«Химия и Жизнь», Январь 2024

В номере:

Цивилизация старьевщика. Развитие идеи
Глубокий эконом
Полуоткрытая статья
С.М. Комаров
Идеи перехода к цивилизации старьевщика, когда производство сокращается, зато растет многократное использование старых вещей, появилась лет десять назад. Казалось бы, это лишь безудержные фантазии, порожденные наивным желанием жить в единении с природой, но при сохранении достигнутого в XX веке уровня комфорта. Оказывается, соответствующие идеи уже вошли в арсенал политиков ЕС и есть немалый шанс их реализации на практике.
Химический синтез алмаза, или Зачем нужны академики
Вещи и вещества
Полуоткрытая статья
Б.В. Спицын
Общеизвестно уникальное сочетание механических, физических и химических свойств алмаза: рекордно низкий коэффициент сжимаемости, огромные твердость и теплопроводность, превосходная радиационная стойкость, а также высокая химическая инертность, которая долгое время затрудняла возможности его синтеза. По этим и другим индивидуальным свойствам, и в особенности по их сочетанию, алмаз значительно превосходит любой из известных материалов. Он заслуживает названия суперматериала.
Кожа  для роботов и протезов
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
И. Иванов
Умный сенсор, напоминающий чувствительную кожу человека, очень нужен как роботам, так и людям, которые используют протезы взамен утерянных частей тела. Международная группа инженеров придумала плоский сенсор из слоев растяжимого силикона, в толще которого помещена сеть ячеек электрических конденсаторов. Сенсор определяет не только нажатия, но и перемещения вдоль его поверхности, то есть отличает сдвиговые нагрузки. Датчик даже до касания, за полтора сантиметра может ощутить приближение пальца человека. Учёные протестировали сенсор, покрыв силиконом руку робота.
Обучение в полете
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
И. Иванов
Программные алгоритмы искусственного интеллекта проще реализовать на базе нейроморфных сетей, работа которых похожа на работу живых нейронов. Недавно ученые предложили принципиально новые устройства для нейроморфных вычислений. Это миниатюрные сети нанопроволок. В серии тестов инженеры продемонстрировали их способность чрезвычайно быстро выполнять энергоэффективные вычисления и обучаться одновременно. Применения конструкции очень широки.
Палеобионика экзотических ископаемых
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
И. Иванов
Рождается на наших глазах благодаря достижениям в разработке мягких роботов. Ученые использовали древние останки, чтобы создать роботизированную реплику плевроциститида, палеозойского морского организма, жившего 450 миллионов лет назад. Он принадлежал к эхинодермам, которые активно передвигались среди донных осадков в поисках пищи. Инженеры впервые изучили режимы передвижения робота с помощью гибкого хвоста. На очереди — робот-морская звезда и организмы, которые первыми выбрались на сушу.
Элементы медицинских роботов
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
И. Иванов
Миниатюрные мягкие роботы могут действовать внутри человеческого тела с минимальными последствиями для его здоровых тканей — оперировать, брать пробу тканей для анализа, перемещать клетки, доставлять лекарства. Для медицинских роботов учёные разработали умные биосовместимые элементы размером не больше сантиметра. Они сделаны из гидрогелей мономеров сульфобетаиновых метакрилатов и асимметричных нанокристаллов целлюлозы. Исследователи провели успешные испытания по управлению действиями роботов, перемещаемых магнитным полем.
Эксперимент уточняет алгоритмы
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
И. Иванов
При работе с алгоритмами искусственного интеллекта ученым часто надо знать точность каждого конкретного результата. Недавняя статья в журнале «Science» предлагает новый статистический подход для определения такой точности. Он позволяет откорректировать ошибки ИИ, даже если их природа неизвестна. Он уточняет работу сложных алгоритмов небольшим количеством известных верных данных. В статье проведена проверка на задаче определения площадей вырубки леса вокруг Амазонки по спутниковым фотографиям.
Эфирная упаковка
Вещи и вещества
Полуоткрытая статья
Н.Л. Резник
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, 420 тысяч человек ежегодно умирают от испорченной пищи, а болеет от нее каждый десятый. В поисках эффективных и безопасных консервантов исследователи обратились к эфирным маслам.
Съесть кусок мяса
Расследование
Полуоткрытая статья
Н.Л. Резник
Большинство современных противников мясоедения живут в Западных странах и принадлежат к высшему или среднему классу, то есть вполне обеспечены. Они заявляют, что мясо вредно для здоровья, животноводство пагубно влияет на состояние окружающей среды, содержать животных в крупных животноводческих хозяйствах, а тем более убивать, неэтично. Все это так, но что будет, если действительно отказаться от мяса?
Что делает газ парниковым газом
Спросите учителя
Полуоткрытая статья
В.М. Хуторецкий
Не будь парниковых газов, все 100% теплового излучения Земли уходили бы в открытый космос, а усредненная температура Земли была бы примерно –18°, а не +15°, как сейчас. Даже в последнюю ледниковую эпоху (~22 000 лет назад) она была всего на 4 градуса ниже, что вызвало образование гигантской толщи ледников и понижение уровня океана на 125 м. Но и нарастающий сейчас избыток парниковых газов — не подарок, он быстро приближает нас к глобальному перегреву.
Гигант плотнее стали
Результаты: Вселенная
Открытая статья
И. Иванов
Астрофизики открыли новую экзопланету. Она в три раза превосходит Землю по размерам и в 73 раза — по массе, а год на ней длится всего сутки с четвертью. Планета состоит в основном из тяжелых элементов, что очень необычно для ее размеров. Она представляет собой загадку с точки зрения астрофизических теорий. Авторы выдвигают свою гипотезу ее появления. Они привлекают экстремальные даже по космическим меркам явления. Статья под названием «Сверхмассивная планета размером с Нептун» появилась в журнале «Nature».
Туманная ориентация
Результаты: Вселенная
Открытая статья
И. Иванов
Планетарные туманности — это облака частично ионизированного газа, который умирающие звезды выбрасывают в окружающее пространство в конце своей жизни. Недавно международная группа астрономов изучила туманности вблизи центра нашей Галактики. Анализ изображений показал, что многие из них ориентированы параллельно галактической плоскости. Самое же интересное в том, что такие туманности образовались вокруг двойных звезд, причем только близких двойных с расстоянием между их центрами менее радиуса орбиты Меркурия у Солнца. Учёные обсуждают причины явления.
Землетрясения на звездах?
Результаты: Вселенная
Открытая статья
И. Иванов
В 2007 году с помощью радиотелескопов ученые открыли быстрые радиовсплески длиной всего в тысячные доли секунды. Астрофизики уверены, что часть импульсов приходит от нейтронных звезд, плотность которых сравнима с плотностью атомных ядер. Недавно японские исследователи показали, что статистика радиоимпульсов трёх известных источников радиовсплесков скорее напоминает статистику землетрясений, чем статистику вспышек на Солнце. В своей работе астрофизики обсуждают явление и предполагают выявить неизвестные ранее свойства землетрясений на нашей планете.
Самое сильное марсотрясение
Результаты: Вселенная
Открытая статья
И. Иванов
Случилось 4 мая 2022 года и породило вибрации Красной планеты, которые продолжались более шести часов. Вызвавший марсотрясение удар астероида должен был привести к образованию кратера диаметром 300 м или оставить другой след. Тщательные поиски, в которых участвовали космические агентства Европы, Китая, Индии и ОАЭ, ничего не дали. Природа явления пока непонятна. Может быть Марс, несмотря на отсутствие тектоники плит, сейсмически гораздо активнее, чем считалось до сих пор?
Астрофизика в стиле геологии
Результаты: Вселенная
Открытая статья
И. Иванов
Еще в восьмидесятых годах прошлого века сейсмологи обнаружили в нижней мантии Земли две объемных клочковатых по форме области размерами с Луну каждая. Одна область находится под Африкой, другая — под Тихим океаном. Предположительно они состоят из отличного от окружения вещества. Недавно в журнале «Nature» появилось исследование геофизиков, утверждающее, что это остатки планеты Тейя, которая миллиарды лет назад на большой скорости врезалась в Землю и привела к образованию ночного светила. Эта идея осенила ведущего автора работы, когда он узнал, что Луна богата железом.
Кислая роза Судана
Панацейка
Открытая статья
Н. Ручкина
В декабре поспевает гибискус. Не тот гибискус китайский, который растет в горшках на подоконниках, а другой, известный под именем суданской розы или розеллы. Ну как же таким красивым и питательным растением еще и не полечиться!
Перепрограммирование мозга?
Результаты: нейрофизиология
Открытая статья
И. Иванов
Среди нейрофизиологов существует общепринятое мнение, что мозг человека и животных способен компенсировать сильные нарушения образованием новых активных областей и нейронных связей взамен утраченных. Двое известных учёных выступили против такой интерпретации. В своем обзоре они заново анализируют данные и выводы десятка ключевых работ по теме. Исследователи подробно опровергают идею быстро использовать скрытый потенциал мозга. По их мнению, восстановление требует долгого и упорного труда, который стоит за каждым случаем удивительного выздоровления.
Музыкальные эмоции организуют память
Результаты: нейрофизиология
Открытая статья
И. Иванов
Время течет непрерывно, но память разделяет его на события, которые становятся частью нас самих. Вопросу о том, как наши эмоции организуют прошедшие события, посвящена новая экспериментальная работа. В ней показано, что вызванные музыкой эмоции способствуют образованию структурированной долговременной памяти. Они также облегчают людям возможность вспомнить, что и когда они видели. При лечении больных депрессией и посттравматическим синдромом исследование поможет усовершенствовать музыкальную терапию, которая обычно нацелена на расслабление и удовольствие пациента.
Вкус пищи, насыщение, похудение
Результаты: нейрофизиология
Открытая статья
И. Иванов
Во время еды сигналы насыщения, переданные желудочно-кишечным трактом в мозг, препятствуют перееданию. Учёные современными методами изучили, как совместно работают регуляция наполнением желудка и вкусом пищи у мышей. Оказалось, что механизм явления связан с двумя видами отрицательных обратных связей и их характерными временами в глубоких структурах мозга. Авторы надеются, что исследование позволит детальнее понимать механизм ожирения и откроет путь к его лечению.
Усталость на виртуальной планёрке
Результаты: нейрофизиология
Открытая статья
И. Иванов
Современные коллективные обсуждения и мозговые штурмы все чаще проходят онлайн. Большинство психологов уверены, что усталость от них связана с напряженной умственной работой. Финские ученые выяснили, что это не так. Они сначала провели психологические тесты 44 испытуемых, а затем измеряли частоту их пульса у во время 400 виртуальных и личных встреч. Руководитель работы профессор Нурми отмечает, что результаты оказались неожиданными для него самого.
Тепло Большой Воркуты
Земля и ее обитатели
Полуоткрытая статья
Н.В. Вехов
Антропогенный фактор — влияние человека на природу — ассоциируется с обеднением видового состава. Но за полярным кругом все иначе. Когда в Заполярье приходят люди, с ними приходят растения, которые сами никогда бы не проникли так далеко на Север. Не всегда это происходит с ведома и по воле человека, и это воздействие трудно назвать разрушительным.
Морская спаржа с песчаной грядки
Что мы едим
Полуоткрытая статья
Н. Анина
Окультуренные земли со временем засоляются. Сейчас засолены 20% неорошаемых земель и примерно треть орошаемых. Большинство современных сельскохозяйственных культур соли не любит и погибает. Потери от засоления велики, и надо срочно возвращать испорченные земли в сельское хозяйство, например, выращивая на них солеустойчивые растения (галофиты). Солеустойчивые культуры можно получить с помощью селекции и генной инженерии, но эти процессы требуют времени, не говоря уже о деньгах, а нам нужно сейчас. В ожидании солеустойчивых сортов специалисты предлагают использовать природные галофиты, которые уже имеются в нашем распоряжении.
Мозаика самоосознания
А почему бы и нет?
Открытая статья
Д.А. Рогаткин, А.Л. Ивлиева
Возможно ли сознание в искусственной системе и как его распознать? Этот вопрос можно встретить не только на страницах научно-популярных изданий, но и в серьезных академических трудах. В этой статье речь будет идти не об интеллекте как таковом, уровень которого разный у разных людей, а иногда и вовсе спорный, а о возможности системы осознать саму себя, свою субъектность, как это происходит у человека. В первую очередь у человека, хотя, возможно, речь нужно вести о животном мире в целом.
Что есть лабиринт?
Ученые досуги
Полуоткрытая статья
А.В. Кулик
В человеческую культуру (особенно европейскую) с давних пор вошла идея лабиринта, которая с течением времени проникла в различные сферы жизни. Вот, например, в знаке на обложке этого журнала — тоже лабиринт. Ныне одно упоминание о лабиринте рисует в воображении хитросплетение ходов, узких троп и тупиков, из которых трудно выбраться. Отсюда лабиринт мыслей, лабиринт событий, обстоятельств, да и сама жизнь человеческая, от начала до конца, есть сложнейший лабиринт. Однако до сих пор неразгаданной тайной символа лабиринта остается его происхождение.
Поход за деревоптицей
Фантастика
Открытая статья
Владимир Аникин
Рыцари Кин и Кар сидели за столом в королевской кухне и лакомились зеленью и мясом деревоптицы. Вообще-то королевский шеф-повар Юхенбуль не одобрял посещения кухни посторонними лицами. Но сейчас был особый случай...
К вопросу о языкознании
Короткие заметки
Открытая статья
А. Мотыляев
При каких условиях городской язык поглотит деревенский, а при каких сам будет поглощен? Свежая работа математиков из университета Балеарских островов, показывает механизм явления.
Год чижа
Короткие заметки
Открытая статья
С. Анофелес
Чиж, маленькая желто-зеленая птичка из отряда воробьинообразных семейства Ввюрковые, мало похож на страшного дракона, однако именно его Союз охраны птиц России назначил птицей 2024 года. Как живет чиж?
Слушай свое сердце
Нанофантастика
Открытая статья
Ольга Кузьмина
Доктор Патрик О’Брайен, самый дорогостоящий психотерапевт Земли, полистал блокнот, делая вид, что сверяется со своими заметками. Отказывать клиенту — дурная примета. Особенно если этот клиент из Добрых соседей. Но и соглашаться доктор не спешил. С фэйри опасно заключать контракты. Как ни старайся выполнить свою часть договора до последней буквы, все равно каким-то образом останешься в должниках...

Также, как всегда, в номере: "Пишут, что...", "Короткие заметки", "Книги".

Разные разности
Пишут, что...
…помидоры и томатный сок могут избавлять от кишечных бактерий, таких как сальмонелла… …прогулка на природе улучшает процессы исполнительного контроля в мозге помимо преимуществ, связанных с физическими упражнениями… …женский половой гормон эстра...
Пингвины во сне
Все мы знаем, как важен сон. В этом смысле очень тяжело молодым мамам. Первый месяц-два, когда детеныша надо кормить каждые три часа, о ночном сне можно забыть. И это тяжело, женщины знают. А как животные с этим справляются? Например — птицы? Би...
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.