Разные разности

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Все больше и больше фруктозы содержится в наших напитках и продуктах питания. Она более сладкая, чем глюкоза, у нее меньше гликемический индекс. Поэтому ее используют все чаще и чаще, обычно в виде кукурузного сиропа, который добавляют в напитки и готовые продукты, чтобы их подсластить. В результате сегодня мы потребляем примерно в 15 раз больше фруктозы, чем в 1960-х годах.

В то же самое время медики и статистика зафиксировали, что начало расти количество раковых заболеваний. Причем некоторые виды рака становятся всё более распространенными среди людей в возрасте до 50 лет. Есть ли здесь какая-то причинно-следственная связь или, как говорят ученые, «correlation is not causation»?

Вообще, хорошо известно, что раковые клетки, как и все клетки нашего организма, обладают сильным сродством к глюкозе. Для них простой сахар — это источник энергии. Но питаются ли раковые клетки и опухоли фруктозой?

Чтобы найти ответ на этот вопрос, исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе в течение нескольких недель кормили рыбок данио и мышей, больных раком, либо обычной, либо богатой фруктозой пищей. А затем сравнивали, насколько быстро росли их опухоли.

Оказалось, что у животных, питавшихся пищей с фруктозой, опухоли росли значительно быстрее. Все три типа опухолей (меланома, рак молочной железы и рак шейки матки), с которыми работали исследователи, сильно реагировали на сахар.

Но вот что интересно. Изолированные раковые клетки реагировали на фруктозу совсем иначе, чем опухоли в организме. Это показал эксперимент, в котором культивируемые in vitro раковые клетки животных и человека кормили фруктозой. В большинстве случаев клетки росли почти так же медленно, как если бы им вообще не давали сахар. Значит, раковые клетки не могут напрямую усваивать фруктозу (в отличие от глюкозы) и использовать ее в качестве источника энергии.

Тогда почему же росли раковые опухоли в организме животных, сидевших на фруктозной диете? Ученые предположили, что, видимо, печень перерабатывает фруктозу в питательные вещества, которые и потребляют раковые клетки, отчего опухоль и растет. Ученые опять вернулись к опытам на животных и внимательно присмотрелись к продуктам обмена в их крови.

Оказалось, что у животных на фруктозной диете в крови появляется больше молекул липидов, особенно лизофосфатидилхолинов (LPC). То же самое показали и наблюдения за клетками печени животных in vitro. Когда их кормили фруктозой, они выделяли именно эти липиды. Причем два фермента, которые занимались этим, есть только в печени, в раковых клетках их нет.

Так ученые доказали, что печень превращает фруктозу в липиды и выделяет их в кровь. А раковые клетки выхватывают их и используют в качестве строительного материала для клеточных мембран.

Последние сомнения снял эксперимент, когда раковые клетки и клетки печени культивировали совместно. Когда в среду добавляли фруктозу, раковые клетки росли и делились активнее и быстрее.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Вот уже десять лет прошло, как я бросила курить. До сих пор понять не могу, зачем я курила. По глупости, конечно. Но я никогда не позволяла себе бросить окурок где попало — только в урну или в карманную пепельницу. Делала я это сугубо из культурных и эстетических соображений. Но теперь, благодаря исследованиям ученых из Института водной экологии и внутреннего рыболовства имени Лейбница, выяснилось, что такое культурное поведение защищает природу.

Оказывается, каждый год во всем мире в окружающую среду попадает около 4,5 триллиона окурков! Они содержат около 7000 загрязняющих веществ, и в первую очередь никотин, которые вредят животным и растениям. Во время дождя половина всех токсичных веществ выводится из фильтра и гильзы всего за полчаса. Теоретически один окурок может загрязнить никотином 1000 литров воды и отравить водные организмы.

Однако загрязняющие вещества могут стать опасными для прудов, озер и ручьев и во второй «волне атаки». Ученые исследовали взаимодействие между паразитами и их хозяевами на примере хитридиевых грибов и некоторых цианобактерий, более известных как синезеленые водоросли.

Суть взаимодействия в том, что грибы контролируют популяцию цианобактерий, убивая их избыток.

И это хорошо, потому что, если синезеленые водоросли размножатся слишком сильно, зацветут водоемы. А значит, в воду выделится большое количество токсинов. В результате многие животные, обитающие в водоеме, и те, кто пьет воду, погибают.

Исследователи обнаружили, что вещества из окурков ломают взаимодействие водорослей и грибов, потому что токсичные металлы и никотин повреждают грибки и подавляют их способность поражать синезеленые водоросли. В результате цианобактерии разрастаются, и жителям пострадавших водоемов приходится иметь дело не только с ядовитыми веществами из окурков, но и с ядом цветущих водорослей.

Как видите, окурки, попавшие в водоемы, гораздо более опасны для этих экосистем и их обитателей, чем мы думали (Ecotoxicology and Environmental Safety).

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Магнитотерапия как метод врачевания насчитывает многие сотни лет и ведет свою историю со времен Аристотеля. В ходу она и сегодня. Среди моих друзей и знакомых многие используют бытовые аппараты магнитотерапии «Алмаг» — лечат коленки и прочие суставы. Говорят — помогает.

Кстати, придумал эти аппараты в 1999 году Юрий Валентинович Берлин, главный конструктор медицинской техники московского НИИ радиостроения, заслуженный изобретатель России. Аппараты производит компания «ЕЛАМЕД» на Елатомском приборном заводе в Елатьме Касимовского района Рязанской области. И судя по тому, что производство растет год от года, аппараты востребованы и помогают людям.

Есть, правда, немало скептиков, которые считают, что всё это «развод на деньги», что магнитотерапия не помогает. Но наука думает иначе.

Ученые биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова исследовали способность магнитоактивных материалов воздействовать на рост и развитие костной ткани у лабораторных животных под управлением внешнего низкочастотного магнитного поля.

Известно, что костная ткань обладает пьезоэлектрическими свойствами, то есть генерирует электрический заряд на своей поверхности в ответ на механическую деформацию. Электрическое поле, возникающее, например, при ритмической механической нагрузке на кости во время ходьбы, регулирует нормальное функционирование клеток костной ткани, в том числе ее регенерацию при их повреждении.

Удивительно, но и некоторые полимеры бактериального происхождения, такие как поли-3-оксибутират и его сополимеры, тоже обладают пьезоэлектрическими свойствами. Более того, они биосовместимы с живыми тканями и могут рассасываться в них. Так почему бы не сделать из них импланты, заменяющие утраченные кости?

Прежде всего ученые получили поли-3-оксибутират с заданной химической структурой путем контролируемого бактериального биосинтеза.

Затем методом электроформования они изготовили из этого полимера волокнистые скаффолды — матрицу будущей ткани, которую можно будет заселить клетками-предшественниками ткани. Причем это были магнитоактивные скаффолды с усиленным пьезоэлектрическим эффектом.

Для этого в полимерную основу исследователи добавили наночастицы магнетита и их комплексы с оксидом графена. Теперь при помощи внешнего переменного магнитного поля удалось включать и выключать генерацию электрического поля на поверхности нового материала. Для этой же цели они сконструировали уникальную установку по генерации внешнего магнитного поля низкой частоты (около 1 Гц), а также установку для бесстрессового воздействия магнитного поля на лабораторных крыс.

Лабораторным крысам имплантировали разработанные скаффолды в бедренную кость и убедились, что пьезоэлектрический эффект на имплантированных магнитоактивных скаффолдах, вызываемый магнитным полем, стимулировал образование новой костной ткани. Причем скаффолды с оксидом графена сильнее влияли на рост новой костной ткани.

Впрочем, наблюдаемые эффекты могут быть связаны с влиянием на клетки и ткани не только пьезоэлектрического эффекта, но и других факторов.

Исследователи пишут, что «по-видимому, имеет место синергетическое влияние сразу нескольких факторов». Впрочем, нам важен результат. К тому же разработанные композитные скаффолды биодеградируют в организме, причем введение магнитных наноматериалов ускоряет еще и биодеградацию полимерных скаффолдов.

Полагаю, что пьезоактивные костные имплантаты для регенерации костной ткани мы увидим очень скоро.

Тем более, что каждый год в мире делают 3,5—4 млн операций с использованием костнопластических материалов. И это количество продолжает расти. Костная трансплантация выполняется в 10 раз чаще, чем других органов и тканей.

В исследовании также приняли участие ученые Томского политехнического университета совместно с ФИЦ Биотехнологии РАН, РУДН, НИИ Морфологии человека и Университета Авейру (Португалия).

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Мы уже не раз писали о том, как химики ищут действенные способы расправляться с парниковыми газами для пользы человечества. Сильнейший среди них — метан, он удерживает в атмосфере больше тепла, чем углекислый газ. И хотя в атмосфере его относительно немного, 15% от повышения глобальной температуры — на его совести.

На самом деле, источников метана на Земле много. Это не только рукотворные трубопроводы, по которым транспортируется природный газ и неизбежно утекает через малейшие щелочки. На Земле живет гигантское сообщество микроорганизмов, метаногенов, которые питаются органикой и выделяют при этом метан. Обитают они в почве, в болотах, в многокамерных желудках коров и, конечно, на свалках, то есть там, где разлагается биомасса.

Проблема в том, что простая, казалось бы, молекула метана, CH₄, на самом деле очень устойчива. Чтобы ее раскачать и поставить на рельсы трансформации, требуется высокая температура и давление. А это требует много энергии, сложного оборудования и дорого.

Очередную идею, как улавливать и преобразовывать метан, недавно опубликовали инженеры-химики Массачусетского технологического института (Nature Catalysis). И не только придумали, но и успешно испробовали. Для преобразования метана без затрат энергии химики разработали гибридный катализатор. Он состоит из цеолита, модифицированного железом (Fe-ZSM-5), и природного фермента алкогольоксидазы.

Оба компонента — не проблема. Цеолиты — это, в сущности, природные глины, а фермент алкогольоксидазу, который природа использует для окисления первичных спиртов до альдегида и перекиси водорода, сегодня получают с помощью дрожжей. Однако главное состоит в том, что новый катализатор работает при комнатной температуре и атмосферном давлении.

Процесс протекает следующим образом: цеолит превращает метан в метанол, а затем фермент преобразует метанол в формальдегид. А перекись водорода, которая образуется, возвращается в цеолит в качестве источника кислорода для превращения метана в метанол. Все это происходит в воде, в которой болтаются частицы катализатора. Исследователи предполагают, что в будущем его можно будет наносить на поверхности.

В лабораторных экспериментах исследователи убедились, селективность превращения метана в формальдегид при комнатной температуре может превышать 90%. Однако это только первый акт пьесы. Есть еще и второй.

Оказалось, что если в эту систему добавить мочевину, то можно будет здесь же получать карбамидоформальдегидную смолу. Ее используют при изготовлении древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, фанеры, а также специальных влагопрочных сортов бумаги и картона.

Кстати, патенты на твердые и прозрачные термореактивные смолы на основе мочевины и формальдегида были выданы немецким и британским химикам в начале 1920-х годов. А в 1925 году компания British Cyanides Company, Ltd. (ныне British Industrial Plastics, Ltd.) представила легкую, небьющуюся посуду из запатентованной ею смолы Beetle.

Но вернемся к катализатору Fe-ZSM-5. Химики пишут, что этот катализатор можно будет встраивать в трубы, используемые для транспортировки природного газа. Внутри этих труб катализатор будет генерировать карбамидоформальдегидную смолу, которая будет действовать как герметик, устраняющий трещины в трубах, через которые утекает метан. Можно также наносить катализатор в виде пленки на поверхности, подвергающиеся воздействию метана, и получать полимеры, которые можно собирать для использования в производстве.

Последнее, касающееся применения нового катализатора на практике, звучит неубедительно, и картинка не складывается. Но никаких технологических подробностей в статье, разумеется, нет. Хотя именно они становятся путевкой в жизнь любым новым технологиям, в том числе и каталитическим.

…европейское сообщество энтомологов избрало насекомым 2025 года древесную осу-паразита Rhyssa persuasoria, которая уничтожает личинки древесных ос, поедающих древесину, и тем самым спасает деревья (Bild der Wissenschaft)…

…гибридный катализатор, состоящий из цеолита и природного фермента алкогольоксидазы, успешно катализирует преобразование CH₄ в CO₂ (Nature Catalysis)…

…астрономы впервые обнаружили космические электроны с рекордной энергией до 40 тераэлектронвольт с помощью обсерватории H.E.S.S. в Намибии (Physical Review Letters)…

…наночастицы серебра на углеродной основе в 200 раз более активны как катализаторы, нежели чистое серебро (ACS Catalysis)…

…коровы, получавшие гранулы водорослей в роли кормовой добавки, выделяли почти на 40% меньше метана (Proceedings of the National Academy of Sciences)…

…употребление пяти порций темного шоколада в неделю снижает риск развития диабета второго типа (BMJ)…

…определенные почвенные микроорганизмы помогают растениям выращивать более крупные цветы, тем самым привлекая больше пчел (New Phytologist)…

…у сердца есть собственная сложная нервная система (мини-мозг), которая поддерживает и контролирует сердцебиение (Nature Communications)…

…почти две трети европейских диетологов считают, что умеренное употребление кофе (3–5 чашек в день) полезно для здоровья и продлевает жизнь (The European Federation of the Associations of Dietitians)…

…среди грибов, собранных на торфяных болотах, ученые выявили несколько видов, которые выделяют вещества, токсичные для возбудителя туберкулеза (PLoS Biology)…

…ежедневный ночной сон в течение восьми часов помогает мозгу запоминать и изучать новый язык (Neuroscience)…

…выхлопы промышленных предприятий не только загрязняют воздух, но и способствуют образованию льда в облаках, тем самым вызывая снегопад с подветренной стороны заводов (Science)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Новый год — мой самый любимый праздник, с детства. Было это давно, но я отчетливо помню все — запахи, звуки, свет. Папа приносил откуда-то живую елку, метра два высотой, мастерил под нее деревянную крестовину, устанавливал и надевал на елку электрогирлянду, которую сделал сам. Лампочки из простого стекла он красил прозрачными лаками разных цветов, и они становились разноцветными. Потом он подсоединял какие-то коробочки, проводки, включал — и о чудо! Елка начинала не только мигать разноцветными огоньками, но и вращаться.

Самодельная электрическая гирлянда служила нам долго, пока не появились в продаже такие же, только модные. А вот игрушки сохранились. Думаю, такие коробки с елочными игрушками есть в каждой семье. Порой это настоящее собрание редкостей. Ведь любая игрушка — предмет материальной культуры. Она, как зеркало, отражает эпоху, в которой родилась. Поэтому по елочным игрушкам, как, например, по картинам, предметам одежды и почтовым маркам, можно проследить историю страны.

Идея наряжать елку на новый год пришла из Европы. Началось с того, что Пётр Первый повелел своим указом отмечать Новый год не 1 сентября, а 1 января, как принято в Европе. Царь также приказал праздновать Новый год, украшая дома и улицы вечнозелеными деревьями — елями и соснами. Кстати, ничего о том, что надо наряжать елки, в указе не было.

К нововведению отнеслись прохладно. И когда Пётр Первый умер, быстро открутили назад, забыли. Хотя питейные заведения в этом вопросе проявили стойкость и продолжали выставлять елки на крышах кабаков и трактиров, чтобы их было видно издалека. Так елка стала в России символом нового года. И постепенно к этому привыкли.

А затем, стараниями жен наших русских императоров, а это были, как правило, немки, которые не мыслили Рождество без наряженной елки, их стали украшать и в России. Особенно постаралась супруга Николая I, прусская принцесса Александра Фёдоровна. Убедила своего мужа, что пора уже, наконец, наряжать елки на Рождество и Новый год. Чтоб как в Европе.

Тут, надо признать, поддержка пришла еще и снизу. Дело в том, что в начале XIX века в Санкт-Петербурге чуть ли не треть горожан были немцами. А для немца рождественская елка — это святое. Так к 30-м годам XIX века все состоятельные жители Санкт-Петербурга в обязательном порядке ставили у себя дома рождественские елки и украшали их. Стоило это очень больших денег — обычные горожане, не говоря уже о крестьянах, такие елки позволить себе не могли.

Поэтому в 1852 году на Екатерингофском железнодорожном вокзале в Санкт-Петербурге (ныне Московский вокзал) поставили первую публичную елку, куда горожане приводили своих детей. Тогда же гуляния вокруг городских елок окрестили просто «ёлками».

Чем же тогда, в XIX веке, украшали елки? Тогда и в Европе, и в России на елки вешали вкусненькое, фрукты и сладости — засахаренные яблоки, конфеты, орехи, мармеладки, леденцы. У нас в России вешали козули. Это такие северорусские пряники из ржаного теста с глазурью, а также бублики и баранки. И конечно, мастерили игрушки: раскрашивали шишки, лепили из глины и теста, вырезали из дерева фигурки, использовали в качестве игрушек сильно накрахмаленные кружева. Также в ход шли лоскуты тканей, солома, цветные ленточки, а уже позднее — бумага и фольга, вата и папье-маше.

Все игрушки были со смыслом. Колокольчики олицетворяли божественный голос, орехи — божественный промысел, яблоки — райскую пищу, раскрашенные шишки — плодородие. Долгое время на елки крепили настоящие свечи — символ трепетной человеческой души. Естественно, елки частенько загорались. На этот случай под них ставили ушаты с водой, а подарки раскладывали на еловых ветках. Дебют электрической гирлянды состоялся в 1882 году на публичной елке в Придворном манеже в Царском Селе.

Но есть вопрос — а откуда вдруг взялись стеклянные елочные шары, самое распространенное сегодня елочное украшение? Первые елочные шары появились в 1847 году в Лауше в Германии. В тот год случился страшный неурожай яблок. Что же вешать на елку, которую так ждут дети? Райские яблоки — это же главное украшение. И тогда стеклодув из Лауши решил выдуть стеклянные яблоки, чтобы они заменили на елке натуральные.

Надо сказать, что к XIX веку в Лауше, в этом маленьком городке в Тюрингии, уже сотни лет действовало стеклодувное производство. Потому что здесь, у подножья Тюрингских гор, посредине леса имелось все необходимое — много древесины для топки печей, великолепный кварцевый песок, известь, зола и чистейшая вода из ручьев. Здесь делали знаменитое зеленое стекло, его называли «лесным стеклом из Тюрингии». Зеленое оно было из-за особых примесей металлов в песке этого региона.

Те первые стеклянные шары были тяжелыми, потому что стенки их были толстыми, по 7 мм, — мощности масляных горелок не хватало, чтобы выдуть тонкие. Внутри шары покрывали свинцом или оловом, чтобы шары блестели, а снаружи наклеивали блестки. Получалось грубовато и тяжеловесно, но жители Лауши была в восторге.

А через 20 лет в Лауше слабенькие масляные горелки сменили мощные газовые, которые давали высокотемпературное пламя. И стеклодувы теперь могли выдувать тонкостенные стеклянные шары. От вредного свинца отказались и стали покрывать шары изнутри тончайшим слоем серебра с помощью реакции серебряного зеркала, которую придумал знаменитый химик Юстус Либих в середине XIX века. Придумал, кстати, для серебрения зеркал, чтобы заменить опасную ртуть. Именно из амальгамы ртути в то время делали отражающий слой в зеркалах.

В 1867 году в Лауше построили завод, который стал мировым центром по производству стеклянных елочных игрушек. К началу ХХ века в Лауше было создано около 5000 игрушечных форм из дерева и керамики — для фигурок животных, ягод и фруктов и ангелочков. В общем, фантазия стеклодувов не знала предела. Заодно появилась работа для женщин и детей, которые расписывали шары и фигурки золотой и серебряной красками.

Игрушки из Лауши продавали по всему миру, в том числе и в России, конечно. Но ведь и у нас были стеклодувы и стеклодувное производство. Первое открылось в Клину еще во времена князя А.С. Меншикова. В его имении в селе Александрово в 1848 году был открыт небольшой стекольный завод. Там, во время Первой мировой войны пленные немцы научили наших стеклодувов выдувать тонкие шары.

После войны новогодние елки то запрещали, то разрешали. И только в 1936 году их полностью реабилитировали. Вот только тематика изменилась. Теперь никакого Рождества — только правда жизни.

Когда в 1937 году башни Кремля украсили рубиновые звезды, они немедленно появились и в виде навершия на елку. В том же 1937 году даже выпустили набор шаров с портретами Ленина, Сталина, Кирова и других членов Политбюро. Но быстро опомнились и убрали из продажи, чтобы граждане не развешивали на елках политических деятелей.

Рождественские фигурки ангелов, младенцев и волхвов сменили пионеры, милиционеры, матросы, красноармейцы, спортсмены и представители народов СССР в национальных одеждах. Сталин был неравнодушен к авиации, поэтому дирижабли, самолетики, летчики и парашютисты тоже заняли свое место на елке.

Конечно, на новогодней елке появились и герои сказок — Красная Шапочка, Серый Волк, Иван-царевич, Жар-птица, Кот в сапогах, доктор Айболит и Старик Хаттабыч, Буратино и Чиполлино, Колобок и Конек-Горбунок, Руслан и Людмила. Эти фигурки выдували из стекла и вставляли в металлическую ножку в виде зажима, который крепился к еловой ветке. В 1949 году, в честь 150-летия Пушкина выпустили наборы игрушек по мотивам его сказок.

А в 1955 году Н.С. Хрущёв начал знаменитую кукурузную кампанию — намеревался на американский манер насадить у нас в прямом смысле эту культуру. Затея провалилась, а вот стеклянная кукуруза, очень натуральная, расписанная желтым и зеленым, на елках осталась. Кроме кукурузы выпускали и другие игрушки в виде овощей и фруктов. В моей коллекции есть и кукуруза, и виноградная гроздь.

В канун нового, 1957 года на экраны вышел музыкальный фильм «Карнавальная ночь», а вслед за ним — игрушка «5 минут» в виде часов, на циферблате которых время показывало без пяти минут двенадцать. А в 1962 году появились игрушки в честь полета Юрия Гагарина в космос. Это были и ракеты, и фигурки космонавтов.

Время и события в нашей стране диктовали сюжеты для елочных игрушек. Разнообразие было просто невероятным и очень изобретательным.

О пластиковых игрушках, которые начали набирать силу с 80-х годов, не рассказываю. Я консервативна и считаю, что елочные игрушки должны быть стеклянными, ручной работы, в каждую из которых стеклодув в буквальном смысле вдохнул жизнь.

Все эти дизайнерские монохромные елки похожи на холодные сосульки, нет в них жизни. Другое дело елочка, на которую мы повесим игрушки из нашей волшебной коробки. Их хочется рассматривать, и многие из них к тому же связаны не только с историей нашей страны, но и с историей семьи.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Ровно 100 лет назад, в 1924 году, И.В. Сталин распорядился создать проектное бюро, которое будет конструировать лифты. Но кто будет работать в этом проектном бюро? Нужны кадры. Вот тогда-то, буквально в тот же год, появилась на свет кафедра Подъемно-транспортных систем в Московском высшем техническом училище, которое впоследствии превратилось в Бауманку. Ее создал и возглавлял 26 лет доктор технических наук, профессор Людвиг Генрихович Кифер. Кафедра успешно работает по сей день и каждый год выпускает в мир инженеров высшей квалификации.

Чем заняты выпускники кафедры нескольких поколений? Профессор Анатолий Владимирович Вершинский на этот вопрос отвечает так: «Друзья, прекрасен наш союз! Мы вместе поднимаем груз!» Действительно, инженеры, выпущенные кафедрой, находятся в постоянной схватке с всемирным тяготением, чтобы без повреждений и проблем отрывать грузы от земли и перемещать их.

Грузов все больше, перемещать их надо все выше, все дальше. А людей приходится поднимать уже не на пятый-десятый этаж, а на 50-й или 80-й. Мы привыкли к лифтам и не задумываемся о значимости этих подъемных устройств. А между тем лифты перевозят в сутки в 100 раз больше людей, чем весь остальной транспорт, вместе взятый. Представляете масштаб отрасли и меру ответственности за безопасность движущихся кабин?

Говорят, что первый лифт появился в 1743 году в Версале, во дворце французского короля Людовика XV. Версальский дворец — это, конечно, не небоскреб, там всего три этажа. Однако высота потолков, например, в зеркальной галерее — 12 метров. Так что высота дворца заведомо больше 30 метров, как современный 9-этажный дом. Лифт в таком доме вполне уместен.

В России XVIII века изобретателей тоже хватало. На лифтовом фронте отличился знаменитый Кулибин — разработал винтовые «подъемные и спускные кресла» для Зимнего дворца. Впрочем, в Летнем дворце Петра I в Летнем саду в Санкт-Петербурге я видела вертикальный транспортер, тоже своего рода лифт, который в Петровские времена поднимал готовые блюда из кухни на первом этаже в обеденный зал на втором. Понятно, что все эти механизмы приводила в движение мускульная сила слуг.

Лифты в современном обличье своим появлением обязаны американцу Элайшу Грейвис Отису. Он много что умел, потому что много где поработал. Например, конструировал кареты и делал кровати на мебельной фабрике. Там-то его и попросили придумать устройство, чтобы поднимать доски на второй этаж.

Отис думал-думал и придумал безопасный лифт — платформу, которая ходила между направляющими вверх-вниз благодаря тянущему ее тросу. Фишка заключалась в том, что если трос обрывался, то платформа лифта не падала, а надежно фиксировалась между направляющими, как будто застревала в них.

Случилось это в 1852 году. Отис назвал свой подъемник «безопасным лифтом» и начал их производить. А чтобы лифты покупали, изобретатель придумал аттракцион, который периодически показывал публике в одном из выставочных залов в Нью-Йорке.

В зале, под высоким куполом, он устанавливал свой безопасный лифт — платформу на двух направляющих. Отис залезал на платформу. Она поднималась благодаря паровой машине на высоту 12 метров, где была небольшая площадка. А на площадке его поджидал ассистент с большим мечом в руках. Как только платформа с изобретателем в цилиндре и фраке подъезжала к площадке, ассистент перерубал трос. Платформа начинала падать вниз, но через пару метров со скрежетом останавливалась. Отис раскланивался и срывал аплодисменты.

Через три года «Компания паровых подъемников Отиса» установила первый лифт в пятиэтажном магазине на Бродвее. Лифт брал до пяти человек и вез их со скоростью 20 сантиметров в секунду. Признаем — с черепашьей скоростью. Нынешние лифты в 10–20 раз шустрее. Так началась эпоха лифтов, которые сняли ограничения на строительство небоскребов.

Конечно, мы в России прекрасно знакомы с продукцией компании Otis: в подавляющем большинстве лифтов, в которых я побывала за свою жизнь, я видела эту надпись. Невероятно, но американская лифтовая компания Otis появилась в России 130 лет назад. В 1893 году по заказу императора Александра III в Зимнем дворце компания установила первый в России безопасный лифт. А в 1915 году открылось первое представительство американского концерна в России.

Так что Otis, этот монополист на мировом лифтовом рынке, вместе с нами пережил и революцию 1917 года, и Первую мировую войну, и Великую отечественную войну, и революцию начала 1990-х.

Но вот СВО не пережил — ушел из России. Правда, практически без потерь для нас — дело «Отиса» сразу подхватила отечественная группа компаний «Метеор-Лифт».

Российский Национальный лифтовый союз объединяет более 500 компаний и более 70 тысяч работников, которые обеспечивают 70% российского лифтового рынка. Мы производим лифты, на 90% состоящие из отечественных комплектующих. И мы научились делать лифты, которые перемещаются со скоростью больше 4 м/с, то есть вдвое большей, чем предыдущее поколение.

Сегодня в России работает больше полумиллиона лифтов; 80 тысяч из них оснащены ограничителями скорости, созданными выпускниками Бауманки. Каждый год лифтовое хозяйство страны пополняется еще 49 тысячами новых лифтов, срок службы которых 25 лет.

Пишут, что технология лифтов почти не менялась на протяжении двух сотен лет. Ключевое слово здесь «почти», потому что до 1880 года, когда появился первый электрический лифт, человечество имело возможность пользоваться другими разновидностями этого устройства. Например — гидравлическими лифтами, когда поршень, ходящий в длинном цилиндре, под напором воды выталкивал кабинку вверх (таким был первый лифт на Эйфелевой башне). Или винтовыми, когда здание от подвала до чердака пронизывал огромный металлический винт, по которому кабина ходила как гайка.

В конце XIX — начале XX века был популярен лифт непрерывного действия — так называемый патерностер, что в переводе с латыни означает «четки». Это был непрерывно движущийся пассажирский лифт с кабинами на двух человек без дверей, в который надо заходить и выходить на ходу. И он действительно был похож на большие четки, если их повесить вертикально. Лифт не надо ждать, потому что он никогда не останавливается.

Он медленно движется по кругу, 30 сантиметров в секунду, так что зайти и выйти двум пассажирам не составляет труда.

В Москве такой лифт сохранился только в здании Минсельхоза — на Садовой-Спасской, дом 11. Кстати, этот великолепный образец конструктивизма архитектора Щусева построили в 1933 году.

А что же дальше? Как будут эволюционировать лифты? Прежде всего, их скорость увеличится аж до 17 м/с. Просто время требует, точнее — головокружительная высота новых небоскребов в 100 этажей. А вообще, ближайшее будущее этих устройств — лифты на магнитной подушке. Им не нужны тросы, кабина движется и удерживается в воздухе силой электромагнитного поля, то есть благодаря магнитной левитации. На этом принципе работают поезда маглевы, популярные в странах Азии. Разработчики из компании «ТиссенКрупп», в сущности, взяли такой поезд, поставили вертикально и поместили в шахту. Получился лифт на магнитной подушке.

Более того, магнитный лифт может перемещаться не только вертикально, но и горизонтально — сворачивать с магистрального пути вправо или влево, то есть «ходить конем». Прототип этого удивительного устройства компания уже представила публике.

Технический прогресс в деле подъема тяжестей не остановить. И двигают его выпускники кафедры Подъемно-транспортных систем Бауманки. Но знаете, что меня поразило? Каждый год кафедра выпускает всего 25–27 дипломированных инженеров. Это же капля в море! К тому же лифты — это лишь одно из тех направлений, по которым работает кафедра.

Сергей Львович Тропин, заведующий кафедрой, считает, что потребность России в таких специалистах измеряется сотнями человек каждый год. На кафедре готовы выпускать больше инженеров.

Но такие вопросы, как «контрольные цифры приема», решает не кафедра, а министерство. И тут я вижу явное противоречие. С одной стороны — «технологический суверенитет и новая индустриализация», с другой — недостаток инженеров на рынке, подготовку которых правительство почему-то не наращивает.

Без подъемных кранов, лифтов и эскалаторов, вертикальных транспортеров для элеваторов, машин и механизмов для подъема и перемещения грузов на складах, в портах и железнодорожных терминалах — без всего этого никакой индустриализации не будет и никакой сильной экономики и сильного государства не построить. А между тем именно кафедра Подъемно-транспортных систем Бауманки — это то подразделение, где готовят элиту инженерного дела и даже слагают об этом стихи:

Не сладить с тяжестью огромной…
И даже ставится в пример:
Кто может сделать кран подъемный,
Тот настоящий инженер!
Он знает всё — металлов прочность,
Дизайн, конструкцию, расчет…
Его девиз — надежность, точность
И смелый творчества полет.

…темная материя могла возникнуть в результате отдельного «темного Большого взрыва», произошедшего вскоре после рождения Вселенной (Physical Review D)…

…из-за изменения содержания азота в почве за последние несколько десятилетий 39% видов лесных растений сместили свой ареал на запад (Science)…

…небольшой эластичный кожный пластырь, использующий ультразвук для непрерывного мониторинга артериального давления, успешно прошел клиническую проверку на 117 пациентах (Nature Biomedical Engineering)…

…палеонтологи нашли современника динозавров — гигантского окаменевшего головастика длиной 16 см и возрастом 161 миллион лет (Nature)…

…аэрогель из хитозана и карбоксиметилцеллюлозы натрия демонстрирует исключительную адсорбционную способность в отношении ионов Cr(III), Al(III) и Zr(IV), которые обычно содержатся в сточных водах кожевенных заводов (Journal of Bioresources and Bioproducts)…

…у людей с ожирением, ведущих активный образ жизни, риск смерти был таким же, как у людей с нормальным весом, ведущих активный образ жизни (British Journal of Sports Medicine)…

…ежегодно в мире образуется 92 миллиона тонн текстильных отходов, и к 2030 году их количество может удвоиться (Nature Cities)…

…даже крошечные одноклеточные существа, такие как инфузории и амёбы, а также клетки в наших телах, могут проявлять привыкание, подобное тому, что наблюдается у более сложных организмов с мозгом (Current Biology)…

…в Соединённых Штатах убийства с применением огнестрельного оружия являются второй по распространённости причиной смерти среди американцев в возрасте до 25 лет (Criminology & Public Policy)…

…эфиопские волки питаются нектаром эфиопских красных цветов «горячий покер» — возможно, это первое известное взаимодействие растения и опылителя с участием крупного хищника (Ecology)…

…фрукты, овощи и орехи, выращенные в садах рядом с заводом по производству фторсодержащих веществ, могут содержать пер- и полифторалкильные вещества (Journal of Agricultural and Food Chemistry)…

…существует устойчивая связь между занятиями спортом и улучшением рабочей памяти, в то время как малоподвижный образ жизни, по-видимому, связан с ухудшением рабочей памяти (Memory)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Что вдохновляет исследователя? Природа, конечно, с ее восхитительными решениями, которые хочется повторить в лаборатории. Но не только. Исследователей вдохновляют мечты и научная фантастика (вот почему «Химия и жизнь» публикует фантастику с первого своего номера, вышедшего в 1965 году).

Повесть «Гиперболоид инженера Гарина» А.Н. Толстого вдохновила на создание лазера Ч. Таунса, Н.Г. Басова и А.М. Прохорова; рассказ «Тень минувшего» И.А. Ефремова подсказал идею голографии Ю.Н. Денисюку, которую он успешно воплотил в жизнь. Это перечисление можно продолжать.

Но вот вам свежайший пример. Помните фильм «Человек-паук»? Как лихо герой умел выстреливать паутиной и обезвреживать злодеев! Эти детские впечатления исследователей из лаборатории Silklab при Университете Тафтса нашли наконец выход. Они создали жидкий материал, которым можно выстрелить из иглы на предмет. Материал мгновенно прилипнет, нить затвердеет и на ней можно будет предмет поднять (Advanced Functional Materials).

Этот липкий материал делают из коконов шелкопряда. Их кипятят в воде, шелк распадается на строительные блоки, белок фиброин.

Фиброин

Липкий-то он липкий, конечно. На основе фиброина делают клей, который может работать под водой и склеивать самые разные поверхности. Но как сделать так, чтобы нити этой липучки мгновенно затвердевали?

Здесь, как это часто бывает с открытиями, вмешался случай. Марко Ло Прести, доцент-исследователь из Университета Тафтса, рассказал, что работал с фиброином, чтобы создать сверхпрочный клей. И когда он отмывал стеклянный стакан от фиброина ацетоном, то заметил, что на дне стакана образуется нечто, похожее на паутину.

Ну а дальше — обычная химическая кухня. Добавили к фиброину ацетон, получили полутвердый гидрогель. А затем добавили еще и дофамин, который используют при изготовлении биоклеев, и гидрогель затвердел мгновенно, сохранив липкость.

Дофамин

Однако полутвердый гель через иглу или фильеру не продавить — как же им выстреливать? И здесь исследователи нашли красивое технологическое решение.

Они использовали сопло с коаксиальной структурой. Через канал в центре сопло выбрасывает раствор фиброина-дофамина. В то же время второе кольцевое отверстие выбрасывает ацетон. Он обволакивает центральную струю, смачивает ее, испаряется, и струя мгновенно затвердевает, превращаясь в прочное волокно. Просто и гениально. Хотя те же пауки обходятся безо всякого ацетона. Как? Пока что это тайна, которую еще предстоит раскрыть.

Разработчики, конечно, не остановились на достигнутом — всегда руки чешутся улучшить свое дитя. Вот и здесь исследователи добавили в систему еще и хитозан, который увеличил прочность волокон на разрыв в 200 раз, и буфер бората, который увеличил их клейкость примерно в 18 раз.

Что же касается диаметра волокна, то это зависит от размера отверстий в насадке на сопло — от полумиллиметра до толщины человеческого волоса.

Конечно же новый материал испытали в действии. Разработчики выстреливали им с расстояния около 12 сантиметров в легкий кокон, в тяжелый стальной болт, в лабораторную пробирку, плавающую в воде, в частично погружённый в песок скальпель и деревянный брусок. И материал не подвел — мгновенно прилипал, затвердевал и позволял легко поднять все предметы. Оказалось, что рукотворная паутина может поднимать предметы, которые в 80 раз тяжелее ее самой.

Посмотрим, во что вырастет это изобретение. Интересно же.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Если вы думаете, что человек на Земле был первым, кто начал целенаправленно выращивать сельхозкультуры, ухаживать за посадками и собирать урожай, чтобы потом его съесть, то вы ошибаетесь. Действительно, 12 тысяч лет назад наши предки стали возделывать землю и выращивать для себя еду. Но гораздо раньше этим уже занимались муравьи.

Исследователи Смитсоновского института в Вашингтоне задались вопросом, когда и почему вдруг муравьи вступили в симбиоз с грибами. В основу их исследования легли генетические данные 475 видов грибов и 276 видов муравьев. А чтобы было с чем сравнивать, в эту базу включили и те виды, которые не смогли наладить партнерские отношения и не вступили в симбиоз.

Все геномы отсеквенировали, а затем построили эволюционные деревья муравьев и грибов. Это позволило связать их друг с другом. Тогда-то и открылась удивительная картина событий далекого прошлого (Science).

Некоторые муравьи впервые начали использовать грибы в своих интересах около 66 миллионов лет назад. Именно тогда на Землю обрушился астероид, положивший конец эпохе динозавров. В результате удара атмосфера наполнилась пылью, которая заслонила Землю от Солнца. Началось массовое вымирание растений. Тогда в меловом периоде исчезло около половины всех видов растений. Пищевые цепи оборвались.

Однако для кого — катастрофа, а для кого — возможности. Именно тогда грибы пережили расцвет, поскольку повсюду к их услугам лежал мертвый растительный материал. Грибы начали его разлагать и стремительно размножаться.

Тогда-то, видимо, муравьи и подсели на грибы, вошли во вкус. Все равно другой пищи, похоже, и не было. Но условия на Земле постепенно улучшались, флора и фауна начали восстанавливаться, и когда ситуация изменилась и стала не столь благоприятной для грибов, муравьи одомашнили грибы так же, как люди одомашнили злаки.

Это, несомненно, была успешная стратегия, которую подхватили сородичи по всей Земле. И сегодня около 250 различных видов муравьев выращивают грибы. Они накапливают биомассу в своих гнездах, выращивают на ней грибы, а когда последние вырастают, с удовольствием их поедают. Муравьи создают грибам идеальные условия для роста и распространения, а грибы расплачиваются с муравьями своими вкусными телами. Эти домашние плантации позволяют колониям муравьев-листорезов, мастеров по заготовке биомассы, обеспечивать пищей миллионы своих сородичей.