Технологии
Легкий, как пена и прочный, как сталь: создан новый материал для аэрокосмической отрасли

Группа ученых разработала новый наноматериал, который может значительно улучшить характеристики компонентов, используемых в авиационной и космической промышленности.
Они применили искусственный интеллект (ИИ) для проектирования материала с уникальными свойствами: он обладает прочностью, сравнимой с высокоуглеродистой сталью, но при этом остается таким же легким, как пенополистирол. Исследователи напечатали этот материал на 3D-принтере и обнаружили, что его прочность более чем в два раза превышает показатели существующих конструкций. Они считают, что благодаря таким свойствам новый материал сможет сыграть ключевую роль в создании более легких и прочных деталей для самолетов и космических аппаратов. Работа ученых была опубликована в авторитетном научном журнале Advanced Materials, а новость об этом распространило издание Live Science.
Одной из основных сложностей, с которыми сталкиваются специалисты при разработке новых материалов, является противоречие между прочностью и ударной вязкостью. К примеру, керамические изделия обладают высокой прочностью и способны выдерживать значительные нагрузки, однако при этом они весьма хрупки — небольшого удара или падения достаточно, чтобы керамическая тарелка раскололась.
Аналогичная проблема возникает и при проектировании наноматериалов. Эти материалы строятся из мельчайших элементов, толщина которых составляет всего 1/100 диаметра человеческого волоса. Такая конструкция придает им высокую прочность, однако из-за своей структуры они подвержены внезапному разрушению, что ограничивает их практическое применение.
Чтобы преодолеть этот недостаток, ученые прибегли к помощи искусственного интеллекта. Они использовали алгоритмы машинного обучения, которые проанализировали множество возможных структур и предложили оптимальный вариант, сочетающий легкость и прочность. В результате исследования были разработаны материалы, способные выдерживать значительные нагрузки без риска внезапного разрушения.
На основании этих данных специалисты применили 3D-печать для создания образцов новых наноматериалов. Испытания показали, что они способны выдерживать давление в 2,03 мегапаскаля на кубический метр на килограмм, что делает их в пять раз прочнее титана.
Сейчас ученые сосредоточены на следующем этапе работы: они намерены адаптировать технологию так, чтобы новый материал можно было массово применять в производстве авиационных и космических деталей. Их главная цель — создать конструкционные элементы, которые будут одновременно легче и прочнее существующих аналогов.
Авторы исследования уверены, что их разработка станет важным шагом на пути к созданию сверхлегких компонентов для транспортных средств. Это, в свою очередь, поможет существенно снизить расход топлива в авиации и космонавтике, сохранив при этом высокие показатели производительности и безопасности.
Источник: Live Science
Технологии
Биофлуоресценция и биолюминесценция: в чем на самом деле разница

Биолюминесценция и биофлуоресценция — это два разных процесса, через которые организмы могут излучать свет, и хотя оба являют собой удивительные природные явления, они принципиально различаются.
Биофлуоресценция происходит, когда организм поглощает свет определенной длины волны (например, ультрафиолетового) и излучает его на другой длине волны, что и создает видимое свечение. Этот процесс становится возможным благодаря флуоресцентным молекулам, таким как специальные белки или метаболиты. Один из самых известных примеров — зеленый флуоресцентный белок (GFP), обнаруженный в медузе Aequorea victoria в 1962 году. Этот белок поглощает ультрафиолетовый свет и излучает яркое зеленое свечение. GFP не только имеет биологическое значение, но и стал важным инструментом в клеточных исследованиях, помогая ученым изучать процессы, которые раньше были невидимы. Это открытие настолько повлияло на науку, что в 2008 году трое ученых, работавших над его развитием, получили Нобелевскую премию.

Фото: pexels.com
Флуоресценция встречается не только у морских существ, таких как медузы и акулы, но и у некоторых наземных животных, например, хамелеонов и утконосов. Также исследователи обнаружили биофлуоресценцию у райских птиц, предполагая, что она может играть роль в ухаживании. Некоторые хищные растения, такие как венерина мухоловка, используют флуоресценцию для привлечения насекомых, светясь голубым цветом под воздействием ультрафиолетового света.
Биолюминесценция, в отличие от флуоресценции, является химическим процессом, при котором организмы производят свет с помощью химической реакции между кислородом и молекулами люциферинов с участием фермента люциферазы. Это самоподдерживающийся процесс, который не требует внешнего источника света. Биолюминесценция довольно редка на суше, и самый известный пример — светлячки. Однако среди глубоководных существ биолюминесценция распространена. Например, рыба удильщик использует биолюминесцентные бактерии для того, чтобы подсвечивать свою приманку, привлекая добычу.

Фото: Rolf Härdi
Хотя растения в природе не обладают биолюминесценцией, ученые смогли создать светящиеся растения табака и даже разработать биолюминесцентную древесину с помощью генетических модификаций.
Таким образом, как биофлуоресценция, так и биолюминесценция являются уникальными и эффективными адаптациями различных видов, демонстрируя удивительные способы взаимодействия с окружающей средой.
Источник: IFLScience
Технологии
Лучший подарок на праздник: именно этот тип привязанность улучшает наше здоровье

Физическая привязанность — это важный элемент человеческих отношений, способствующий укреплению эмоциональной связи и поддержанию здоровья.
Она может проявляться в различных формах: от объятий до ласковых прикосновений между романтическими партнерами. Научные исследования показывают, что физический контакт имеет явные позитивные эффекты на психическое и физическое состояние человека.
В частности, прикосновения помогают уменьшить усталость, улучшают качество сна, снижают кровяное давление и уровень стресса. Множество исследований, в том числе мета-анализ 13 000 участников, подтверждают, что прикосновения (например, массаж) положительно влияют на физическое здоровье, улучшая иммунную функцию и снижая уровень кортизола — гормона стресса. Особенно важен этот аспект для супружеских пар: ласковые прикосновения укрепляют отношения, повышают удовлетворенность партнеров друг другом и их способность справляться с конфликтами.
Физическая привязанность оказывает и психологическое воздействие. Исследования показали, что прикосновение, например, держание за руку, может снижать активность мозга в областях, связанных со страхом и тревогой. Напротив, отсутствие физического контакта часто связано с повышенным уровнем стресса, тревожности и депрессии. В условиях пандемии, когда многие лишились физического контакта, такие проблемы становились особенно актуальными.
Однако не все воспринимают физическую привязанность одинаково. Люди с избегающим типом привязанности, как правило, чувствуют дискомфорт от близости и могут избегать прикосновений, тогда как люди с тревожной привязанностью склонны искать больше физического контакта, чем получают. Когда предпочтения в плане прикосновений совпадают у партнеров, они, как правило, ощущают большую эмоциональную близость и удовлетворение в отношениях.
Для тех, кто хочет улучшить свою эмоциональную связь с партнером, массаж может стать простым и эффективным способом привнести больше физической привязанности в отношения. Исследования показывают, что пары, делающие массаж друг другу, испытывают меньше стресса и напряжения, а также ощущают себя более близкими.
Источник: Science alert
Технологии
Секрет темной материи: обнаружены настолько древние черные дыры, что их не должно существовать

Астрофизики нашли возможное объяснение существования сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.
Космический телескоп Уэбб обнаружил квазары, которые создают черные дыры с массой, гораздо большей, чем могла бы быть в такой ранний период, всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Это время было слишком ранним для формирования таких массивных черных дыр, как считают ученые, поскольку они не могли накопить необходимую массу — минимум в 1 миллиард раз больше массы Солнца.
Для объяснения этого парадокса астрофизики предложили теорию, что сверхмассивные черные дыры могли образоваться из сверхсамовзаимодействующей темной материи, которая, как считают ученые, существует, но еще не была обнаружена напрямую. Согласно гипотезе, частицы этого редкого типа темной материи взаимодействуют между собой более сильно, чем обычная темная материя, что приводит к тому, что эти частицы скапливаются в центрах галактик, образуя сгустки темной материи. Эти сгустки могли затем сжиматься под действием гравитации, создавая черные дыры.
После формирования такие черные дыры продолжали расти, поглощая материю и становясь все более массивными. В процессе этого они излучали огромное количество энергии, что и приводило к появлению ярких квазаров, которые могут сиять в сотни триллионов раз ярче Солнца.
Чтобы проверить свою теорию, ученые создали математическую модель, которая смоделировала процесс образования черных дыр из темной материи. Сравнив результаты с наблюдениями других квазаров, модель показала, что гипотеза о сверхсамовзаимодействующей темной материи может быть правдой.
Эти результаты подкрепляют предположения о существовании сверхсамовзаимодействующей темной материи и дают новую надежду на понимание того, как могли появляться самые ранние сверхмассивные черные дыры во Вселенной.
Источник: Popular Mechanics
-
Новости Вашингтона1 week ago
Руководители WA отреагировали на указ Трампа против трансгендерных спортсменок
-
Новости Вашингтона3 days ago
Законодатели предлагают ввести сбор с водителей штата Вашингтон за каждую пройденную милю
-
Новости Вашингтона6 days ago
Кражи автомобилей в штате Вашингтон снизились в первый раз за последние 5 лет
-
Новости Вашингтона6 days ago
Лидеры сообщества заявляют, что в полиции Такомы наблюдается кризис руководства
-
Новости Вашингтона6 days ago
Полиция расследует убийство на гольф-поле в Кенте
-
Новости Вашингтона6 days ago
«Гамильтон» с триумфом возвращается на сцену Театра Парамаунт в Сиэтле
-
Новости Вашингтона4 days ago
Трое граффити-художников были арестованы после того, как открыли огонь по водителю
-
Новости Вашингтона4 days ago
Подросток получил ранения в ходе стрельбы на парковке общественного центра в Таквиле