Центрифуга мира: управление временем и тайна камней с обратной стороны Луны
Российские ученые создали заплатку, которая восстановит правильный ритм сердечной мышцы, а отечественные физики запустили первый на постсоветском пространстве учебный термоядерный реактор. Вместе с тем американский стартап провел огневые испытания революционного авиадвигателя, который сможет переключаться между дозвуковым и сверхзвуковым режимом. В свою очередь, китайские ученые построили самую мощную на планете центрифугу. С ее помощью они получат гравитацию в 500 раз больше земной. Другая группа из КНР представила миру первые результаты изучения образцов с обратной стороны Луны. Об этих и других самых интересных новостях науки читайте в рейтинге, подготовленном «Известиями».
Биозаплатки на сердце восстановят правильный ритм
Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) и Университета ИТМО создали биополимерную пленку со специализированными клетками — пейсмекерами, которые задают, поддерживают и передают другим клеткам колебания, создающие ритм сердца.
Актуальность разработки в том, что простые инъекции таких клеток в сердечную мышцу приводят к травмам и воспалению тканей. Кроме того, они вымываются из организма. По замыслу ученых подложка прикрепляется к стенкам миокарда и помогает удерживать клетки-стимуляторы.
Как объяснили разработчики, при операции используют пейсмекеры на стадии перед их превращением из стволовых в специализированные. Активация клеток происходит с помощью света определенной длины волны. Технология испытана на животных.
— Во время оперативного вмешательства мы подшили патч на сердце свиньи. После засветки нам удалось зафиксировать навязанный нами сердцу ритм. Сама имплантация заняла около получаса — это время, необходимое для образования первичной связи между сердечной тканью животного и патчем, — рассказала один из авторов разработки, инженер лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ и научный сотрудник передовой инженерной школы ИТМО Елена Турчанинова.
После отработки на животных аналогичные операции проведут на человеческом сердце, сообщили ученые. В перспективе биозаплатки смогут заменить искусственные электрокардиостимуляторы.
Учебный реактор ускорит изучение высокотемпературной плазмы
Специалисты в НИЯУ МИФИ провели физический запуск первого на постсоветском пространстве учебного токамака. Это установка, которая предназначена для удержания высокотемпературной плазмы с помощью магнитных полей. Комплекс получил название «Мифист».
Токамак подключен к инфраструктуре, которая позволяет проводить эксперименты дистанционно. Это дает возможность широкому кругу ученых, студентов, преподавателей в России и за рубежом стать участниками термоядерных исследований.
— Установка конструкционно простая и не предназначена выдавать рекордные результаты. Значение учебного реактора в том, чтобы сотни молодых специалистов с его помощью овладели теорией и практикой экспериментов с плазмой, — пояснил старший научный сотрудник лаборатории физико-химических процессов Института лазерных и плазменных технологий («ЛаПлаз») НИЯУ МИФИ Степан Крат.
По словам ученого, «Мифист» поможет исследовать режимы, которые потом будут запускать на больших реакторах. Кроме того, установку используют для отработки технологий создания токамаков следующего поколения. В перспективе, как рассчитывают специалисты, промышленные установки такого типа обеспечат мир дешевой энергией, полученной в результате термоядерной реакции.
Камни с обратной стороны Луны рассказали о древних вулканах
Ученые из Китая впервые представили миру результаты изучения грунта и твердых пород, доставленных полгода назад миссией «Чаньэ-6» с обратной стороны Луны. Эти пробы были взяты в бассейне Южный полюс – Эйткен — гигантском кратере и одном из самых древних геологических образований на спутнике.
Научные работы выполнили одновременно два независимых коллектива, которые в итоге пришли к схожим результатам. Так, первая группа обнаружила частицы, образованные лавой, которая извергалась из лунных недр на поверхность около 2,83 млрд лет назад. Другая выявила аналогичные соединения возрастом до 4,2 млрд лет.
Эти исследования помогли подтвердить, что на обратной стороне Луны, как и на видимой, в течение миллиардов лет происходил активный вулканизм. Прежде такие выводы были основаны на умозрительных заключениях.
Вместе с тем ученые получили шанс лучше понять различия, которые существуют между полушариями Луны. Например, почему на обратной стороне практически отсутствуют лунные моря — низменности, залитые затвердевшей лавой. Или почему кора спутника Земли с обратной стороны в среднем на 10 км толще, чем на видимой.
Новый двигатель поможет включать и выключать сверхзвук
В США стартап-команда Astro Mechanica провела огневые испытания революционного авиадвигателя, который одинаково эффективен при работе на дозвуковых и сверхзвуковых режимах.
Как пояснили создатели, силовой агрегат обладает уникальной конструкцией, где турбогенератор питает электромоторы, которые независимо приводят в движение компрессор и вентилятор. Таким образом получается симбиоз прямоточного авиадвигателя с электроприводом.
Традиционные турбореактивные силовые агрегаты, которые обычно устанавливают на сверхзвуковых самолетах, используют выхлопные газы для вращения вентилятора компрессора. Чем больше газов, тем больше скорость. Соответственно, такие двигатели полезны на высоких скоростях, а на малых малоэффективны и потребляют много топлива.
В разработке Astro Mechanica предполагают использовать три режима. Во-первых, электрический привод — для руления и дозвукового полета. Это обеспечит экономию топлива. Во-вторых, комбинированный режим — он позволит самолету достичь сверхзвука. В-третьих, включение исключительно прямоточного двигателя даст возможность воздушному судну развить скорость до 3 Махов.
В качестве испытательного образца авиастроители планируют построить самолет с четырьмя новыми двигателями для сверхзвуковых трансатлантических перелетов.
Машина гипергравитации позволит «искривлять» пространство и время
Ученые и инженеры в Чжэцзянском университете (Ханчжоу, Китай) построили самую мощную в мире центрифугу. Она сможет создавать ускорение, которое в 500 раз превысит силу гравитации на Земле. Установка более чем в три раза превышает мощность предыдущего рекордсмена — аналогичного устройства в центре инженерного корпуса армии США. Проект получил название CHIEF.
Как сообщили в официальном пресс-релизе, гигантская центрифуга может быть запущена уже в этом году. Она поможет моделировать физические условия, которые недоступны в обычной среде. В составе устройства шесть специализированных экспериментальных камер. Они будут сфокусированы каждая на отдельной области исследований.
В частности, установка позволит в короткое время моделировать геологические процессы, которые происходят в течение тысячелетий. Также она даст возможность испытать сложные технические сооружения (искусственные склоны, плотины, подводные объекты) на экстремальные перегрузки.
Помимо этого, ученые смогут воспроизводить гравитационные эффекты, которые наблюдают в космосе. В том числе «искривлять» время и пространство. Особое внимание специалисты уделят практическим задачам. Например, испытанию технологий по добыче газогидратов — твердых скоплений природного газа, которые под большим давлением образуются на морском дне.