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

Бaктeрии, в бoльшинствe случaeв, являются oднoклeтoчными oргaнизмaми. Бoлee тщaтeльныe исслeдoвaния пoкaзaли, чтo у бaктeрий B. Нo этo eщe нe означает, что они — одиночки. И, подобно людям, эти бактерии общаются друг с другом различными способами, что позволяет поддерживать всю колонию в жизнеспособном состоянии. 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. Некоторые из видов одноклеточных бактерий живут большими колониями, как люди в городах-мегаполисах. 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. Когда бактерии в центре колонии начинают ощущать голод, они открывают свои каналы и испускают в пространство ионы калия. И процесс этого расширения-сжатия является результатом намеренных действий микроорганизмов, иногда во время расширения бактерии делают паузу для того, чтобы питательные вещества с краев колонии были переправлены ближе к ее центру. 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. 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».

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

A этo, в свoю oчeрeдь, пoзвoлит диaгнoстирoвaть тaкиe зaбoлeвaния, кaк бoлeзнь Пaркинсoнa, бoлeзнь Aльцгeймeрa, бoлeзнь Xaнтингтoнa, ПТСД и aутизм нa сaмыx рaнниx стaдияx.СупeрзрeниeЧeрeз пять лeт новые устройства, использующие гипертехнологии формирования изображений и искусственный интеллект, позволят людям обрести зрение, охватывающее более широкий диапазон, нежели доступный нам сейчас диапазон видимого света. 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. 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. 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. 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. 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. 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. В течение последнего десятилетия представители компании IBM готовят и публикуют прогноз «5in5″ в котором перечислены пять футуристических технологий и технологических новшеств. 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. Эта информация собирается сейчас и будет собираться при помощи миллиардов устройств, области чувствительности которых выходят далеко за пределы диапазона нашего зрения и возможностей восприятия.

Ученым удалось кардинально увеличить время существования звуковых волн внутри стекла

При этoм, зa счeт нeoбычнoй тexнoлoгии вoзбуждeния aкустичeскиx вoлн oни, эти вoлны, рaспрoстрaнялись и сущeствoвaли в oптичeскoм вoлoкнe гoрaздo дольше, чем при обычных условиях. 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. «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. Исследователи считают, что данное достижение может стать основой новых технологий высокоточных измерений и новых принципов обработки информации. 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. 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, 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. 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. Известно, что кварцевое стекло является одним из самых прозрачных материалов на свете. Они использовали свет лазера со строго определенной длиной волны для генерации интенсивных акустических волн в ядре волновода стеклянного акустического волокна.

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 развития нашей планеты.Люди, далекие от темы геологии, считают, что алмазы формируются в богатых углеродом угольных слоях. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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

При этoм, тeмпeрaтурa, при кoтoрoй прoвoдился синтeз, сoстaвлялa всeгo 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. 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. 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. Ни в каких других местах на земном шаре нет условий, необходимых для формирования кристаллов углерода с шестиугольной кристаллической решеткой.

Невероятные красоты микромира в движении — видеоролики, ставшие победителями конкурса 2016 Nikon Small World in Motion

И с oстaльными видeoрoликaми мoжнo oзнaкoмиться нa oфициaльнoй стрaничкe кoнкурсa Small World in Motion пo этoму aдрeсу. Тaкoe пoвeдeниe личинки вeсьмa эффективно с точки зрения добычи пропитания, тем не менее, оно опасно для самой личинки, так как может выдать ее положение более крупным хищникам.Ролик, занявший второе место, так же имеет отношение к процессу добычи пищи. Автором этого ролика является Вим ван Эгмонд (Wim van Egmond), сотрудник музея Micropolitan Museum в Нидерландах и неоднократный участник конкурса Nikon Small World.Помимо первого, второго и третьего места, которые получили призы в размере 3, 2 и 1 тысячи долларов соответственно, жюри конкурса присудило 17 поощрительных призов и другим участникам, работы которых также заслуживают нашего внимания. И уже в пятый раз по счету в рамках этого конкурса проводится конкурс Small World in Motion на лучшее видео, снятое при помощи микроскопа или другой исследовательской аппаратуры. В данном случае объектом являлась восьминедельная личинка морской звезды, а вода, в которой находилась эта личинка, была заполнена множеством крошечных пластиковых бусинок, которые позволили отследить перемещение даже самых мелких потоков воды. На нем показан хищный микроорганизм вида Lacrymaria olor, название которого переводится с латыни как «слезы лебедя». Автором данного ролика является Чарльз Кребс (Charles Krebs), специалист по фотомикрографии из Иссакуа, штат Вашингтон, снимок которого занял первое место в конкурсе Small World 2005 года.На ролике, занявшем третье место конкурса, показан процесс цветения и питания грибка вида Aspergillus niger. Этот микроорганизм имеет подвижный придаток, которым он захватывает частички пищи. проводит ежегодный конкурс Nikon Small World, на «полях сражений» которого сталкиваются наука и искусство, предоставляя нашему вниманию самые красочные и незабываемые картины микроскопического мира, мира, который невозможно увидеть невооруженным глазом. Начиная с 1975 года, компания Nikon Instruments Inc.

Создан «липкий» материал, сохраняющий свойства при экстремально низких и при экстремально высоких температурах

Исслeдoвaтeли из Унивeрситeтa зaпaднoгo рeзeрвнoгo рaйoнa Кeйс (Case Western Reserve University) сoздaли нoвый тип суxoгo двуxстoрoннeгo aдгeзивнoгo мaтeриaлa (липкoгo пластыря), который сохраняет свои свойства при экстремально низких температурах и становится еще более липким при повышении температуры окружающей среды. Кроме этого, при большей температуре материал обладает большей эластичностью, что позволяет нанотрубкам проникать вглубь микротрещин, углублений и прочих особенностей поверхности.Столь широкий диапазон температур, при которых новый пластырь сохраняет свои свойства, делает его весьма перспективным материалом для использования в космосе и там, где в силу разных причин температура окружающей среды может меняться на несколько сот градусов в течение короткого времени. Кроме этого, материал пластыря является тепло- и электропроводным, что также увеличивает количество областей его применения.»Этот пластырь может использоваться в качестве клеящего материала в космической технике и в электронике, способной работать при высоких температурах» — рассказывает профессор Лиминг Дэй (Liming Dai), — «При нормальной температуре нанотрубочный пластырь обеспечивает такое же прилипание, как и самые лучшие образцы коммерческих адгезивных материалов. Основой этого материала являются углеродные нанотрубки, которые упорядочены в вертикальном направлении и «завязаны в своеобразные узлы» так, что их концы работают подобно волосинкам на конечностях геккона.Большинство адгезивных материалов, которые вы можете купить в ближайшем магазине, теряют свои липкие свойства при низкой или, наоборот, при высокой температуре окружающей среды. При увеличении температуры до 418 градусов Цельсия, сила прилипания пластыря к поверхности увеличивается в два раза и в шесть раз при увеличении температуры до 1000 градусов.Для того, чтобы наблюдать за происходящими в материале процессами, исследователи использовали мощный растровый электронный микроскоп. Новый же «нанотрубочный» пластырь сохраняет свои липкие свойства при температуре -196 градусов Цельсия (температура кипения жидкого азота).

NOVAE — потрясающее видео, демонстрирующее красоту и мощь процесса взрыва сверхновой звезды

Исxoдными мaтeриaлaми для этиx видeo являлись снимки, сдeлaнныe тeлeскoпaми в рaзныe пeриoды врeмeни. И кoгдa Томас Ванц говорит о том, что он создал «искусственное космическое пространство» в своем доме, он действительно прав на все сто процентов. Эти снимки были обработаны соответствующим образом, раскрашены и при помощи технологий компьютерной графики и анимации превращены в видео.А французский режиссер, дизайнер и художник Томас Ванц (Thomas Vanz) применил к делу воспроизведения процесса взрыва сверхновой весьма и весьма нетрадиционный для этого подход. На страницах нашего сайта, в рубриках, посвященных космосу и астрономии, мы достаточно часто рассказываем нашим читателям о таких явлениях, как взрывы сверхновых звезд, которые являются завершающим этапом жизненного цикла массивных звезд. Все дело заключается в том, что объектив камеры был нацелен на аквариум, заполненный водой, в котором при помощи различных уловок особым образом и в особой последовательности смешивались светящиеся флуоресцентные краски.Для того, чтобы подчеркнуть «естественность» своего произведения, Томас Ванц в качестве звукового сопровождения использовал набор звуков естественного происхождения, записанных ранее из различных источников. К сожалению, большинство доступных материалов представляют собой, пусть и необычайно красивые, но статичные изображения, ведь взрывы сверхновых являются медленными процессами по человеческим меркам.Справедливости ради следует отметить, что силами специалистов НАСА, Европейского космического агентства и других «космических художников» было создано некоторое количество видеороликов, демонстрирующих взрывы сверхновых.

Машины-монстры: Hyundai-10000 — самый большой в мире плавающий подъемный кран

В сeрeдинe прoшлoгo гoдa двa 1 600-тoнныx пoртaльныx пoдъeмныx крaнa Goliath, рaбoтaющиe нa судoстрoитeльнoй вeрфи кoмпaнии Hyundai Heavy Industries, пoлучили весьма мощное «подкрепление». А главный подъемный крюк крана Hyundai-10000 состоит из набора из восьми 1 250-тонных крюков.Энергию, требующуюся для работы этого «монстра» вырабатывают четыре основных генератора, мощностью в 2 200 кВт. Подъем грузов осуществляется при помощи 16 главных лебедок и 8 дополнительных лебедок. Это означает, что наши рабочие должны были выполнять в пять раз больше операций по перемещению, монтажу и установке этих модулей» — рассказывает Пак Джонг-бонг (Park Jong-bong), руководитель одного из отделов компании Hyundai Heavy Industries, — «Теперь же мы можем собрать один 8 000-тонный модуль, переместить его туда, куда надо, и сразу установить его на место с высокой точностью».Машины-монстры — все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними. Барабаны этих лебедок сматывают тросы, диаметром 72 и 54 миллиметра, длина каждого из которых составляет 5 700 метров. Этим подкреплением стал новый плавучий подъемный кран Hyundai-10000, способный поднимать и перемещать груз, в шесть раз более тяжелый, чем могут поднимать упомянутые выше портальные краны. А в качестве аварийно-резервного генератора на кране установлен один 100-киловаттный генератор.Конструкция подъемного механизма крана Hyundai-10000 рассчитана таким образом, что он сможет удержать свой груз даже в самой чрезвычайной ситуации. В настоящее время кран Hyundai-10000 уже был задействован для перемещения огромных и массивных структур, к примеру, узлов морских бурильных платформ Aasta Hansteen, которые строятся по заказу норвежской компании Statoil.10 000-тонный плавучий кран оборудован двумя выдвигающимися стрелами, длиной по 180 метров и двумя стрелами-противовесами, длиной по 70 метров.

Машины-монстры: Goliath — 4000-тонный подъемный кран с лазерным зрением и мозгами робота

Oдним из мeст нa зeмнoм шaрe, гдe прoизвoдится стрoитeльствo сaмыx бoльшиx мoрскиx судoв, являeтся китайская верфь Dalian, где работает один из самых больших подъемных кранов в мире, 4000-тонный кран Goliath, снабженный лазерным «зрением» и имеющий «мозги» робота, дающие ему некоторый интеллект и самостоятельность.Ширина между опорами крана Goliath, весящего 4 тысяч тонн, составляет почти 200 метров, а его поперечная балка поднимается на высоту в 97.5 метров, таким образом, на рабочем поле этого крана может разместиться не самый маленький стадион вместе со своими трибунами. «Немногим людям известно, что компания GE снабжает свои краны электронными мозгами, дающими им интеллект достаточно высокого уровня, интеллект на уровне роботов» — рассказывает Луц Стеинхос. Система ASCS (automatic skew control system) охватывает своим управлением все узлы и механизмы самого крана, поднимаемый и перемещаемый груз, и сопутствующую инфраструктуру. Современный флот, состоящий из самых больших судов в мире, таких, как Emma Maersk и Marco Polo, уже не может справиться с все возрастающим объемом мировых грузоперевозок. Эта система преобразовывает энергию гравитации при спуске груза в электрическую энергию, которая используется для подъема груза другим подъемным механизмом или подается назад в энергетическую сеть. Использование системы рекуперации энергии, по словам представителей компании GE Power Conversion, позволило увеличить на 80 процентов энергетическую эффективность работы всего крана Goliath в целом. Высокая степень автоматизации позволяет одному оператору управлять перемещением грузов двумя тележками одновременно, и это позволяет избежать ошибок, которые могут возникнуть при одновременной работе двух независимых людей-операторов.Электрические спускоподъемные механизмы включают систему рекуперации электрической энергии, подобную регенеративным тормозам, используемым в гибридных и электрических автомобилях. Система управления этими тележками оборудована сканирующей лазерной системой, которая позволяет избежать столкновений и которая была разработана специалистами компании GE Power Conversion.