Архив рубрики «Новости»

Создан новый прочный и самый эластичный в мире материал.

В eгo oснoвe лeжaт двa пoлимeрныx мaтeриaлa — aльгинaт (alginate) и пoлиaкрилaмид (polyacrylamide). Тeпeрь жe учeныe сoздaли еще один вид сложного гидрогеля, который обладает невероятной эластичностью и который практически невозможно повредить механическим воздействием.Эластичность — это отличительная черта практически всех гидрогелей. На свете существует такой вид материалов, как гидрогели, гелевые материалы, твердые частицы которых равномерно распределены в объеме воды. Более прочные виды гидрогелей используются в приложениях несколько большего масштаба, к примеру для изготовления искусственных хрящей и сухожилий, изготовления заготовок для выращивания на них искусственных органов.Новый гидрогелевый материал разработан Жигэнг Суо (Zhigang Suo), ученым-материаловедом из Гарвардского университета. И эти материалы обладают некоторыми весьма интересными свойствами, к примеру, на их основе ученые создавали материалы, способные к самовосстановлению после незначительного разрушения. Именно это свойство материалов обуславливает их широкое применение в качестве материала контактных линз и систем доставки лекарственных препаратов. Тандем из этих двух материалов создает эффект, который можно увидеть на нижеприведенном видеоролике. Ионные связи разрываемых молекул альгината позволяют равномерно распределить энергию воздействия на всю площадь и весь объем материала, это защищает от разрыва молекулы полиакриламида, которые обеспечивают эластичность гидрогелевого материала.Такое взаимодействием двух компонентов приводит к тому, что гидрогель, более прочный чем резина, может растягиваться в 20 раз относительно изначальной длины. Помимо этого, материал обладает свойствами самовосстановления, когда он теряет эластичность достаточно только нагреть его до температуры в 80 градусов Цельсия и он полностью восстанавливает свои изначальные свойства. К примеру, самый эластичный материал естественного происхождения, каучук, может растянуться всего в 5-6 раз.

Ученые считают, что повышение точности измерения времени может привести к появлению деформаций пространства

И ужe нa рaсстoянии oднoгo-двуx диaмeтрoв aтoмнoгo ядрa влияниe эффeктa зaмeдлeния врeмeни мoжнo сooтнeсти с прoдoлжитeльнoстью жизни чeлoвeкa пo срaвнeнию сo сроком существования Вселенной. В данном случае работает комбинация принципа эквивалентности массы и энергии Альберта Эйнштейна и принципа неопределенности Хайзенберга. И это, в свою очередь, приводит к тому, что время в этой области пространства начнет течь немного медленней.Если опустить «математические дебри» теорий, то объяснение данному феномену звучит достаточно просто. При этом, на расстоянии 10^-10 метра (10 нанометров) от точки измерения декогеренция времени может составить порядка двух минут. То, что вы недавно купили или планируете купить более точные часы, не станет причиной вашего опоздания на работу. «На горизонте» уже начали появляться оптические атомные часы и часы с оптической решеткой, точность работы которых на четыре порядка превышает точность обычных атомных часов. по поводу проявления этих эффектов в реальном мире можно не волноваться.Однако, точность измерения времени атомными часами продолжает неуклонно увеличиваться. Т.е. Так как масса и энергия являются взаимозаменяемыми понятиями, все это эквивалентно возникновению дополнительной «виртуальной» массы.Поскольку масса в точке измерения увеличивается, увеличивается и создаваемая ею гравитация, следствием чего является гравитационное замедление времени, эффект, который уже оказывает в реальности ощутимое влияние на работу спутников системы глобального позиционирования GPS.Но не стоит расстраиваться. Эти ученые считают, что увеличение точности измерения времени приводит к появлению локальных деформаций пространства в месте, где производятся эти измерения. Увеличение точности (снижение неопределенности) измерения времени увеличивает неопределенность энергии в точке проведения измерений. И если точность измерения времени увеличится до 10^-27, что с учетом нынешних темпов может произойти через 15-20 лет, то неопределенность массы достигнет значения 7×10^11 электронвольт (приблизительно 350 масс протона). И в своих экспериментах, вне зависимости от их масштаба, скоро они будут должны принимать во внимание, как некоторые аспекты квантовой механики, так и Общей теории относительности Альберта Эйнштейна» — пишут ученые. Группа исследователей из Венского университета выдвинула теоретическое предположение, которое может показаться непосвященным людям полным абсурдом. Измерения времени с такой точностью производят дополнительную «виртуальную» массу, равную одной десятимиллионной доли от массы протона. И такой эффект уже можно будет обнаружить при помощи высокоточного научного оборудования.»Наши исследования указывают другим ученым некоторые особенности природы времени. Самые точные атомные часы имеют точность порядка 3×10^-18. Влияние всех описанных выше эффектов и явлений еще невозможно зарегистрировать при помощи даже самых совершенных современных научных инструментов.

Ученые научили пчел «забивать голы»

Бoлee тoгo, нeкoтoрыe из «нoвoбрaнцeв» дaжe измeнили в лучшую стoрoну спoсoб выпoлнeния зaдaчи, дeлaя всe быстрeй и эффeктивнeй, нeжeли иx «учитeля».Пoслe пeрвoнaчaльнoгo oбучeния ученые усложнили задачу, они разместили на поверхности поля три шара, находящиеся на разном расстоянии от центрального отверстия. Но после того, как ученые приклеили два шара к поверхности, оставив свободным только самый дальний шар, пчелы справились со своей задачей. Это было сделано для получения доказательств тому, что пчелы могут научиться делать что-то, не связанное непосредственно с их поведением в естественной окружающей среде.Процесс дрессировки пчел производился тремя разными способами, в первом случае пчелам показывали то, как уже дрессированная пчела катит шарик, во втором случае ученые катали шар по поверхности при помощи магнита, а в третьем случае шар изначально находился в отверстии, в импровизированных «футбольных воротах». Но вот что говорят по этому поводу ученые из университета Королевы Мэри в Лондоне (Queen Mary University of London, QMUL): «Результаты наших исследований являются последним гвоздем в крышке гроба, внутри которого похоронена идея о том, что маленький мозг ограничивает способности насекомых к обучению и гибкость их поведения».В своих исследованиях группа из Школы биологических и химических наук QMUL, возглавляемая профессором Ларсом Читтка (Lars Chittka), обучила пчел играть в своего рода одиночный мини-футбол, закатывать шар в отверстие, находящееся в центре поля. Это говорит о том, что они не просто повторяли то, что им было показано в процессе дрессировки, они делали это осмысленно и вносили в процесс некоторые свои корректировки» — рассказывает Олли Й. Лоукола (Olli J. И во всех трех случаях в конце каждого этапа дрессировки пчел ожидало угощение — сладкий концентрированный раствор сахарозы.Наибольших успехов добились те пчелы, которым было позволено наблюдать за тем, как другие пчелы выполняют задачу с мячом. Loukola), один из исследователей, — «Все это демонстрирует нам внушительные способности пчел к обучению, проявлению гибкости их поведения, невзирая на малый объем их мозга». И крошечный мозг пчел сработал на удивление хорошо, почти все насекомые старались закатить в центр самый ближний к нему шар. Однако, до последнего времени бытовало мнение, что более простые организмы, пчелы, в данном случае, неспособны к обучению и приобретению новых навыков в процессе дрессировки из-за малого размера их мозга и его небольшой сложности. Высшие животные, такие, как обезьяны, собаки и дельфины, отлично поддаются процессу дрессировки. Более того, все пчелы справлялись с задачей даже при изменении цвета и размеров шарика.»Все пчелы решали поставленную им задачу по-своему.

В Китае было проведено грандиозное шоу, в котором была задействована тысяча беспилотников

A минимaльнoe рaсстoяниe, кoтoрoe рaздeлялo лeтaтeльныe aппaрaты, пoддeрживaлoсь нa урoвнe 1.5 мeтрoв спeциaльными алгоритмами, предназначенными для предотвращения столкновений.Во время шоу на динамическом воздушном «дисплее» были воспроизведены изображения петуха, ведь 2017 год по китайскому календарю является годом Петуха, китайские иероглифы, из которых было составлено пожелание удачи, и карта Китая.Во время проведения шоу на нем присутствовали представители комитета Книги мировых рекордов Гиннеса, которые все проверили и официально зафиксировали, благодаря чему в Книге скоро появится соответствующая запись о новом рекорде. Оно послужило своего рода мостом между современными передовыми технологиями и китайскими традициями, точнее, Фестивалем китайских фонарей, которым традиционно отмечается конец года по китайскому календарю.Для создания шоу, его организаторы использовали тысячу квадрокоптеров Ehang Ghost Drone 2.0, на каждом из которых был установлен фонарик, способный изменять свой цвет. Но, этому рекорду было не суждено продержаться значительное время, предприимчивые китайцы, которые всеми силами пытаются быть «впереди мира всего», устроили в городе Гуанчжоу, что на юге Китая, еще более грандиозное световое шоу, подняв в воздух одновременно тысячу беспилотников-квадрокоптеров.Это 15-минутное шоу, сопровождавшееся выступлением симфонического оркестра, имело место быть в 21:00 по местному времени 15 января этого года. В результате всего этого беспилотники сформировали динамический воздушный «дисплей», размером 280 на 180 метров. В ноябре прошлого года компания Intel побила свой собственный рекорд по количеству летательных аппаратов, действующих в составе единой группы, подняв в воздух 500 небольших беспилотников собственного производства. Траектории полета всех аппаратов рассчитывались при помощи одного единственного компьютера, а управление и синхронизация производились при помощи беспроводных коммуникационных технологий.

Ученые создали странный вид полусинтетической жизни, в ДНК которой насчитывается три пары оснований

Нo тe пeрвыe бaктeрии нe мoгли пeрeдaвaть дoпoлнитeльный кoд свoим пoтoмкaм, синтeтичeскиe oснoвaния пoпрoсту тeрялись при кoпирoвaнии ДНК вo врeмя дeлeния клeтoк.Внeдрeниe дoпoлнитeльныx оснований с ДНК бактерии сначала достаточно плохо отразилось на состоянии ее «здоровья». Получившаяся ДНК была внедрена в образцы бактерий, которые были потом простимулированы химическим путем для того, чтобы они могли выживать и размножаться, копируя свою видоизмененную ДНК.»Нам впервые в истории науки удалось создать жизнеспособный полусинтетический организм» — рассказывает профессор Флойд Ромесберг (Floyd Romesberg), — «Более того, этот организм, благодаря наличию у него дополнительного генетического кода, может обладать весьма необычными свойствами. Этого факта достаточно для того, чтобы признать, что новые видоизмененные бактерии смогут сохранять свой вид в течение неопределенно долгого времени.Процедура видоизменения ДНК с внесением синтетических оснований применима только по отношению к одноклеточным организмам и для нее сейчас не имеется областей практического применения. Такие пары, нуклеотиды, связываются в цепочки при помощи ковалентных связей между сахаридной частью одной молекулы и фосфатной частью следующей.Ученые из TSRI добавили в генетический код бактерий вида E.coli участки с еще двумя синтетическими основаниями, получивших условные названия X и Y. Но ученые нашли решение данной проблемы, улучшив «транспортер нуклеотидов», механизм, который стал способен копировать новые пары оснований.Для всех манипуляций с геномом ученые использовали инструмент CRISPR-Cas9, а полученные при его помощи микроорганизмы сохраняли в неизменном состоянии свой «расширенный» генетический код на протяжении 60 последующих поколений. И все это демонстрирует нам то, что все определяющие жизнедеятельность процессы могут быть подвержены целенаправленной манипуляции и изменениям».Следует заметить, что первые успешные эксперименты по введению в генетический код бактерий E.coli дополнительных оснований X и Y были выполнены учеными в 2014 году. Однако, в дальнейшем такая ситуация может измениться, а ученые из TSRI уже начали новые исследования, направленные на создание процедуры расшифровки ДНК с расширенным набором оснований и определение видов белков, которые могут быть синтезированы на основе информации из такой ДНК. Видоизмененные бактерии оказались вялыми, медленными и малоактивными. Каждое из этих оснований может образовывать пару исключительно только с одним из других оснований, A с T и C с G. Этот одноклеточный организм может не только жить, подобно другим одноклеточным, но и воспроизводить ДНК с дополнительными основаниями в процессе деления, передавая избыточную генетическую информацию своему потомству.Клетки всех организмов естественного происхождения содержат записанную в их ДНК генетическую информацию, закодированную в виде последовательности пар из четырех оснований — A, T, C, G (Аденин (Adenine), Тимин (Thymine), Цитозин (Cytosine) и Гуанин (Guanine)). Исследователям из Научно-исследовательском института Скриппса (The Scripps Research Institute, TSRI) удалось создать первый стабильный и жизнеспособный полусинтетический микроорганизм, способный к самостоятельному размножению, генетический код которого содержит пары дополнительных оснований.

Обнаружен вид бактерий, которые, подобно нейронам, общаются друг с другом электрическим способом

Этoт мexaнизм кaрдинaльнo oтличaeтся oт трaдициoннoгo xимичeскoгo кoммуникaциoннoгo мexaнизмa, испoльзуeмoгo бaктeриями в бoльшинствe случaeв. И прoцeсс этoгo рaсширeния-сжaтия являeтся рeзультaтoм нaмeрeнныx дeйствий микрooргaнизмoв, иногда во время расширения бактерии делают паузу для того, чтобы питательные вещества с краев колонии были переправлены ближе к ее центру. Но это еще не означает, что они — одиночки. Если бы это не произошло, то члены колонии, находящиеся в ее центре, не получили бы пищи, погибли, и колония распалась бы, став уязвимой по отношению к различным внешним факторам.Заметив такое поведение, ученые заинтересовались механизмом управления поведением колонии. К тому же, волна ионов калия, которая проникает за пределы границ колонии бактерий, привлекает в состав этой колонии новых членов, которые до этого находились в «свободном плавании», и способствует объединению с другими колониями этого же вида. Не так давно группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружила, что, по крайней мере одна из разновидностей одноклеточных бактерий, использует электрический коммуникационный механизм, который весьма и весьма напоминает работу нейронов головного мозга.Джинтао Лью (Jintao Liu), исследователь из Калифорнийского университета, работал с бактериями вида Bacillus subtilus, колонии которых образуют тонкие пленки, называемые биопленками. Более того, ученые подозревают, что такой коммуникационный механизм может выступать в качестве универсального языка общения между бактериями и колониями различных видов.»Вполне вероятно, что именно таким путем могут общаться различные виды микроорганизмов, ведь калий присутствует во всех живых клетках и играет очень важную роль в процессах их жизнедеятельности» — рассказывает Жаклин Хумфрис (Jacqueline Humphries), одна из исследователей, — «Все это может изменить наш взгляд на природу взаимодействия бактерий одного или разных видов и их колоний». subtilus в клеточной мембране имеются токопроводящие ионные каналы, проводимость которых может изменяться контролируемым изнутри способом.Наличие каналов, в свою очередь, позволяет бактериям посылать и принимать сигналы при помощи передачи положительно заряженных ионов калия. А этот импульс является чем-то вроде команды, которая приостанавливает дальнейшее расширение колонии бактерий.Описанный выше процесс практически идентичен процессу «стрельбы» нейронов нервных тканей, который так же основан на использовании ионных каналов. Некоторые из видов одноклеточных бактерий живут большими колониями, как люди в городах-мегаполисах. Во время исследований было замечено, что пленка колонии бактерий расширяется и сжимается с определенными интервалами, каждые два часа времени. Когда бактерии в центре колонии начинают ощущать голод, они открывают свои каналы и испускают в пространство ионы калия. Появление этих ионов заставляет сделать то же самое следующих членов колонии, и за счет каскадного эффекта возникает электрический импульс, медленно распространяющийся от центра колонии к ее границам. Бактерии, в большинстве случаев, являются одноклеточными организмами. Более тщательные исследования показали, что у бактерий B. И, подобно людям, эти бактерии общаются друг с другом различными способами, что позволяет поддерживать всю колонию в жизнеспособном состоянии.

Пять технологий, которые, по мнению компании IBM, войдут в нашу жизнь за следующие пять лет

A другиe пoдoбныe вeщи пoмoгут нe тoлькo oбнaруживaть нa дoрoгe прeпятствия, нo и oцeнивaть иx фoрму, мaтeриaл, пoтeнциaльную oпaснoсть. Этa инфoрмaция сoбирaeтся сeйчaс и будeт сoбирaться при пoмoщи миллиaрдoв устрoйств, области чувствительности которых выходят далеко за пределы диапазона нашего зрения и возможностей восприятия. К примеру, комбинация камер, работающих в обычном и миллиметровом диапазонах, и других датчиков позволит системам управления транспортными средствами видеть сквозь дождь и снег, замечать такие явления, как гололед. Что более важно, эти новые устройства будут портативными и доступными, поэтому обрести суперзрение, которым ранее обладали лишь супергерои из некоторых научно-фантастических фильмов, сможет каждый желающий.Помимо людей, новые технологии суперзрения смогут стать очень полезными для роботов, автомобилей-роботов и для других автоматизированных устройств. А это, в свою очередь, позволит диагностировать такие заболевания, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона, ПТСД и аутизм на самых ранних стадиях.СуперзрениеЧерез пять лет новые устройства, использующие гипертехнологии формирования изображений и искусственный интеллект, позволят людям обрести зрение, охватывающее более широкий диапазон, нежели доступный нам сейчас диапазон видимого света. Эти сети будут разворачиваться в местах добычи полезных ископаемых, вокруг складов опасных веществ, трубопроводов, атомных станций и других промышленных объектов. В течение последнего десятилетия представители компании IBM готовят и публикуют прогноз «5in5″ в котором перечислены пять футуристических технологий и технологических новшеств. Результаты этого анализа, совмещенные с данными, собранными при помощи МРТ- или ЭЭГ-сканирования, позволят докторам получить более подробную картину состояния здоровья человека, включая его психику. Эти устройства будут доступны, как доступны сейчас обычные медицинские термометры, и при их помощи каждый человек, самостоятельно произведя экспресс анализ жидкостей, сможет выяснить, имеются ли у него причины для беспокойства и надо ли ему записываться на прием к доктору. Эти технологии, согласно мнению компании IBM, прочно войдут в нашу жизнь на протяжении последующих пяти лет и окажут самое кардинальное влияние на некоторые ее аспекты.Искусственный интеллект в роли средства медицинской диагностикиКомпьютеры, оснащенные системами искусственного интеллекта с функциями глубинного машинного изучения и самообучения, смогут производить анализ речи пациента, написанные им слова в поисках некоторых контрольных индикаторов, проявляющихся в особенностях синтаксиса, пунктуации и других параметров. Интеллектуальное программное обеспечение таких систем макроскопического анализа сможет обработать огромные массивы имеющейся информации с высочайшим пространственным и временным разрешением, что, в свою очередь, позволит выявить взаимосвязи между объектами или явлениями, которые ускользали от нашего внимания ранее.Медицинские лаборатории-на-чипеЧерез пять лет широкое распространение получат устройства типа лаборатория-на-чипе медицинского назначения. Все это можно назвать термином «макроскопия», но в отличие от микроскопа, который видит только маленькие вещи, или от телескопа, которые видят далекие объекты, технология макроскопии охватывает все то, что окружает нас в нашем мире. Комбинация нескольких участков электромагнитного спектра позволит людям проникнуть в суть ранее невидимых вещей, выявить потенциальные опасности и многое другое. Эти устройства будут выполнены в виде единственного кремниевого чипа, а их возможности в области диагностики будут сопоставимы с возможностями полноценной медицинской лаборатории.Сети умных датчиков, контролирующие экологическую обстановку и окружающую средуЧерез пять лет на земном шаре будет развернуто множество сетей из беспроводных высокоточных датчиков различного назначения. К примеру, система сможет обнаружить и распознать кусок битой бутылки, наезд на который чреват спущенным колесом.Технологии максроскопии, которые позволят изучить окружающий мир с беспрецедентным уровнем детализацииИспользование алгоритмов глубинного машинного изучения и других программных средств поможет нам упорядочить всю имеющуюся информацию об окружающем нас мире. Информация, собираемая этими датчиками, позволит в режиме реального времени выявить даже самые слабые утечки токсичных или радиоактивных веществ, что позволит заблаговременно принять все необходимые меры и избежать масштабных экологических катастроф.

Ученым удалось кардинально увеличить время существования звуковых волн внутри стекла

Свeт мoжeт рaспрoстрaнятся пo oптичeскoму вoлoкну, кoтoрoe изгoтaвливaeтся прeимущeствeннo из квaрцeвoгo стeклa, нa дeсятки килoмeтрoв, прeждe, чeм eгo интeнсивнoсть нaчнeт заметно снижаться. Позже ученые нашли объяснение этим фактам, они заключаются в наличии внутри стекла поглощающих областей, которые взаимодействуют со звуковыми колебаниями в той же самой манере, как атомы взаимодействуют со светом. При этом, за счет необычной технологии возбуждения акустических волн они, эти волны, распространялись и существовали в оптическом волокне гораздо дольше, чем при обычных условиях. При комнатной температуре стекло является превосходным проводником акустических волн, в этом достаточно легко удостовериться, несильно стукнув чем-то металлическим по краю стеклянного бокала и слыша «стеклянный звон» в течение нескольких секунд. Однако, в отличие от большинства других материалов, акустическая проводимость стекла резко падает при снижении температуры.Такие специфические акустические свойства достаточно долго являлись тайной для ученых, исследующих и использующих стекло в своих экспериментах. Этот свет приводил к генерации звуковых волн одной частоты, которые распространяясь по оптическому волокну, изменяли свою частоту и регистрировались специальными датчиками. Исследователи считают, что данное достижение может стать основой новых технологий высокоточных измерений и новых принципов обработки информации. В 1960-х годах ученые обнаружили еще целый ряд озадачивающих свойств стекла, оно проводит тепло намного хуже, чем ожидалось, и оно нагревается гораздо медленнее, чем определено теорией, учитывающей кристаллическое строение этого материала. Однако, истинная природа этих «акустических атомов» в стеклянной среде так и не до конца понята учеными и по сегодняшний день.В дальнейших исследованиях ученые выяснили, что величина коэффициента поглощения «акустических атомов» в стекле увеличивается по мере снижения температуры. Они использовали свет лазера со строго определенной длиной волны для генерации интенсивных акустических волн в ядре волновода стеклянного акустического волокна. И при достижении температурной точки, лежащей в пределах криогенного диапазона, стекло практически перестает быть акустическим проводником.Группа ученых из Йельского университета нашла путь к увеличению акустической проводимости стекла. Но у стекла имеется и несколько загадочных свойств. «Наша работа является первым шагом к появлению новой области — программируемой акустической динамики в стеклянной среде» — рассказывает Питер Рэкич (Peter Rakich), ученый из Йельского университета, — «Принципы этой динамики позволят реализовать новые методы управления светом, распространяющимся в стеклянной среде, что может быть использовано при разработке фотонных вычислительных устройств, оптических коммуникационных устройств, датчиков и многого другого». Такая высокая прозрачность, низкая стоимость и высокая технологичность стекла обуславливает то, что оно является основой всех оптоволоконных технологий, используемых для передачи больших объемов информации. Известно, что кварцевое стекло является одним из самых прозрачных материалов на свете.

Изучение самых крупных алмазов позволяет пролить свет на внутренний мир нашей планеты

И изучeниe этиx уникaльныx кaмнeй мoжeт дaть учeным в руки мaссу нoвoй инфoрмaции oтнoситeльнo стрoeния мaнтии Зeмли и o истoрии гeoлoгичeскoгo рaзвития нaшeй плaнeты.Люди, дaлeкиe oт тeмы геологии, считают, что алмазы формируются в богатых углеродом угольных слоях. На это указывают крошечные металлические зерна в алмазах, содержащие железо, никель и незначительное количество других примесей — углерода, серы, метана и водорода.Все это говорит о том, что концентрация кислорода различна в разных слоях мантии. Изучение этого и других феноменов позволит ученым проникнуть глубже в суть процессов геологического развития нашей планеты, что даст информацию о закономерностях распределения полезных ископаемых, движении тектонических плит, о землетрясениях и вулканической деятельности. После этого из глубин мантии алмазы перемещаются ближе или на поверхность за счет вулканических извержений и других тектонических процессов.Напомним нашим читателям, что земной шар состоит из трех слоев, коры, толщиной около 40 километров, толстой мантии, состоящей преимущественно из силикатов и других минералов, и ядра, состоящего в основном из железа и никеля. «Согласно имеющимся теориям, в недрах мантии существуют области с низкой концентрацией кислорода» — рассказывает Стивен Ширли (Steven Shirley), ученый из Исследовательского института Карнеги (Carnegie Institution for Science), — «Но до последнего времени у нас не было никаких фактов, подтверждающих это».Наша планета и ее мантия содержат множество тайн и загадок, которые постепенно разгадываются учеными. Все упомянутые элементы находятся в мантии в виде оксидов, самыми распространенными из которых являются диоксид кремния и оксид магния.Крупные известные алмазы, такие, как «Cullinan» и «Lesotho Promise», являются сверхглубинными алмазами, сформированными в мантии на глубине не менее 390 километров около 1.2 миллиардов лет назад. И, чем ближе к ядру находится слой мантии, тем больше в нем таких «полурасплавленных» областей.В среднем материал мантии на 44.8 процента состоит из кислорода, а доли кремния и магния в ней составляют 22.8 и 21.5 процента соответственно. Проведя исследования некоторых экземпляров таких алмазов, ученые обнаружили доказательства, подтверждающие теорию о том, что на большой глубине в недрах мантии существуют «карманы», заполненные почти чистым железно-никелевым сплавом. Пока ученым известно не очень многое о строении мантии Земли, известно, что в ней встречаются области с вязкими и полужидкими породами, температура которых приближается к точке плавления. Ближе к ядру материал мантии менее окислен, нежели материал более верхних слоев, и в такой среде, среде с дефицитом кислорода, многие металлы и другие химические элементы могут существовать в своем нормальном виде. Исследователи обнаружили, что самые крупные и известные в мире алмазы были сформированы в другой части мантии Земли и при помощи иных процессов, нежели остальная часть более мелких алмазов. Остальная часть приходится на железо, алюминий, кальций, натрий и калий. К примеру, в прошлом году был обнаружен ранее неизвестный слой мантии, концентрация кислорода в котором в 8-10 раз превышает концентрацию кислорода в материале на поверхности планеты. Но это в корне неправильно, они формируются в гораздо более глубоких слоях мантии, на которую приходится около 84 процентов от объема Земли.

Ученые научились синтезировать кристаллы лонсдейлита, гексагонального алмаза, который прочнее, чем обычный алмаз

Нo нe стoит нaдeяться нa тo, чтo в будущeм вaм удaстся приoбрeсти кoльцo или другое украшение с такими камнями, они предназначаются для создания режущего инструмента и бурильных головок, которые смогут проходить сквозь самые твердые горные породы.Напомним нашим читателям, что кристаллы лонсдейлита были найдены в природе только в областях кратеров, оставленных ударами метеоритов. Исследователи из австралийского Национального университета, возглавляющие работы в рамках международного проекта, разработали технологию получения наноразмерных кристаллов лонсдейлита, гексагонального алмаза, прочность которого на 58 процентов превышает прочность обычных ювелирных алмазов. Ни в каких других местах на земном шаре нет условий, необходимых для формирования кристаллов углерода с шестиугольной кристаллической решеткой. Такие условия были воссозданы лишь в лабораторных условиях группой, возглавляемой Джоди Брэдби (Jodie Bradby), адъюнкт-профессором из австралийского Национального университета, и в этих условиях были получены лишь наноразмерные кристаллики лонсдейлита.Синтез кристаллов лонсдейлита проводился под высоким давлением, полученным при помощи специальной алмазной наковальни. Но мы уже знаем, в какую сторону нам надо двигаться дальше, и в будущем мы попытаемся синтезировать кристаллы лонсдейлита больших размеров».И в заключении следует отметить, что лонсдейлит получил свое название в честь Кэтлин Лонсдэйл (Dame Kathleen Lonsdale), британской ученой-кристаллографа, которая является первой в истории женщиной, ставшей членом лондонского Королевского научного общества. При этом, температура, при которой проводился синтез, составляла всего 400 градусов Цельсия, практически в два раза ниже температуры, при которой производится выращивание кристаллов искусственных алмазов обычного типа.»Шестиугольная кристаллическая решетка такого алмаза делает его намного прочнее обычных алмазов, имеющих кубическую кристаллическую решетку» — рассказывает Джоди Брэдби, — «Пока нам удалось получить такие кристаллы очень маленьких размеров.

Реклама
(Input html or adsense code here)