Галопом по европию: энергетические молекулы и взрыв космического корабля

В России успешно запустили ракету «Ангара-А5» и создали материал-хамелеон, в котором свет управляет магнетизмом и наоборот. Также ученые придумали новый простой способ получать люминофоры из европия, а робототехники и дизайнеры показали модные бионические протезы и умную одежду. Вместе с тем исследователи из Германии (в том числе русскоязычного происхождения) получили из атомов азота стабильную высокоэнергетическую молекулу. При этом бак с этим газом под давлением, вероятно, стал причиной взрыва Starship. Об этом — в подборке самых интересных новостей науки, подготовленной «Известиями».

Защиту банкнот и системы выявления рака создадут из европия

Новый способ создания сверхточных сенсоров на основе европия — редкоземельного металла — предложили ученые из Физического института им. П.Н. Лебедева, Высшей школы экономики и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Фото: Victoria Gontcharenko et al./Inorganic Chemistry Communications Атомы европия формируют прочный полимер после растворения в спирте

Некоторые соединения европия под действием ультрафиолета излучают красное свечение. Это свойство используют при создании дисплеев, лазерной техники и датчиков. Однако ранее для получения такого эффекта применяли сложные комбинации лигандов — ионов, которые придают центральному атому (европию) дополнительные характеристики. Российские же ученые разработали метод, благодаря которому для получения новых свойств нужен только один лиганд.

Ключевое достижение — необычайная стабильность и повышенная светимость полученного полимера. Его люминесценция в 1,5–3 раза интенсивнее, чем у исходных нестабильных кристаллов. Также новый материал обладает уникальным спектральным «отпечатком».

— Подобных полимерных комплексов в мире известно не более десяти. При этом наш оказался самым стабильным и наиболее эффективным по люминесценции. Исследование помогло понять, как формировать такие структуры, — рассказала «Известиям» младший научный сотрудник лаборатории «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» ФИАН Виктория Гончаренко.

По мнению ученых, упрощение синтеза и возможность контролировать свойства материала на этапе создания открывают путь к разработке более дешевых и эффективных люминофоров. Кроме того, полученное вещество можно будет использовать для маркировки банкнот, подсветки патологий в органических тканях или выявления утечек вредных соединений.

Ученые разработали магнитный и световой кристалл-хамелеон

Ученые из ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН и Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН создали уникальный фотомагнитный материал, в котором, воздействуя светом, можно управлять магнитными свойствами и, наоборот, изменять световые характеристики с помощью магнитных полей.

Как объяснили разработчики, для достижения полученного эффекта они соединили магнитные соли эрбия и фоточувствительные органические молекулы. В результате образовался кристалл, компоненты которого оказывают взаимное влияние.

Фото: icp-ras.ru

— Такие материалы могут стать основой для устройств, где свет будет управлять магнитными процессами, а магнетизм — влиять на оптические сигналы. Это ценно для нанотехнологий, где требуется минимизация энергопотребления и высокая скорость реакции, — сообщили специалисты на сайте ФИЦ ПХФМХ РАН.

Специалисты предположили, что подобные кристаллы могут быть востребованы в системах хранения и обработки данных нового поколения. Например, в квантовых сверхбыстрых вычислителях и устройствах памяти, где информацию передают фотонами — частицами света — и кодируют с помощью магнитных свойств материала. Другое возможное направление — это создание гибких экранов, где цвета изменяются под действием света.

Люди-киборги показали модные протезы и умную одежду

В рамках Петербургского международного экономического форума состоялся гала-показ конкурса «На крыльях». Мероприятие посвящено адаптивной моде. В его финальной части продемонстрировали бионические протезы и элементы одежды, которые помогают людям с ограниченными возможностями, заболеваниями и инвалидностью вести активную жизнь.

Жюри конкурса выбрало лучшие проекты из 286 заявок. В частности, в качестве модели на подиум вышла девушка-киборг Вероника Левенец. Она столкнулась с проблемой неразвившейся по причине родовой травмы руки и научилась обращаться с искусственной конечностью.

Модель продемонстрировала протез, изготовленный российскими специалистами с покрытием, выполненным по космической технологии химической металлизации с уникальными ноу-хау. Результатом такой обработки стала зеркальная поверхность с улучшенными свойствами.

В целом участники конкурса охватили широкий набор жизненных ситуаций, создав полезные устройства для людей с утраченными конечностями, врожденными патологиями, травмами после ожогов и операций. Представленные решения адаптированы для занятий различными видами спорта. Особое внимание разработчики уделили моделям для ветеранов СВО.

Ученые создали «взрывную» молекулу для топлива будущего

Исследователи из Института органической химии Университета Юстуса Либиха в Гиссене (Германия) смогли получить новую молекулу азота — гексанитроген. В отличие от обычной наиболее распространенной двухатомной формы он состоит из шести атомов. Его химическая формула — N₆.

Как объяснили ученые, разные формы азота интересны тем, что могут хранить в себе огромное количество энергии. При этом проблема заключается в том, что такие молекулы обычно мгновенно распадаются. Поэтому на основе азотсодержащих соединений создают взрывчатые вещества.

В этот же раз удалось получить вещество, которое оказалось относительно стабильным. Гексанитроген устроен не как три соединенные вместе двухатомные молекулы азота, а скорее в виде двух групп по три атома азота (N₃). Именно это стабилизирует его. При комнатной температуре такая молекула существует около 36 миллисекунд (что много для подобных соединений), а если его охладить до температуры жидкого азота (–196 °C), то может сохраняться больше 100 лет.

По мнению специалистов, в будущем подобные соединения могут найти применение в энергетике или материаловедении. Например, на его основе можно создать экономичное, безопасное для экологии и эффективное ракетное топливо нового поколения.

Неудачный тест Starship и успешный запуск «Ангары-А5»

18 июня на испытательном стенде SpaceX на полигоне Месси в Техасе произошел взрыв космического корабля Starship во время его заправки криогенным топливом — жидкими метаном и кислородом. Инцидент произошел за несколько минут до статических огневых испытаний — ключевого этапа перед летными испытаниями.

— Внезапное энергетическое воздействие привело к полной потере Starship и повреждению прилегающей территории. В результате взрыва на испытательном полигоне возникло несколько очагов возгорания, которые не представляют опасности для персонала, — сообщили в компании после взрыва.

По предварительным выводам специалистов SpaceX, причиной катастрофы стал отказ резервуара композитного баллона под давлением, содержащего газообразный азот, размещенного в носовой части Starship.

Как отметили эксперты, это уже четвертая крупная неудача со Starship в 2025 году. Предыдущие — на седьмом, восьмом и девятом летных испытаниях — также заканчивались его разрушением. В частности, это может стать причиной переноса сроков миссии NASA Artemis 3, в рамках которой предполагается доставить астронавтов на Луну в 2027 году.

Вместе с тем 19 июня в России с космодрома Плесецк в Архангельской области успешно стартовала отечественная ракета-носитель тяжелого класса «Ангара-А5». Запуск выполнили в интересах Министерства обороны РФ.

Несмотря на испытательный статус, ракета в связке с разгонным блоком «Бриз» впервые вывела на геостационарную орбиту (на высоте около 36 тыс. км) реальные космические аппараты. Таким образом была отработана вся трасса полета. Всего в истории «Ангары-А5» минувший полет стал пятым. До этого три запуска осуществили с космодрома Плесецк и один — с Восточного.