Эврика! Новости науки 23 июня 2023
ФОТО Pixabay
Как магнитом притягивает
Российские физики вместе с британскими коллегами открыли магнитные свойства природного пигмента меланина. Он у нас, в частности, в волосах и глазах.
Наши кожа, волосы, радужка глаз, ногти и некоторые отделы мозга содержат большое количество меланина, природного пигмента. Он еще и защищает организм от действия радиации и ультрафиолета. Ну и у его различных форм много других физических свойств, которые сейчас активно изучают материаловеды: хочется повторить их в синтетических структурах.
Группа российских физиков (МФТИ и ОИЯИ в Дубне) и британских (Университет Суонси) много лет изучает физические свойства эумеланина. Это наиболее распространенная форма меланина, она и придает тканям тела черную или коричневую окраску. Недавно обнаружилось, что молекулы эумеланина при взаимодействии с водой могут объединяться в кристаллические структуры типа стопок.
«Стопок» не типа рюмок, а типа пачек бумаги. Слои в этих структурах сильно сближаются — ученые называют это «совместным связыванием». Что‑то подобное характерно для некоторых новейших материалов, обладающих особой упорядоченной магнитной структурой. Такие вещества сейчас рассматривают в качестве основы для металлоорганических магнитов. Они должны работать при очень низких температурах и в прочих условиях, где другие материалы не проявляют магнитные свойства.
Если эффект подтвердится, можно будет говорить о том, что живые системы способны на основе этих пигментных молекул вырабатывать материалы с интересными магнитными свойствами. Пока такие свойства наблюдались только в новейших искусственных материалах.
У больших по‑другому
Малые и крупные звезды образуются совершенно по‑разному, обнаружил международный коллектив астрономов.
Все звезды Вселенной возникают внутри молекулярных облаков. Это такие плотные сгустки из газа и пыли, они постепенно сжимаются, и в процессе возникают крупные светила, а уже их появление (так предполагают) запускает формирование менее крупных звезд в соседних регионах этих звездных «яслей».
Есть масштабный проект ASHES, его цель — перепись всех небесных тел внутри 39 областей звездообразования, расположенных относительно недалеко от Земли. Вот ученые и исследовали структуру этих скоплений газа и пыли. Помог в этом телескоп ALMA — он может «видеть» потоки даже самых холодных молекул газов.
Внутри исследуемых областей обнаружили больше 800 протозвезд на ранних стадиях развития, то есть ядер молекулярных облаков, из которых могут возникнуть светила. Как оказалось, больше половины этих ядер уступали по массе Солнцу. Так что из них могли возникнуть разве что небольшие светила. Превосходили Солнце лишь семь «зародышей» будущих звезд. Это меньше 1 %.
И число, и масса большинства протозвезд (хоть они и массивнее Солнца в 27 раз и более) ниже, чем прогнозировали. Это первое свидетельство того, что крупные звезды возникают совершенно не так, как звезды помельче. Предполагают, что зародыши крупных звезд могут продолжать поглощать газ из межзвездной среды даже после того, как начали формироваться. Менее крупные так не умеют.
Одна голова — хорошо, две — лучше. Даже откушенные
Палеонтологи впервые нашли следы аж двух обезглавливаний морских рептилий мезозоя.
Длинная шея некоторых морских рептилий (плезиозавров, танистрофеев) помогала им охотиться из засады и быстро дотягиваться до добычи. Ученые даже удивлялись: почему такой удобной штукой не обзавелись многие другие морские рептилии — к примеру, крокодилоподобные мозазавры и плиозавры. Но, предположительно, шея была самым уязвимым местом туловища, и странно, если бы кто‑нибудь этим не воспользовался. И не сделал то, что в народе называется «секир башка». Однако до сих пор следов обезглавливания не находили. И вот нашли. Да еще два.
Ученые Музея естественной истории Штутгарта исследовали найденные в Швейцарии окаменелые останки двух видов танистрофеев. Это длинношеие ящеры, длина тела одного 1,5 м, другого — 5 – 6 м. Предположительно, они питались рыбой и моллюсками и жили на мелководьях океана. Фрагменты скелетов этих существ находили и раньше, однако на этот раз то были полные головы и шейные позвонки.
Как выяснилось, обоим перекусили шеи — об этом говорят характерные следы укусов, V-образные трещины и прочие повреждения на последних позвонках. При этом никаких повреждений на костях черепа и на первых позвонках. То есть буйные головы опустились на дно океана в нетронутом виде: видимо, атаковавший танистрофеев хищник головами не соблазнился — ему хватило их туловища.
Разложение и синтез
Британские химики создали фотокатализатор, разлагающий пластик и превращающий СО2 в топливо.
Химики много десятилетий разрабатывают способы превращать атмосферный углекислый газ в биотопливо и другие полезные вещества. Сложность в том, что для расщепления CO2 нужно очень много энергии. Из всего населения планеты лишь растения и цианобактерии с этим справляются. Недавно были созданы нанокатализаторы, которые способны проворачивать аналогичные реакции, но их эффективность слишком низкая, в промышленных масштабах не применишь.
В Кембриджском университете придумали, как проблему решить при помощи специального фотокатализатора. Он создан на базе органических соединений кобальта (они встроены внутрь углеродных нанотрубок) и специального наноструктурированного материала из атомов никеля, меди и палладия. Первый компонент системы отвечает за захват из воздуха углекислого газа, расщепление его молекул и превращение в синтез-газ, — это смесь из водорода и угарного газа, простейший вид топлива. Второй компонент превращает пластик в гликолевую кислоту (ее, например, в косметике применяют).
Разложение пластика внутри установки сопровождается выделением большого числа свободных электронов. Эти частицы транспортируются в фотокатализатор, где помогают расщеплять кислород от атома углерода. Это экономит огромное количество энергии.
Высокая эффективность системы, отмечают, позволяет использовать ее для переработки не только чистого углекислого газа, но и выхлопов промышленных предприятий.
Врешь, не возьмешь
Популярный африканский рис сделали стойким к бактериальным ожогам листьев — одной из самых опасных болезней злаков, которая норовит прицепиться к культурным.
Хворь вызывают микробы вида X. oryzae, которые быстро распространяются через грунтовые воды. Изначально тяжелые формы этой болезни поражали только азиатские сорта риса, но несколько лет назад азиатские штаммы проникли в Африку, появились новые штаммы, и все забеспокоились, что рису в Африке придется тяжко.
Международный коллектив генетиков расшифровал геномы азиатских штаммов, проникших в Танзанию, и проследил, что микробы вытворяют с клетками растений. Оказалось, бактерии производят внутри риса белки из семейства TAL, которые заставляют клетки риса вырабатывать много мембранного белка SWEET11. Он у риса отвечает за транспортировку сахаров, но когда его много, растение начинает выкачивать все производимые молекулы сахаров в межклеточную среду. А там их и поджидают сахаролюбители бактерии. В итоге злак гибнет.
Генетики модифицировали геном популярного в Восточной Африке сорта риса «Комбока»: сделали так, что пептиды TAL перестали распознавать те участки генома, которые отвечают за производство белка SWEET11, и рис стал неуязвимым для всех известных штаммов X. oryzae.
По информации ТАСС
Комментарии