Как стать автором
Обновить
49.69

Химия

Наука о веществах, их строении и свойствах

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

«Событие Кэррингтона» 1859 года разрушило телеграфные линии. «Событие Мияке» может стать намного хуже

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 59K

В конце лета 1859 года, сразу после полуночи, золотоискатели, дремавшие в Скалистых горах Колорадо, проснулись от полярного сияния. Они описывали его «Такое яркое, что можно было легко видеть друг друга». В своем репортаже об этом, опубликованном в The Rocky Mountain News, газета утверждала, что «некоторые настаивали на том, что это был дневной свет, и начали готовить завтрак».

В тысячах километров оттуда, толпа собралась на улицах Сан-Франциско, тоже глядя наверх. «Все небо, казалось, покрылось волнами, что-то вроде полей зерна на сильном ветре. Воды залива отразили блестящие оттенки Авроры», — написал один журналист из San Francisco Herald 5 сентября 1859 года. — « Ничто не может превысить величие и красоту этого зрелища. Эффект почти сбивает с толку своей невероятностью, и тысячи испытывают смешанное чувство страха и восторга». Похожим опытом в те дни поделились жители всего мира, но больше всего явление было заметно на западе США.

Читать далее
Всего голосов 161: ↑155 и ↓6 +149
Комментарии 227

КЛЕТКА IV. Редактирование генома человека

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 15 мин
Количество просмотров 2.3K

В статье «Клетка III» отмечалось, что в человеческом организме насчитываются триллионы клеток, подразделяющиеся на не менее чем 350 типов. Понятно, что каждый тип клетки отличается от других многими свойствами, составом и функциями. Здесь мы рассмотрим лишь малую часть (нейроны, стволовые клетки) типов, но с выдающимися, по нашему мнению, важными характеристиками. Лет 40 - 50 назад меня интересовали такие вопросы.

Как клетки при удвоении, сохраняя статус исходной клетки, преобразуются в итоге в клетки разных тканей, органов и создают в целом очень сложно устроенный организм? Как осуществляется дифференциация клеток? Возможно ли клетке фиксированного типа поменять свой тип?

Ответ на последний вопрос положительный. Подобный феномен в природе называется
трансдифференцировкой клеток. Это редкий биологический механизм, который
обеспечивает превращение клеток одного типа в клетки

В настоящее время с помощью СК, взятых у пациента из костного мозга, жировой ткани или периферической крови, в лабораториях можно вырастить любой орган, что сводит на нет риск отторжения органа при трансплантации. Другие клетки человека, допустим из печени, никак не могут измениться и стать, к примеру, нервными или мозговыми.

Подобные проблемы биологии человека решаются, в частности, медицинской генетикой, генной инженерией. Предметом у них является профилактика и лечение наследственных болезней, которых насчитывается уже не одна тысяча, а также модифицирование генома человека и изменение наследственной предрасположенности к заболеваниям.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы.  Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного её рассмотрения.

Читать далее
Всего голосов 6: ↑5 и ↓1 +4
Комментарии 2

КЛЕТКА III. Строение, состав, функции

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 18 мин
Количество просмотров 27K

В этой публикации будет рассматриваться живая клетка (планеты Земля). Эта клетка по своей сложности (структуры, состава, функций) многократно превосходит все, что нами рассматривалось в статьях «Клетка I и Клетка II». Но для того, чтобы двигаться дальше, необходимо иметь хорошее представление и понимание как все устроено и действует в живых организмах Земли.

 Наш разговор пойдет про Жизнь – биологическое явление как минимум планетарного масштаба, но можно считать и космического. Человека всегда интересовало это явление, но сложность его, доступность для изучения и понимания оценивается и сегодня несколько упрощенно. Даже такие проекты как «Геном человека», «Протеом человека» или «Мозг человека» лишь несколько приоткрыли тайны жизни, но породили массу новых вопросов к природе этого явления, ответы на которые в ближайшие годы даже не ожидаются.        

Продолжая публикации о живой мыслящей материи, жизни и клетке (как бы единицы жизни) на планете Земля, пришло время сказать о существующих живых клетках (из которых состоим мы с вами), об их составных частях, устройстве и функциях. Речь пойдет о теории клетки и ее моделировании. Это вопросы философского мировоззренческого характера, но важны для каждого человека. Для чего вообще нужно мировоззрение? Классик материализма так ответил на этот вопрос. Мировоззрение человеку нужно, чтобы он управлял событиями, а не события управляли им.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы.  Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного ее рассмотрения.

Читать далее
Всего голосов 10: ↑8 и ↓2 +6
Комментарии 3

Технологии создания МикроЭлектроМеханических (МЭМС) устройств

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 9.3K
Картинка Vecstock, Freepik

В микроэлектронике существует весьма интересный раздел, который рассматривает так называемые микросистемные элементы, в качестве которых выступают разнообразные микроустройства, объединённые с системами приёма/передачи/обработки информации.

В этой статье мы рассмотрим методы создания подобных элементов, а также кратко рассмотрим их виды.
Читать дальше →
Всего голосов 58: ↑58 и ↓0 +58
Комментарии 3

Истории

Как алюминий стал одним из главных металлов наших дней

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 14K

Мы продолжаем рассказывать историю алюминия. Вернее того, как его начали производить в промышленных масштабах. В предыдущей части мы вспомнили ранние годы и остановились на последней трети XIX века, когда этот легкий металл все еще был очень-очень дорогим. Но вот-вот должна была произойти алюминиевая революция. 

Читать далее
Всего голосов 46: ↑44 и ↓2 +42
Комментарии 6

Детство и отрочество алюминиевой промышленности: до эпохи электролиза

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 14 мин
Количество просмотров 11K

Алюминий, который числится в таблице Менделеева под №13, — 12-й по распространенности во Вселенной (или во всяком случае в Солнечной системе). В земной литосфере он занимает третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния) и первое место среди металлов. В континентальной земной коре его больше 8%, на втором месте железо — его примерно вдвое меньше. Меди в земной коре меньше в тысячу раз, а олова в сто тысяч раз. Тем не менее, медь получали промышленным способом за 75 веков до н.э. (начало «медного века»), олово — за 35 веков до н.э. (начало «бронзового века»); железо — за 12 веков до н.э. (начало «железного века»).

А промышленное производство алюминия началось всего 165 лет назад. С этого момента и следует отсчитывать начало «алюминиевого века». В 1954 году алюминий обогнал по объемам производство медь, и сейчас лидирует по этому показателю среди цветных металлов. В прошлом году его выплавили 68,4 млн т, и на сегодня он один из важнейших металлов в мире. Разумеется, без алюминия была бы невозможна наша нынешняя реальность с компьютерами, самолётами и космическими ракетами. Автор этой статьи уверен, что устройство, с которого вы сейчас читаете эту статью также содержит несколько десятков (а может) и сотен грамм этого металла.  

Читать далее
Всего голосов 43: ↑41 и ↓2 +39
Комментарии 13

КЛЕТКА II, теории возникновения жизни

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 20 мин
Количество просмотров 4.1K

В предыдущих публикациях «Мыслящая материя» и «Клетка I, как возникает живая материя» автор не касался деталей и условий научных теорий о возникновении жизни. В рамках таких теорий считается, что для читателя должны быть раскрыты необходимые и достаточные условия существования живой материи. Здесь эти теории, законы, задачи и методы решения будут кратко рассмотрены. 

Необходимое условие существования живой материи – она должна быть обособленной некими границами от остальной материи и в их пределах обладать свойствами живого, часть которых названа в «клетка I». а достаточными условиями – примем потенциальные возможности поддерживать состояние жизни, распространять его в допустимых для живого в окрестностях                                            

Как материя (не вся) стала живой? Она ведь почти того же состава, что и вся остальная. Дело в ее особой организации. Вопросы о жизни никогда не были простыми и легкими, но время от времени возникают в публикациях и активно обсуждаются. Вот об условиях и процессах организации элементов материи, приводящей к такому явлению как Жизнь, речь и пойдет дальше.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы.  Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного ее рассмотрения.

Читать далее
Всего голосов 11: ↑10 и ↓1 +9
Комментарии 5

Топливо из воздуха: улавливание и переработка CO2 в синтез-газ с помощью солнца и пластика

Время на прочтение 14 мин
Количество просмотров 3.7K


Технологический прогресс и научные изыскания показывают, что в мире нет ничего однозначного, все меняется и преобразовывается. Вопросы, заданные сотню лет назад, получают ответы, а технологии, казавшиеся вымыслом, становятся реальностью. Но, несмотря на колоссальный прогресс, человечество сталкивается с одними и теми же проблемами, просто в другой упаковке. Одной из таких проблем является лимитированность ресурсов, которые используются в качестве топлива, а также негативное влияние на экологию. По этой причине научное сообщество уже давно начало поиски альтернативных источников энергии, новых типов топлива и новых методов добычи. Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) разработали солнечный реактор, преобразующий углекислый газ и пластиковые отходы в экологичное топливо и другие ценные химические продукты. Как именно работает реактор, насколько он эффективен, и как его использование могло бы повлиять на экологическую и энергетическую ситуацию в мире? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Комментарии 23

КЛЕТКА I, как возникает живая материя

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 7.2K

В предыдущей публикации «Мыслящая материя» не были оговорены условия ее существования считалось, что для читателя это достаточно очевидно. Здесь эти условия будут рассмотрены. Необходимое условие существования мыслящей материи – она должна быть обособленной некими границами от остальной и в их пределах быть живой материей со всеми ее атрибутами, а достаточными условиями – примем наличие в пределах такой обособленности границами некоего органа (мозга) и в нем механизмов создания и восприятия мыслей. Если необходимое условие воспринимается более-менее очевидным, то с достаточными все несколько сложнее (например, для умалишенных).

Не определялся и сам объект «мысль, мышление» в предположении, что на бытовом уровне он понимается большинством читателей одинаково. На память приходят дебаты по поводу публикации о сознании человека. До сих пор я с благодарностью вспоминаю некоторые комментарии, расширившие мое представление о теме. В представляемой сейчас статье я не буду говорить о достаточных условиях существования «мыслящей материи», а ограничусь одним необходимым.

Современное определение для землян: «Жизнь – это макромолекулярная открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии».                                                               

Как материя (не вся) стала живой? Она ведь почти того же состава, что и вся остальная. Дело в ее особой организации. Вопросы о жизни никогда не были простыми и легкими, но время от времени возникают в публикациях и активно обсуждаются. Вот об условиях и процессах организации элементов материи, приводящей к такому явлению как Жизнь, речь и пойдет дальше.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы.  Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного ее рассмотрения.

Читать далее
Всего голосов 22: ↑19 и ↓3 +16
Комментарии 42

Польза от вредного: психоделики и критические периоды

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 11K


За долгие годы своего существования наука повидала немало экспериментов. Некоторые из них привели к удивительным результатам, другие — к катастрофе. Ирония заключается в том, что многие положительные и отрицательные аспекты современного мира существуют исключительно благодаря человеческому любопытству и неудержимому желанию все понять, а еще все потрогать и попробовать на вкус. К примеру, фосфор был открыт Хеннигом Брандом в 1669 году, который пытался создать философский камень из мочи человека. Безумие ли это? Возможно, но любое научное изыскание содержит в себе щепотку безумия. От уринотерапии перейдем к психоделикам. Эти наркотического действия препараты, как природного, так и синтетического происхождения, обладают способностью менять человеческое сознание на определенный период времени. История применения человеком данных веществ насчитывает тысячи лет, а цели варьируются от духовного просвещения до лечения различных заболеваний. Ученые из Школы медицины Джонса Хопкинса (Балтимор, США) провели исследование на мышах, в ходе которого установили, что психоделики позволяют возобновлять критические периоды, связанные с развитием мозга и обучением на базе социального вознаграждения. Что это за периоды, о каком обучении идет речь, и как результаты этого труда могут помочь в медицине? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 33: ↑32 и ↓1 +31
Комментарии 25

Строение атома и материи

Уровень сложности Сложный
Время на прочтение 18 мин
Количество просмотров 11K

Модель вещества (атома) в настоящее время разработана в деталях и понятна настолько, что колоссальную энергию, заключенную в нем, научились извлекать и поставили на службу человеку (в первую вчередь это АЭС). Тем не менее хотелось бы убедиться в правильности наших представлений об атоме, увидеть изображение реального атома, «пощупать» руками, прогнозировать дальнейший прогресс исследований вещества.

Для проведения исследований структуры вещества в динамике необходим источник синхротронного излучения высокой энергии. В РФ под Новосибирском в наукограде Кольцово Институт ядерной физики (ИЯФ) СО РАН им. Г.И. Будкера ведет строительство такого источника поколения 4+СКИФ (электроны будут разгоняться до энергии 3ГэВ). Ожидается, что ввод в строй СКИФа позволит осуществить серьезный прорыв в материаловедении и многих других научных направлениях

Ученые США (Ун-т Огайо) впервые сделали рентгеновский снимок отдельного атома. Атомы стало возможно извлекать поштучно, перемещать и синтезировать из них конструкции, визуализировать с помощью сканирующих зондовых микроскопов. Но без рентгеновских лучей невозможно определить из чего они состоят. Впервые атом «просветили» лучами. Стало возможно назвать не только тип элемента, но и его химическое состояние. В публикации Science Daily приводятся примеры атомов железа (26) и тербия (65). Сейчас стало возможно определить тип конкретного атома по числу протонов. Благодаря прорыву можно будет назвать не только тип элемента, но и его химическое состояние. Это позволит лучше манипулировать частицами внутри различных материалов для удовлетворения потребностей различных отраслей науки и практики.

Публикация имеет образовательную направленность и нацелена внести ясность в те проблемы, которые удалось преодолеть при получении изображений университетскими учеными.

Читать далее
Всего голосов 28: ↑21 и ↓7 +14
Комментарии 9

Шеллак — это не только о красе ногтей

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 5.2K

Что общего у драже, граммофонных пластинок, скрипок и яблок? Как ни странно, это удивительное вещество, производимое насекомыми. Мы говорим о шеллаке, веществе, похожем на смолу. Его производят насекомые отряда полужесткокрылых - лаковые червецы. Эти маленькие насекомые обитают на стволах деревьев в Юго-Восточной Азии. Некоторые источники утверждают, что название происходит от санскритского слов alakh, означающего «сто тысяч», что отражает огромное количество этих насекомых, которое можно найти в одном месте. Очевидно, слово “лак” так же попало в русский язык из санскрита через европейские языки.

Под катом небольшой фрагмент с сокращениями из книги норвежской биолога Анне Свердруп-Тайгесон “Планета насекомых”. Вся книга полна удивительных историй о мире насекомых и определённо стоит прочтения.

Читать далее
Всего голосов 22: ↑19 и ↓3 +16
Комментарии 39

Паровой двигатель

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 18K
Картинка Vecstock, Freepik

Появление паровых двигателей дало человечеству новые возможности и ознаменовало переход к настоящей Промышленной Революции, дав новые возможности по добыче полезных ископаемых, перемещению на большие расстояния, осуществлению иной тяжёлой работы. Так что же собой представляют паровые машины?

Читать дальше →
Всего голосов 70: ↑67 и ↓3 +64
Комментарии 76

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн

Рассказываем про ЦКП «Визуализация высокого разрешения» на базе «Сколтеха»

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 17 мин
Количество просмотров 1.6K

В 2018 году в «Сколтехе» был создан Центр коллективного пользования (ЦКП) «Визуализации высокого разрешения», оснащённый современными электронными микроскопами, в том числе просвечивающий электронный микроскоп с корректором сферических аберраций Titan Themis Z, двухлучевой сканирующий электронный микроскоп Helios G4 Plasma FIB Uxe и сканирующий электронный микроскоп Quattro S с возможностью работы в низком вакууме. Героем сегодняшнего интервью стала Шахова Ярослава Эдуардовна — руководитель ЦКП «Визуализация высокого разрешения». Ярослава Эдуардовна подробно рассказала об истории Центра, его достижениях и богатом техническом оснащении.

Читать далее
Всего голосов 19: ↑19 и ↓0 +19
Комментарии 0

Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 3.9K

В Солнечной системе должно быть много межзвёздных объектов




Когда в 2017 году Оумуамуа пролетел через нашу Солнечную систему, на него обратили внимание люди по всему миру. Это был первый межзвёздный объект (МЗО), который астрономы когда-либо идентифицировали таким образом (потом астрономы решили, что первым по обнаружению стал объект CNEOS 2014-01-08).

Затем в августе 2019 года комета 2I Борисова пролетела через нашу Солнечную систему, став вторым МЗО, посетившим её с визитом. Эти необычные гости породили волну исследований и рассуждений.

Таких объектов по идее должно быть больше, чем два, и в новом исследовании говорится, что наша Солнечная система, вероятно, принимала у себя некоторых из этих межзвёздных гостей, хотя они и не задерживаются надолго.
Читать дальше →
Всего голосов 31: ↑31 и ↓0 +31
Комментарии 1

Панспермия начинается в звёздных яслях

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 6.5K

Гипотеза панспермии (хаотичное распространение жизни во Вселенной в результате переноса биомолекул с одной планеты на другую) была впервые сформулирована в 1865 году немецким учёным Германом Рихтером, но отношение к ней до сих пор немного снисходительное. Действительно, Рихтер бездоказательно (чисто логически) расширил таким образом теорию эволюции Чарльза Дарвина, которой весьма интересовался. Может показаться, что гипотеза панспермии — это уход от ответа, переносящий происхождение жизни «куда-то ещё». Тем не менее, поиски обоснования панспермии позволили убедиться, что органика (вплоть до аминокислот) во Вселенной достаточно распространена. Особый интерес в качестве межзвёздных резерватов органики представляют экзотические кометы, а также теплые протопланетные облака, именуемые «звёздными яслями».

Читать далее
Всего голосов 39: ↑36 и ↓3 +33
Комментарии 17

Как можно использовать галлий-индий и другие жидкие при комнатной температуре сплавы

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 2.9K

Лаборатория гибкой электроники и мягкой робототехники химико-биологического кластера ИТМО занимается металлами, жидкими при комнатной температуре, в основном сплавами галлия. Сегодня перед такими материалами открывается масса новых практических применений ― от нательной электроники до энергетики. В этой статье поговорим о том, в каких направлениях работают студенты и аспиранты университета ― чем уникальны выбранные сплавы и какие методы можно использовать для работы с ними.

Читать далее
Всего голосов 12: ↑12 и ↓0 +12
Комментарии 3

Не только костям польза: новый тип аккумулятора из кальция

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 3.2K


С каждым годом появляется все больше и больше устройств, которым для полноценной работы требуются аккумуляторы. Это могут быть как и ноу-хау, так и уже существующие аппараты, которые переходят на более экологичные источники питания. Ярким примером тому являются электрокары. Литий-ионные батареи продолжают доминировать в этой сфере, а многие исследовательские группы ищут пути их совершенствования. Однако поиски альтернативных типов аккумуляторов также активно ведутся. Ученые из университета Тохоку (Япония) разработали новый аккумулятор на основе кальция, способный выдержать 500 циклов зарядки-разрядки. В чем преимущество такого необычного состава, какие сложности пришлось преодолеть в процессе разработки, и насколько производительны новые аккумуляторы? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 15: ↑15 и ↓0 +15
Комментарии 4

Мороз не помеха: новый тип холодостойкого электролита

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 2.3K


Писатели-футуристы в своих произведениях описывают мир будущего, где наука превозмогла мыслимые и немыслимые преграды, позволим нам получить невероятные технологии и устройства. Современники этих писателей часто воспринимали их труд за безумие или банальную глупость. Однако для науки практически нет ничего невозможного, и вот мы уже обсуждаем этические вопросы применения робототехники и аугментации человеческого тела, планируем строительство колоний на других планетах, и с опаской наблюдаем за развитием искусственного интеллекта. Несмотря на столь внушительное технологическое развитие, многие вещи все еще остаются несовершенными. К примеру, столь распространенные литий-ионные аккумуляторы крайне негативно относятся к низким температурам, а потому их работа в холодное время года или в холодных регионах планеты сопряжена с трудностями. Ученые из Аргоннской национальной лаборатории (США) нашли решение этой термозависимой проблемы в виде нового типа электролита. Из чего сделан этот электролит, как именно он работает, и насколько холодостойкими он делает батареи? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →
Всего голосов 15: ↑15 и ↓0 +15
Комментарии 0

Кто съест весь пластик и сможем ли мы найти этого героя

Уровень сложности Простой
Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 5.8K

В марте ученые из Техасского университета объявили о создании фермента, который сможет расправиться с миллионами тонн пластика на свалках по всему миру! Новый фермент получил яркое название FAST-PETase: он и functional (функциональный), и active (активный), и stable (стабильный), и tolerant (допустимый). И перерабатывает ПЭТ (PET) пластик за сутки, максимум неделю, когда в природе на это требуются сотни лет!

Вы уже не раз видели подобные новости? Еще одно открытие не будоражит воображение? В этом посте мы расскажем почему.

Читать далее
Всего голосов 17: ↑15 и ↓2 +13
Комментарии 57

Вклад авторов