Рыба без костей и пивная вакцина: новые исследования ученых меняют жизнь

Еще недавно некоторые идеи казались невозможными. Среди них были материалы, которые не ржавеют, нефть без заводов, электричество из воздуха и даже рыба без костей. Но сегодня все это уже существует в лабораториях и выходит в реальную жизнь.

Как ученые создают идеальные материалы, перерабатывают нефть без химии и редактируют ДНК животных? Обо всех самых интересных экспериментах подробнее рассказали в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Российские ученые создали идеальный сплав с устойчивостью к ржавчине

Один автовладелец столкнулся с серьезной проблемой – его новая машина стала быстро ржаветь. При этом он успел проехать на ней всего лишь 600 километров. На порогах и трансмиссиях образовались очаги коррозии.

Такая проблема знакома практически каждому автолюбителю, но решить ее не выйдет даже с помощью антикоррозийного покрытия, ежедневной мойки и ухода. Но российские физики-ядерщики смогли создать сплав, который способен противостоять этой угрозе.

Установка "Сибирский кольцевой источник фотонов" (сокращенно СКИФ) занимает площадь 42 футбольных поля, но, помимо внушительных размеров, она обладает особыми способностями. Например, она в состоянии разогнать пучки электронов практически до скорости света для того, чтобы создать сверхъяркий и точно направленный луч, под которым видны любые, даже самые крошечные дефекты материала.

"То есть исследование быстропротекающих процессов в материалах при воздействии на них механических и тепловых нагрузок, например ударов по материалу. Все это можно снимать в режиме кино", – пояснил младший научный сотрудник лаборатории микроэлектроники мультиспектральной квантовой интроскопии ТГУ Михаил Трофимов.

Во время рентгеновской "фотосессии" физики по-разному воздействуют на металл: для этого они используют химические вещества, давление и другие экстремальные способы. Такие эксперименты помогают за пару секунд узнать, что может случиться со сплавами, когда они превратятся в детали автомобиля, и какой материал дольше выдержит дорожные реагенты и нагрузки.

Так постепенно исследователи создают формулу идеального автомобильного сплава.

Перерабатывать нефть можно будет прямо на кухне

В 2025 году на нефтеперерабатывающем заводе в американском штате Луизиана произошел страшный пожар. Из-за клубов едкого дыма пришлось эвакуировать жителей, находящихся в радиусе 2 километров от эпицентра. Но даже без таких ЧП процесс превращения нефти в горючее является неэкологичным, потому что углеводороды до сих пор перерабатывают с применением химикатов при высоких температуре и давлении.

Так называемый крекинг в XIX веке стал прорывом российской науки, но теперь наши исследователи из Нижнего Новгорода готовы предложить экономичную, эффективную и безопасную альтернативу – переработку нефти при помощи электричества.

При этом методе разряды внутри реактора действуют на большие органические молекулы нефти, благодаря чему крупные углеводороды начинают быстро расщепляться при комнатной температуре, обычном давлении и без вредных выбросов. Установку можно подключить даже к обычной розетке, и она будет работать. Уже на выходе исследователи получают ценнейшие для нефтехимии продукты.

"Нашу установку можно назвать фабрикой для молекул-строителей всей современной химии из-за того, что в процессе у нас получается водород, ацетилен, этилен – те составляющие, из которых делаются все современные продукты, которые окружают нас", – отметил ассистент кафедры ТЭПиХОВ ИФХТиМ НГТУ им. Р. Е. Алексеева Дмитрий Широков.

Нанотрубки из углерода послужат сырьем для гибких смартфонов и другой вечной электроники

Еще один продукт переработки и вовсе поразил ученых. Так, в секции для твердых отходов они обнаружили углеродные нанотрубки – крошечные цилиндры из графена.

В будущем они могут обеспечить нас суперскоростными компьютерами, гибкими телефонами, планшетами и другой электроникой, которую можно будет заряжать не чаще, чем раз в год. А электроэнергию для этого готова обеспечить прорывная технология, которую опробовали наши ученые.

Электричество можно получить буквально из воздуха

В Челябинской области есть с виду ничем не примечательная башня, которая на самом деле является уникальной установкой: она делает ток буквально из ничего. Главным двигателем процесса выступают силы природы.

Вращение Земли заставляет воздух заходить в специальные каналы у основания конструкции. Трубки при этом внутри изогнуты так, что потоки в них закручиваются по спирали. Получается что-то вроде локального торнадо. Оно стремительно несется вверх и в то же время вращает турбины-генераторы, которые превращают энергию движения воздушной воронки в электричество.

Пока мощность прототипа сравнительно небольшая – 3,5 киловатта, но этого хватает, чтобы одновременно вскипятить чайник, приготовить обед, запустить стиральную машину – и еще немного останется на пылесос. И чем выше башня, тем больше тока она вырабатывает.

"Концепция промышленных вихревых станций предполагает размеры диаметров и высот порядка сотен метров, но для городской застройки можно адаптировать под десятки. Локальные варианты легко вписать в имеющуюся концепцию инфраструктуры надстройками над зданиями, чтобы они по занимаемой площади не выходили за требуемые размеры", – рассказал технический директор компании – производителя энергетической установки Вадим Мажетов.

Цифровой двойник нашей планеты предсказывает все возможные сценарии будущего

Российские ученые создали цифровой двойник Земли, который показывает, как изменятся климат и природа нашей планеты в будущем. Модель работает на базе двух мощнейших суперкомпьютеров. В них загрузили все существующие сведения о мире и особенно о России.

"Спутниковые данные позволяют нам получить карты, распределение растительности, почв, водных объектов, городских территорий. Кроме того, модель использует измерения, которые производятся не со спутников, а непосредственно в самих экосистемах – температура, влажность воздуха, количество осадков, потоки парниковых газов и запасы углерода в почве. То есть много переменных", – пояснил заместитель директора Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ им. М. В. Ломоносова Виктор Степаненко.

Сопоставив и проанализировав все данные, модель уже предсказала, как изменится Россия к концу XXI века, и эти перемены ошеломили исследователей. Согласно прогнозу, Арктика останется без ледяного покрова, вместо Калмыкии образуется огромная пустыня, густые леса появятся там, где раньше была тундра, а на юго-западе страны образуются тропические заросли. Но всего этого еще можно избежать, ведь суперкомпьютерная модель оказалась способна не только предсказать будущее, но и повлиять на него.

"Ученые могут использовать эту модель для того, чтобы прогонять различные сценарии. Это тоже в определенной степени влияет и на состояние самих экосистем, но и также на региональный климат", – добавил Степаненко.

Эксперты из Китая вырастили рыбу без костей

Китайские генетики совершили невероятный научный прорыв – они придумали, как вырастить рыбу без костей. Первопроходцем стал пресноводный прусский карп, в теле которого находятся несколько десятков мелких костей, и ими легко подавиться.

"Мы потратили шесть лет на то, чтобы полностью отредактировать ДНК карпа. Нам удалось точечно отключить именно тот ген, который отвечает за рост межмышечных костей, при этом основной скелет остался на месте. Так что теперь этот вид рыбы абсолютно безопасен для употребления в пищу. Более того, модифицированные особи растут быстрее и меньше подвержены болезням по сравнению с обычными", – рассказал профессор Института гидробиологии Китайской академии наук Гуй Цзяньфан.

Вирусолог из США предложил в качестве лечения использовать пивные вакцины

Американский вирусолог Крис Бак создал вакцину от смертельного вируса на основе дрожжей. Самым приятным оказалось то, что работает она безо всяких уколов, поскольку попадает в организм вместе с пивной пеной.

"Я взял дрожжи, которые обычно применяются для приготовления хлеба и пива, и внедрил в них белки вирусов папилломы человека", – объяснил Крис Бак.

Эти вирусы есть практически у каждого из нас, и обычно они спят, но, если у человека проблемы с иммунитетом, активизируются и могут вызвать тяжелые формы рака. Крис Бак вместе с коллегами долго и не слишком успешно работал над традиционной вакциной, но все изменил эксперимент с мышами. Их накормили модифицированными дрожжами, а спустя время в крови грызунов чудесным образом появились нужные антитела. Тогда воодушевленный успехом исследователь решил опробовать революционный метод на себе.

"Я внедрил белок вируса в дрожжи, сварил из них пиво и выпивал по одному бокалу в течение пяти дней. Затем дважды повторил курс, и к концу эксперимента оказалось, что в моей крови появились антитела к двум смертельным вирусам папилломы человека", – отметил вирусолог.

Революционный эксперимент расколол исследовательское сообщество. Многие не признают открытие Криса как раз потому, что он ставил опыты над собой. Но на что только не пойдешь ради научных прорывов, ведь именно они меняют наш мир к лучшему.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера "МАКС"