Тесла в космосе, электричество трения и супердревесина. Главное на QWERTY
Всем привет! С вами Владимир. Это научно-популярный канал Qwerty, на который, я надеюсь, все подписаны. Мы представляем традиционный выпуск новостей, который мы анонсировали в нашем телеграме. Если вы еще не читаете нас в Телеграме, то добро пожаловать! Первая ссылка в описании.
Ну а мы переходим к нашей повестке. В этом ролике мы поговорим об успешном запуске Falcon Heavy, о супер древесине, беспроводном электричестве от трения и многом другом. Все подробности будут по ссылке в описании. Так что, поехали!
Илону Маску явно не сидится на земле. 6 февраля он сделал еще один шаг к побегу: SpaceX запустила самую мощную, самую грузоподъемную на сегодняшний день сверхтяжелую частично многоразовую ракету-носитель Falcon Heavy, которая вывела на орбиту полезную нагрузку в виде автомобиля.
Falcon Heavy использует в качестве первой ступени целых три ускорителя, в отличие от его предшественника Falcon 9, у которого он один. Правда, технически два боковых ускорителя — это 0 ступень, а центральный блок — это первая ступень. Многоразовость достигается за счет возврата ускорителей и головного обтекателя второй ступени на землю в предпочтительно не поврежденном состоянии.
Два боковых ускорителя Falcon Heavy действительно были б/у. Они участвовали в запусках 2016 года, и, как и до этого, они успешно сели обратно на космодром на мысе Канаверал через 8 минут после запуска. Их отделение от ракеты произошло через две с половиной минуты после старта. Ожидалось, что центральный ускоритель первой ступени вернется на морскую платформу, которая расположена на отдалении от космодрома из-за того, что этот ускоритель имеет большую скорость и находится дальше от стартовой площадки.
Тем не менее, к великому сожалению, из-за того что два тормозных двигателей ступени из трех не запустились, он разбился о поверхность воды на скорости 130 метров в секунду, повредив еще и два двигателя платформы. Falcon Heavy может нести до 63 тонн полезной нагрузки — это в два раза больше, чем какая-либо другая ракета.
Понятно, что для возвращения ступени на землю необходим запас топлива, который откусит часть тоннажа при многоразовом варианте запуска. На этот раз в качестве полезной, а скорее бесполезной нагрузки выступил личный автомобиль Илона Маска Tesla Roadster, в котором на водительском сиденье восседал манекен с говорящим именем Starlink, не иначе сын маминой подруги. Его скафандр — это прототип скафандра, который SpaceX будет использовать в пилотируемом Crew Dragon, а где-нибудь в багажнике притаилась основа Исаака Азимова на особом космическом дисковом накопителе.
После нескольких запусков единственный двигатель второй ступени Roadster был выведен на гелиоцентрическую орбиту, которая пересекает орбиту Марса. Перед этим несколько часов ракета находилась на геоцентрической орбите. Родстер пересечет орбиту Марса в июле. Следующий запуск SpaceX планирует на июль или может быть даже раньше — у них там много контрактов. Ну а еще более пристально следить за деятельностью Илона Маска мы начинаем уже сейчас.
Кстати, вся шумиха с Марсом может быть всего лишь отвлекающим маневром. Есть мнение, что все запуски Falcon Heavy и Falcon 9 нацелены только на создание всемирного интернета.
Ученые отсеквенировали ДНК одного британца, древнейшего человека, жившего на территории Британии около 10,000 лет назад. Чистки лет полностью сохранились, и были слегка удивлены тем, что он оказался голубоглазым и темнокожим, как и жители тропической Африки.
Читательский человек — именно так называют древнейшие человеческие останки, найденные в Британии. Он был обнаружен в 1903 году на юго-западе Англии в Чековском ущелье. Мужчина 20 лет от роду и ростом 166 сантиметров умер, вероятно, насильственной смертью — однозначно утверждать сложно, но проломленный череп намекает на это.
Сначала ученые объявляли, что возраст останков составляет от 40 до 80 тысяч лет, но потом в 70-х годах его оценили на 6–10 тысячах. Скелет этого человека хранится в Музее естественной истории в Лондоне. В 1996 году уже проводилось исследование его митохондриальной ДНК, однако тогда его отнесли к митохондриальной гаплогруппе и 5, которые относятся примерно к 10 процентам всех европейцев.
При реконструкции внешности читательского человека его представляли как светлокожего, кареглазого с темными волосами, и это была ошибка. Новые исследования обнаружили неожиданные данные: исследователи решили сделать анализ ДНК по-серьезному — просверлили двухмиллиметровое отверстие в черепе, извлекли костную ткань и провели анализ ядерного генома.
Помимо удивительной внешности, читательский человек был не толерантен к лактозе, то есть не усваивал молоко. Новые данные заставят пересмотреть историю европейцев: раньше считалось, что после прихода людей в Европу около 45 тысяч лет назад они быстро сменили темный цвет кожи на светлый, потому что светлая кожа лучше поглощает ультрафиолет, что в условиях нехватки солнечного света позволяет избежать недостатка витамина D.
Только потом среди древних европейцев появились голубоглазые блондины, но сейчас выяснили, что это не так. Голубые глаза появились раньше, чем светлая кожа. Считается, что племя читательского человека было первыми поселенцами Британии после ледникового периода. Они охотились на оленей и быков, питались рыбой, собирали орехи и фрукты. И уже тогда они изготавливали украшения из полудрагоценных камней и янтаря и хоронили своих мертвых.
Теперь о простых, но в перспективе доступных каждому вещах. Мы еще на одну ступень стали ближе к использованию энергии трения. В Институте наноматериалов в одном из университетов США разработали беспроводной 3D электрический генератор. Все началось в марте 17-го, когда был изобретён сверхпростой наногенератор, который вырабатывал электричество трения и вибрации, которые появляются от взаимодействия штанин при ходьбе, например, или от аплодисментов вашей любимой рок-группы.
Ну а затем энергия могла передаваться в батарею или конденсатор. В предыдущих версиях энергии хватало только для того, чтобы зажигать светодиоды, однако теперь ученые представили обновленную версию с большим потенциалом, окрестив её «W Thing», видимо, намекая на слово «уорнес».
В чем же суть? Обычный слой пластика был заменен на многосоставное волокно из графена, и даже это — такой биоразлагаемый полимер, из которого делают самоуничтожающиеся пакеты для супермаркетов. Например, он прекрасно разделяет электрические заряды, но вот проводник из него никудышный, поэтому его мешают с графеном. На высокое напряжение добивались за счет добавления слоя тефлона, который дополняет полил активно графен.
В итоге устройство может вырабатывать до трех тысяч вольт, что способно питать до 13 стандартных розеток. Но также высочайшее напряжение создает электрическое поле, которое позволяет питать устройства или заряжать батареи дистанционно. Тесла хитро подмигнул этим интернациональным гранта получателям. Напоминает фантастические фильмы, когда врата в убежище врага можно активировать дистанционно при помощи передатчика импульса.
Создатели говорят, что это устройство найдет применение и в открытом космосе, и в открытом море, и на поле боя. Да и смартфон всегда на зарядке. Но остается вопрос безопасности ношения такого девайса, и хотелось бы больше наглядных экспериментов и параметров этого устройства.
А следующая новость вполне можно было бы взять за основу сценария для фильма апокалипсиса. В далеком 1995 году в одном немецком аквариуме встретились два подвида пресноводных болотных раков. Их потомство оказалось устойчивым к внешним изменениям, неприхотливым к пище и способно выживать в водоемах с различной соленостью и кислотностью.
А через 20 лет эти раки настолько расплодились, что сначала распространились по всему земному шару и вытеснили из зон обитания другие виды раков, а теперь угрожают человечеству, ну или почти так. Мраморные раки, про комбо русалок SPO2, действительно впервые обнаружили в одном аквариуме в Германии и действительно за два десятилетия распространились по всей Европе, попали в США, Японию и даже Африку.
Ученые признали мраморных раков инвазивным видом, угрожающим местным ракообразным, и запретили их продавать в качестве домашних животных в странах ЕС и США. Вергины лис девственными мраморные раки прозванные не просто так. Дело в том, что они размножаются партеногенетически, то есть яйцеклетки развиваются без оплодотворения. Партеногенез дал им потрясающие преимущества перед видами, размножающимися половым путем. Именно поэтому они с такой скоростью заполонили все водоемы.
Чтобы понять, как раки получили в свое распоряжение партеногенез, ученые решили расшифровать ядерный ген мраморных раков и сравнить с геном болотных раков. Оказалось, что при скрещивании двух разных подвидов болотных раков их потомки в результате мутации получили не двойной, а тройной набор хромосом. Плодность двух идентична друг другу, а третья незначительно отличается.
Кроме того, гетерозиготность, то есть отличие наборов генов в хромосомах у мраморных раков, оказалась очень высокой по сравнению с болотными раками, их родительским видом. Эти факторы позволили мраморным ракам уменьшить эффект от накопления вредных мутаций, которые при партеногенезе обычно приводят к вырождению вида, и быстро адаптироваться к новым условиям.
Ученые нашли способ трансформировать древесину, превратив ее в нечто более напоминающее сталь, увеличив ее жесткость и прочность более чем в 10 раз. По некоторым характеристикам её можно ставить на один уровень со сплавами титана. Университет Мэриленда стал площадкой, на которой улучшали свойства древесины. Вкратце метод можно описать так: надо варить древесину в растворе гидроксида и сульфита натрия 7 часов, а затем промывать кипящей и ионизированной водой — любая хозяйка справится.
После такой обработки вымывается большая часть гемицеллюлозы и лигнина, естественного клея, которые окружают волокна целлюлозы. В древесине остается их оптимальный уровень. После этого материал прессуют при температуре 100 градусов Цельсия, и почти полностью оставшиеся волокна целлюлозы оказываются очень тесно переплетены между собой.
Лепи показал, что бруски материала становятся в 5 раз тоньше, их прочность повысилась в одиннадцать с половиной раз, то есть догнала нержавеющую сталь, а по удельной прочности материал превосходит некоторые титановые сплавы. Применение для супердревесины множество, практически везде, где сейчас применяется сталь, даже баллистическая сопротивляемость вполне неплохая.
Породы деревьев можно использовать любые, поэтому можно упрочнить быстрорастущую сосну. А теперь о этике: исследователи из университета Осаки модифицировали технологии генного редактирования CRISPR-Cas9, сделав ее более безопасной. Мы уже неоднократно рассказывали об этой технологии, которая позволяет, например, редактировать дефективные гены и используется в генной терапии различных наследственных заболеваний.
Принцип работы заключается в том, что белок Cas9 разрезает обе цепочки ДНК, а короткая РНК указывает место разреза и, соответственно, редактирование и замену участка гена. Однако у неё есть свои недостатки, например, появление нежелательных мутаций из-за того, что разрез не всегда залечивается клеткой идеально точно. Новый метод лишен этого недостатка: он разрезает только одну цепочку ДНК, оставляя вторую нетронутой.
За счет этого процесс сшивания гена происходит успешней, а с основными задачами методика справляется все также отлично. В данном исследователи результаты опыта продемонстрировали, что модифицированная технология приводила к мутациям только в пяти процентах случаев. А тем временем в Техасе опробовали еще один вид CRISPR, который позволяет исправить функции клеток сердца у пациентов с дистрофией Дюшена — генетическим заболеванием, выраженным слабостью мышц и затрагивающим три тысячи мутаций.
Техасская CRISPR является менее инвазивной, чем её старший собрат: она позволяет заменять только активные участки мутации и не удалять всю эффективную ДНК. Ну а на этом сегодня все. Спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях и делитесь этим видео со своими друзьями. Если оно вам понравилось, то ставьте лайк. До скорых встреч! Пока! [музыка]