии и материалы обещают, что на этот раз заветная цель будет достигнута.

Впрочем, добраться до мантийного вещества – лишь одна из задач будущей экспедиции. Помимо этого ученые собираются исследовать границу между мантией и океанской корой, интересуются строением и структурой самой коры и надеются обнаружить новые, прежде неизвестные организмы, которые могут обитать в толще литосферы. Все это чрезвычайно интригует, но вот начать бурение руководство JAMSTEC планирует не ранее 2030 г.

[Scyther]

Магнит, управляющий светом
https://www.nkj.ru/news/31078/

Магнитные домены в микрокристаллических зернах в куске NdFeB. Они видны как светлые и темные полосы в пределах каждого зерна

Меняя с помощью электрического поля намагниченность в магнитном кристалле, можно управлять светом, который падает на этот кристалл.

При намагничивании магнитных кристаллов в них спонтанно образуются области, отличающиеся друг от друга направлением намагниченности. Такие области называются магнитными доменами, а границы между ними – стенками.

В спинтронике – разделе электроники, основанном на спиновых эффектах электронов – магнитные доменные стенки рассматривают как миниатюрное устройство, которое по сравнению с другими требует для переключения намного меньше времени и энергии. Переключать стенки, то есть управлять их намагниченностью, можно с помощью электрического поля – такой эффект носит название магнитоэлектрического, а его разновидность, возникающая при пространственной неоднородности электрического или магнитного поля, называется флексомагнитоэлектрическим эффектом. Оба активно исследуются в последние годы, однако пока экспериментальных работ по флексомагнитоэлектрическому эффекту мало.

Этот пробел попытались заполнить исследователи физического факультета Московского государственного университет им. М.В.Ломоносова, которые показали, как можно управлять светом с помощью флексомагнитоэлектрического эффекта. Если к доменным стенкам в магнитном кристалле приблизить иглу с электрическим полем, стенки начнут смещаться. Если к тому же на стенках будет сфокусирован свет, то его параметры можно будет изменять с помощью такого смещения.

В эксперименте физики использовали пленку висмут-замещенного феррита граната, представляющую собой магнитный материал с доменной структурой. Источником электрического поля стала заряженная металлическая игла толщиной 15 микрон. Неоднородное электрическое поле смещало стенку домена на расстояние до трети его ширины. Смещением в масштабах порядка 10 микрон можно управлять, тем самым модулируя падающий свет, что и было продемонстрировано с помощью поляризованного лазерного луча, сфокусированного на стенке домена.

Модуляция света основана на так называемом эффекте Фарадея, или магнитооптическом эффекте. Его суть в том, что у линейно-поляризованного света под действием магнитного поля поворачивается плоскость поляризации. Другими словами, в линейно-поляризованном свете (электромагнитной волне) вектор электрического поля колеблется в определенной плоскости, а под действием магнитного поля она поворачивается. Таким образом, смещая стенку домена, можно влиять на величину этого поворота. Полностью результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Такой магнитооптический модулятор с электрическим управлением может помочь в решении различных задач нанофотоники и спинтроники, например, в качестве затвора, перестраиваемого источника спиновых волн и т.п. Авторы работы планируют продолжить исследования, в частности, они собираются изучить поведение доменной границы в высокочастотном электрическом поле.

[Scyther]

Cоздан суперконденсатор, параметры которого соизмеримы с показателями литий-ионных батарей
http://innovanews.ru/info/news/energy/16011/
Рост мощностей устройств приводит к увеличению потребления энергии.

Редкий электронный гаджет может прожить полный день при активном пользовании. Обладателям смартфонов приходится подзаряжать девайсы от электросети или с помощью внешних аккумуляторов.

Специалисты постоянно ведут работы по поиску эффективных источников энергии. И, похоже, это удалось исследователям японской компании Spacelink Inc. Они представили рабочий образец электрического конденсатора (EDLC), энергетическая плотность которого сопоставима с показателями литий-ионных батарей.

Энергоплотность суперконденсаторов Spacelink Inc составляет 55 Вт*ч/л, а также в их составе отсутствуют оксиды металлов. Ученые взяли за основу данную конструкцию и нанесли на поверхность электродов слой оксидов, участвующий в реакциях, которые протекают в конденсаторе. Таким образом специалистам удалось получить гибрид литий-ионного аккумулятора и суперконденсатора. Электроды сделаны из углеродных нанотрубок.

Новые конденсаторы могут быть использованы в элементах питания тормозных систем электромобилей, беспилотников благодаря высокой скорости передачи электрической энергии, которая накапливается.

Параметры конденсатора выглядят следующим образом:

    Энергоплотность — 58 Вт*ч/кг;
    Объем – 0,52 л;
    Емкость – 650 Ф;
    Вес – 500 г.

Представитель Spacelink Inc сообщил, что нанотрубки имеют большую прочность. В процессе смешивания жидкости и трубок получается лист токопроводящего материала. Электролит плохо проникает в такие листы, таким образом они не могут применяться в роли электродов для эффективных конденсаторов. Однако команде удалось получить такой растворитель, который высыхая оставляет между нанотрубками большие зазоры, через которые электролит проникает внутрь и выступает в качестве проводника электрических зарядов

[Scyther]

Ученые научились получать ГМ-овощи и фрукты без косточек
https://naked-science.ru/article/sci/uchenye-nauchilis-poluchat-gm-ovoshchi

Японские биологи использовали технологию CRISPR для получения томатов без косточек и не нуждающихся в опылении.

Партенокарпические (бессеменные) плоды встречаются у многих культурных растений – всем известен виноград без косточек. Однако, как правило, такие формы отбирались в ходе селекции, как продукт случайной мутации, произошедшей за тысячелетия культивирования.

Ученые из японского Университета Токушимы сумели добиться того же за считанные дни с помощью направленной генной модификации посредством системы CRISPR/Cas9. В статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, они сообщают о получении партенокарпических томатов. Целевая мутация была внесена в ген SlIAA9, что привело к повышенному производству ауксинов, растительных гормонов, стимулирующих рост плодов без формирования семян. В остальном ГМ-растения ничем не отличались от обычных, только листья (их рост также контролируется ауксинами) имели менее изрезанную форму.

Что особенно интересно, такие растения не нуждаются в опылении для того, чтобы приносить отличные съедобные плоды. Теоретически широкое применение их в сельском хозяйстве заметно снизит потребности в насекомых-опылителях, которые в последнее время переживают далеко не лучшие времена. Размножать такие растения придется «черенками», что может потребовать дополнительных трудозатрат, но эту задачу вполне возможно автоматизировать и роботизировать.

Авторы отмечают, что до появления CRISPR/Cas9 уже было предпринято несколько попыток получения партенокарпических томатов с помощью ГМ-методов предыдущего поколения, однако все эти работы были чрезвычайно затратными по ресурсам и времени и недостаточно надежными. Тогда как новый подход с использованием CRISPR/Cas9 отличается быстротой, простотой и высокой точностью модификации целевого гена.