новости с membrana

[wdd]

Придуман новый способ получения энергии из морской и речной воды

Там, где река встречается с океаном, появляется любопытная возможность получать электричество из разности в солёности воды (фото с сайта coastal.edu).

В местах, где реки впадают в моря или океаны, пресная вода смешивается с солёной, и этот процесс способен поставлять человечеству немало даровой энергии. Ныне Дориано Броджиоли (Doriano Brogioli) из университета Милана (Università degli Studi di Milano-Bicocca) придумал простое и недорогое устройство для её извлечения.

О потенциале естественных источников такого рода учёные задумывались давно. Даже известны методы получения тока из мест контакта речной воды с морской. Экспериментальные установки вырабатывали мощность до киловатта на каждый литр пресной воды, протекающий через систему в секунду. Но методы эти базируются на специальных мембранах, через которые должна проходить вода. А мембраны эти дороги, и у них ограничен срок службы.

Дориано же разработал иной вариант технологии, основанный на конденсаторе с двойным электрическим слоем. "Основная идея заключается в том, что потенциал двойного электрического слоя зависит от концентрации ионов", — говорит изобретатель.

Он предложил построить такой конденсатор из двух пластин, созданных из высокопористого углерода. Сначала в него подаётся морская вода, в которой, как известно, всегда присутствует энное количество ионов хлора и натрия. Чтобы запустить систему в работу, на обкладки следует подать напряжение от "стартового" источника питания. Тогда положительный электрод привлечёт ионы хлора, а отрицательный — ионы натрия.

Далее в устройство подаётся пресная вода. Разность в концентрации соли заставляет ионы покидать обкладки и уходить прочь, преодолевая действие электростатических сил. Напряжение на электродах при этом заметно вырастает. В дальнейшем система уже сама вырабатывает ток, пока в аппарат поступают солёная и пресная вода. (Нечто схожее нынешней весной предлагал соотечественник Броджиоли — физик Роберто Де Лука (Roberto De Luca). Только у него солёная морская вода пересекала линии поля от постоянного магнита.)


Компьютерная симуляция устройства Броджиоли. Слева – при заполнении его солёной водой, справа – после добавления пресной. Яркость зелёного и красного отражает интенсивность электрического поля, возрастающего по мере диффузии ионов. Детали работы можно найти в статье в Physical Review Letters (иллюстрация Doriano Brogioli).

Лабораторные опыты Броджиоли показали, что идея работает. Теперь учёный мечтает построить установку большего масштаба.

"Солнечные батареи в настоящее время очень дороги, а мой метод намного дешевле, — говорит итальянец. – Я надеюсь, он будет близок по затратам к ветровым турбинам. Но ветровые турбины шумные, убивают птиц и требуют больших площадей. В области альтернативных источников энергии мы не можем отыскать ни одного глобального решения, но должны найти наилучшую технологию для каждого конкретного места. Есть регионы, где нет ветра, но много пресной и морской воды. Там вы можете использовать мой метод. В других местах, возможно, лучше использовать солнечную энергию и так далее".

Корейцы представили цифровые камеры с двумя дисплеями

Если при включённой камере дотронуться до переднего дисплея, аппарат автоматически переключится в режим автопортрета (фото Engadget).

"Samsung указывает направление эволюции цифровых камер", – под таким соусом корейская компания преподносит свои новые продукты из линейки DualView. Это камеры с двумя жидкокристаллическими экранами: второму нашлось место на лицевой стороне аппарата.

Новые компактные модели получили обозначения TL225 и TL220. Обе имеют по 12,2 мегапикселя и 6,4-кратный оптический зум. Главная новация – 1,5-дюймовый дисплей на фронтальной стороне – подаётся как съёмка автопортретов недоступным ранее весёлым способом: Picture yourself in the Fun!

Samsung объясняет, что появление второго экрана – это реакция компании на растущую популярность социальных сетей, ответ на тщательно изученные запросы потребителей. И, по мнению корейцев, "двойной видоискатель" станет новым стандартом для фотокамер.


По размерам камеры одинаковы: 10 см ширины, 6 высоты и 2 см глубины. Вес около 170 граммов. На нижнем правом снимке показан "детский режим" (Child Mode) – на переднем экране может появляться анимированное изображение клоуна или что-нибудь другое, что развеселит ребёнка во время съёмки (фото Samsung).

А что уж точно становится стандартом, и не только для камер, так это чувствительный к прикосновениям экран а-ля iPhone. У самсунговских TL225 и TL220 диагонали сенсорных дисплеев составляют 3,5 (1 520 000 пикселей) и 3 дюйма (230 000 пикс.) соответственно. Отсюда, судя по всему, и разница в цене: "двести двадцатый" оценён в $300, а его "старший брат" на $50 дороже.

На американском рынке камеры имеет смысл ожидать уже в сентябре. Подробности смотрите на страничках продуктов и в пресс-релизе компании.

Марсианский волан успешно побывал в космосе

Сегодня специалисты центра Лэнгли (NASA Langley Research Centre) провели испытания надувного теплостойкого тормозного щита для перспективных марсианских миссий.

"Эксперимент с надувным возвращаемым аппаратом" (Inflatable Re-entry Vehicle Experiment — IRVE) призван проверить работоспособность концепции надувного аэродинамического щита, способного в условиях слабой атмосферы Марса эффективно гасить скорость космических аппаратов на всём протяжении их спуска — от самых верхних слоёв атмосферы до посадки на грунт.

Для теста американские инженеры и учёные построили небольшой прототип такого надувного конуса, который и забросили на высоту около 210 километров над землёй.

В соответствии с планом 635-килограммовый экспериментальный аппарат должен был после отделения от носителя примерно три с половиной минуты падать свободно, разгоняясь до нескольких скоростей звука, после чего следовало развёртывание тормозного "волана" и замедление до субзвуковой скорости.

На борту IRVE были смонтированы различные датчики, которые передавали на землю параметры полёта. Примерно через 20 минут после старта IRVE упал в Атлантический океан в сотне миль от полигона (поднимать аппарат не планировалось).


Схема аппарата IRVE (иллюстрация NASA).

По информации специалистов космодрома Wallops, обе ступени суборбитальной ракеты Black Brant 9, взлетевшей в 16:52 по московскому времени, отработали без запинки. Штатно прошло и отделение полезной нагрузки, а сам аппарат IRVE действительно был развёрнут и все его системы, судя по телеметрии, отработали нормально.

Но иных подробностей и результатов опыта ещё нужно будет подождать. Напомним, об этом проекте и его предыстории, а также — о более раннем российском аналоге — мы подробно рассказывали всего несколько дней назад.


Проверка IRVE перед запуском (фото NASA/Sean Smith).

Впервые в комете найдена аминокислота

Капсула Stardust огненным шаром ворвалась в атмосферу Земли в январе 2006 года. С того момента началась долгая эпопея с анализом привезённых из космоса образцов (фото NASA).

Группа учёных NASA, которую возглавляет Джейми Эльзайла (Jamie Elsila) из космического центра Годдарда (Goddard Space Flight Center), сообщила об обнаружении в кометном материале аминокислоты глицин — одного из 20 кирпичиков жизни, формирующих миллионы различных протеинов.

Речь идёт о знаменитой миссии Stardust, собравшей материал от кометы Вильда (Wild 2). Тот полёт принёс учёным массу интересных и порой неожиданных данных, заставивших во многом пересмотреть картину эволюции Солнечной системы на ранних её этапах.

Среди прочего в образцах с Wild 2 был найден и глицин. Около двух лет потребовалось исследователям, чтобы доказать, что он не является результатом земного загрязнения проб, а имеет космическое происхождение.

Это удалось подтвердить по "неземному" изотопу углерода (углерод-13), входящему в состав глицина. Его доля там оказалась намного большей, чем у глицина земного, преимущественно содержащего углерод-12, сообщают специалисты центра Годдарда.


Одна из кометных частиц, пробившая отверстие в алюминиевой фольге и произведшая "взрыв" в аэрогеле-ловушке (фото NASA).

Аминокислоты и другие сложные углеводороды уже находили в метеоритах (в том числе и глицин), а также — в межзвёздном пространстве. Теперь же оказывается, что кометы тоже вполне могли поставлять столь важное органическое соединение на молодую Землю. А это — ещё один кирпичик в стройную гипотезу панспермии, получившую в последние несколько лет немало косвенных доводов "за".

Специалисты говорят, что новое открытие лишь укрепляет их в ранее сформировавшихся представлениях: аминокислоты синтезировались в нашей системе на заре её существования, а затем попали с комическими телами на Землю, где вполне могли дать старт процессу зарождения жизни.

При этом учёные предполагают, что для формирования аминокислот в кометах у последних имелись вполне простые начальные условия — набор сравнительно сложных органических соединений, вода и немного радиоактивных веществ, дабы растопить толику льда и предоставить тепло для запуска процесса синтеза аминокислот.

General Motors построила водородные элементы нового поколения

Водородный Equinox. General Motors делает всё возможное, чтобы надпись "Не для продажи" исчезла (фото General Motors).

Как и обещала ранее, компания General Motors сделала большой шаг вперёд на пути существенного удешевления мощных топливных элементов для автомобилей при одновременном наращивании их долговечности.

Ещё в 2006 году представители GM сделали прогноз, гласящий, что стоимость автомобилей на водородных топливных элементах постепенно сравняется со стоимостью бензиновых аналогов. Этого ещё, конечно, не случилось, но, похоже, GM знала, о чём говорила.

Несколько крупных автомобильных компаний в США, Европе и Японии не бросают эту тематику, несмотря на кризис и чисто инженерные трудности (мы как-то рассказывали, к примеру, об усилиях французов). И пусть топливные элементы сами по себе давно выпускаются серийно (только в основном не для нужд транспорта), ключевой вопрос в том, чтобы они стали по-настоящему недорогими, дабы быть пригодными для установки на массовые легковушки.

General Motors в частности уже два года проводит "полевые" тесты 116 водородных кроссоверов Equinox Fuel Cell (в рамках Project Driveway). Они колесят по дорогам США и Европы. Ныне эти авто накатали в сумме почти миллион миль, что позволило инженерам GM собрать уникальные данные о работе топливных элементов в реальной эксплуатации.

Баллоны со сжатым водородом этой машины вмещают 4,2 килограмма газа. При этом топливные элементы на Equinox развивают мощность 93 киловатта. Теперь же, как сообщает компания, совершенствование этого устройства, в частности оптимизация компьютерной программы управления данным блоком, позволила нарастить запас хода Equinox на одной заправке.

Первоначально инженеры говорили о 320 километрах (видимо, в идеальных условиях), но в реальности данный параметр был ближе к 260. Ныне действительно достигнуты 322 км. Кроме того, первоначальный срок службы топливных элементов составлял 80 тысяч км, теперь его удалось поднять до 130 тыс.

Но главный успех заключается в другом. На Equinox стоят топливные элементы так называемого четвёртого поколения. Их длительное испытание позволило специалистам GM создать блок пятого поколения с впечатляющими параметрами.

Если раньше 93-киловаттный водородный модуль в кроссовере занимал места существенно больше, чем отнял бы ДВС аналогичной мощности, то блок пятого поколения при тех же самых 93 киловаттах отдачи по размеру никак не больше, чем четырёхцилиндровый 2,4-литровый бензиновый мотор, а, похоже, даже меньше.


Силовая установка Equinox Fuel Cell и аналогичный по мощности, но намного более компактный агрегат, построенный вокруг топливных элементов пятого поколения (фотографии с сайта green.autoblog.com).

И что ещё приятнее, новый блок — дешевле предыдущего. Это достигнуто оптимизацией и сокращением размеров разных узлов и деталей — от системы подачи топлива до системы охлаждения. Более того, без ухудшения параметров топливных элементов американским инженерам удалось снизить содержание в них платины с 80 граммов (в блоке, ныне стоящем на Equinox) до 30 граммов в "пятёрке".

К середине следующего десятилетия GM намерена развернуть массовое производство топливных элементов пятого поколения в объёме 10 тысяч штук в год. А дальнейшие планы — ещё внушительнее.

В шестом и седьмом поколениях топливных ячеек от GM содержание платины будет снижено до 10 граммов и даже менее. А такое количество драгметалла содержится, к примеру, в нынешних каталитических нейтрализаторах серийных авто. Одновременно долговечность блока будет поднята почти до 200 тысяч км, обещает GM.

Несмотря на впечатляющие успехи в области силовых аккумуляторов и, соответственно, всё более радужные перспективы гибридов и электромобилей, а также, несмотря на неразвитость инфраструктуры по выработке H2 и заправке, водородные машины остаются одним из возможных направлений развития транспорта. Читайте, кстати, о самом простом водородном автомобиле и футуристическом концепте Sequel.

[Monstek]

Ы_ы..
Интересно))

[wdd]

Биологи открыли червей-бомбардировщиков

"Мы нашли новую группу экстраординарных существ, о которых никто ничего прежде не знал. Причём они не являются редкими животными. Когда мы видели этих червей, они исчислялись сотнями", – сообщила руководитель группы исследователей Карен Осборн (Karen Osborn) из института океанографии Скриппса (фото Scripps Institution of Oceanography).

Семь ранее неизвестных науке видов морских кольчатых червей обнаружили в Тихом океане на глубинах от 1800 до 3700 метров учёные из США и Швеции с помощью дистанционно управляемых глубоководных аппаратов. При этом пять видов уникальных аннелид прозвали "зелёными бомбардировщиками" (green bombers).

Аналогия с военными самолётами возникла потому, что черви применяют оборонительный приём, по сути сходный с так называемыми тепловыми ловушками, благодаря которым лётчики обманывают самонаводящиеся ракеты.

Ложные цели аннелид представляют собой заполненные жидкостью сферы: отделившись от тела, эти "бомбы" в течение нескольких секунд интенсивно светятся зелёным посредством биолюминесценции, после чего медленно угасают.

Биологи полагают, что сферы способны отвлекать хищника достаточно долго, чтобы червь мог спастись, однако для детального разбора этого процесса необходимы дальнейшие исследования.


В названии первого вида, описанного в статье учёных, опубликованной в журнале Science, сложилось и плавание (swimming) и зелёные бомбы – Swima bombiviridis (фото Scripps Institution of Oceanography).

Как сообщается в пресс-релизе института Скриппса, Карен Осборн со товарищи предполагают, что "бомбы" изначально были жабрами, которые черви почему-то превратили в сияющие "съёмные сферы".

Препятствие перед выходом ускоряет эвакуацию

Янагисава полагает, что новое исследование поможет проектировать более эффективные аварийные выходы (иллюстрация toons).

Особым образом размещённое напротив аварийного выхода препятствие способно не замедлить, а, напротив, ускорить темп покидания помещения спасающейся толпой. Это парадоксальное открытие совершила группа японских учёных, возглавляемая Даити Янагисавой (Daichi Yanagisawa) из Токийского университета (University of Tokyo).

В серии опытов приняли участие полсотни женщин, которых попросили выбегать из комнаты настолько быстро, насколько это возможно. Сначала толпу пропускали через обычную дверь, чтобы замерить максимальную скорость эвакуации. А затем исследователи поставили на пути подопытных столб диаметром 20 сантиметров.

Препятствие разместили в 65 сантиметрах перед выходом со смещением на левую сторону. Оказалось, что со столбом скорость покидания помещения возросла на дополнительные семь с лишним человек в минуту, или с первоначальных 2,8 (при свободной двери) до 2,92 человека в секунду.


Фото Daichi Yanagisawa, Katsuhiro Nishinari.

Янагисава объясняет, что за столбом создавалась сравнительно незаполненная толпой зона там, где это особенно необходимо — перед самым выходом. Как правило, на выходе возникает нечто вроде пробки из-за людей, конкурирующих за небольшое пространство, и это замедляет толпу в целом.

Столб блокировал людей, подходящих слева, что уменьшило число эвакуирующихся, пытающихся захватить пространство точно перед выходом, — поясняет Даити. А с ограничением скученности стало меньше конфликтов и увеличилась общая скорость "оттока" беглецов.

Однако очень важным оказалось место размещения столба. После того как учёные сместили его точно в центр напротив двери, темп эвакуации катастрофически упал до 2,78 человека в секунду. Японские учёные объясняют это проявлением второго фактора, названного функцией поворота. Когда люди оказываются в переполненных дверях, им приходится отклоняться от прямого пути, чтобы пройти сквозь толпу. С каждым лишним поворотом они теряют свою динамику, что снижает и общую скорость оттока.

С препятствием, смещённым влево, функция поворота людей, которые приближаются с левой стороны, конечно, увеличивается. Но зато резко возрастает темп продвижения тех, кто приближается к двери по центру или справа. И суммарный результат — улучшение ситуации.

А при размещении столба по центру он влияет на функцию поворота у максимального числа людей, что сокращает темп эвакуации и пересиливает эффект от свободного пространства за столбом.

Апробирована технология производства сверхдешёвых солнечных батарей

Чернила из наночастиц, собирающих свет (фото Beverly Barrett/University of Texas at Austin).

Солнечные батареи можно выпускать серийно с затратами в десять раз более низкими, чем это происходит сейчас. О проверке оригинальной технологии сообщила группа физиков и химиков, ведомая Брайаном Коргелем (Brian Korgel) из университета Техаса в Остине.

Чтобы уменьшить стоимость солнечных ячеек, исследователи совместили оптимальный (относительно дешёвый) полупроводниковый материал с более простой и недорогой технологией его обработки.

Вместо традиционного осаждения состава из газовой фазы в вакуумной камере (что требует высоких рабочих температур) учёные разработали метод распыления на подложку краски, состоящей из армии фоточувствительных наночастиц (что, к слову, похоже на вот это исследование).

В роли воспринимающего свет состава был применён селенид меди-индия-галлия CIGS. (Его, кстати, далеко не первый раз используют для формирования экспериментальных солнечных панелей различными необычными методами.)


Нанесение генерирующих электричество наночернил на подложку (фото Beverly Barrett/University of Texas at Austin).

Коргель и его коллеги разработали и отшлифовали метод синтеза частиц CIGS, которые по размеру в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Взвесь таких частиц превращается в краску, которую легко нанести на основу будущей батареи при комнатной температуре.

Если будет создан ещё и способ аналогичного распыления подложки и других необходимых батарее элементов (вроде собирающих ток электродов), откроется путь к нанесению солнечных батарей прямо на крыши домов в виде нескольких слоёв краски.

Но пока даже простая окраска готовой полимерной подложки демонстрирует путь получения недорогих солнечных преобразователей. Брайан и его коллеги изготовили несколько таких фотоэлектрических ячеек. Их КПД, увы, был невелик — всего 1%, но американские учёные считают, что смогут поднять его до 10% оптимизацией технологии.


Брайан Коргель тестирует новую солнечную батарею (фото Beverly Barrett/University of Texas at Austin).

В сочетании со стоимостью, в десять раз более скромной, чем у классических панелей, это откроет дорогу к коммерческому успеху новации. Технология может добраться до рынка в течение 3-5 лет, считает Коргель. Он также добавляет, что новые чернила — полупрозрачны, что позволит поэкспериментировать и с созданием генерирующих ток оконных стёкол.

[Damn]

Про природу очень даже интересно

[wdd]

Новые мышки Logitech работают на любых поверхностях

В продаже обе новинки появятся уже в этом месяце. Старшая модель оценена в $100, младшая будет стоить $80 (фото Logitech).

Слово "везде" заложено в самом названии двух новых моделей манипуляторов: Anywhere Mouse. Предмет наибольшей гордости разработчиков – возможность этих беспроводных мышек работать даже на стекле и полированном дереве.

Это стало возможным благодаря лазерной системе отслеживания Logitech Darkfield Laser Tracking, которая идентифицирует микроскопические неровности поверхности и "ориентируется" по ним. При этом минимальная толщина стекла всё же ограничена 4 миллиметрами.

Кроме того, компания оговаривает следующие условия: чтобы мышки работали на идеально чистом лабораторном стекле, "придётся подождать, пока на него осядет немного пыли", а поверхности, на которых "присутствует менее 44 микроскопических деталей на квадратный миллиметр, имеющих ширину менее 5 микрометров и толщину менее 1,5 мкм, следует перед использованием протереть рукой без перчатки".


Наиболее навороченный манипулятор Performance Mouse MX (на снимках) может похвастаться эргономичной формой и четырьмя кнопками для большого пальца, которые позволяют переключаться между работающими приложениями, перемещаться вперёд-назад по страницам и масштабировать изображения (фото Logitech).

Впервые измерена глубина солнечных пятен

Астрономы из университета Глазго (University of Glasgow) раскрыли загадку, ведущую своё происхождение с 1769 года. Тогда британский астроном Александр Уилсон (Alexander Wilson) обнаружил, что солнечные пятна имеют слегка вогнутую форму. Оптический ли это обман, и если нет — насколько пятно сидит глубже поверхности Солнца?

Вогнутость пятен заметна при наблюдении их вблизи края солнечного диска. Это явление получило название уилсоновской депрессии. К настоящему времени астрофизики уже разобрались, что излучение от более холодных пятен действительно приходит из несколько более глубоких слоёв светила. Но промерить реальную глубину пятна никак не получалось.

Ныне же аспирант Фрезер Уотсон (Fraser Watson) возглавил исследование, которое поставило точку в вопросе о параметрах депрессии Уилсона. Для этого авторы работы составили программу, анализирующую тысячи снимков с космических аппаратов STEREO, запечатлевших за много лет полёта более 25 тысяч пятен. (Об успехах этой миссии мы не раз говорили.)

Эти данные позволили построить модель видимости пятен на разных широтах Солнца и при разных условиях. А также — статистику численности и размеров пятен.

Дальше учёные воспользовались такой аналогией. Если на суповую тарелку взглянуть под острым углом, то её края перекроют от взора часть дна, и чем глубже тарелка, тем большая доля дна будет скрыта.

С пятнами на краю солнечного диска – то же самое. Чтобы вычислить их глубину, нужно сопоставить наблюдаемую площадь с ожидаемой в большом числе примеров.

Так и выяснилось, что основание типичного солнечного пятна лежит на 1500 километров ниже окружающей поверхности. А это новое знание поспособствует лучшему пониманию внутренней структуры солнечных пятен, их магнитных полей и поможет откалибровать наземные наблюдения.

Впервые проведена двойная трансплантация генома между надцарствами

Колония Mycoplasma mycoides. Специалисты JCVI далеко не первый раз используют этот вид клеток для опытов (фото J. Craig Venter Institute).

Генетики сделали ещё один шаг на пути к синтетической жизни. Они сумели извлечь геном из одной бактерии, перенести его в дрожжевые клетки, там произвольно модифицировать и затем передать получившийся код другим бактериям. О достижении сообщила группа учёных из института Крейга Вентера (J. Craig Venter Institute — JCVI).

Напомним, Крейг Вентер (Craig Venter) является одной из самых ярких фигур в области синтетической биологии, конечная цель которой — создание искусственных форм жизни. Этот учёный и его коллеги из JCVI не раз "делали заголовки" с интересными работами в данном направлении.

Это они провели первую трансплантацию всего генома между видами, нашли полный геном одного биологического вида в геноме другого организма и синтезировали крупнейшую рукотворную ДНК. И о работе института, и о планах Вентера, а также о синтетической биологии мы подробно рассказывали.

Тогда мы говорили, что после создания синтетического генома следующим ходом должна явиться трансплантация его в клетку и установление полного контроля над ней. Но на пути к этой заветной цели существует ряд преград. Одна из них — защитная система клетки, затрудняющая для исследователей встраивание нового кода в старый (в природе эта система защищает клетки от вирусов).

В качестве такой иммунной системы бактерий работают ферменты рестрикции (рестриктазы). Учёным необходимо было научиться блокировать их действие. Для этого специалисты JCVI придумали многоходовую комбинацию с переносом изменяемого генома в промежуточный организм-носитель (дрожжи).

Они взяли геном бактерии Mycoplasma mycoides, трансплантировали его в дрожжевые клетки, а затем провели ряд изменений. Далее, чтобы защитить модифицированный код от атаки рестриктаз, биологи добавили к ключевым участкам нового кода метильные группы. Такой защищённый код они затем перенесли в другие клетки (Mycoplama capricolum) и получили из них модифицированный штамм Mycoplasma mycoides. Преображённые клетки приняли сконструированный геном и прекрасно провели несколько раундов деления.

"Мы были очень обеспокоены тем, что различия между бактериальной и дрожжевой ДНК могут стать непреодолимым барьером, предотвращающим пересадку в бактерии генома, прошедшего через дрожжи, — заявил один из участников опыта Санджай Ваши (Sanjay Vashee). — Теперь мы знаем, как сделать это".

Итак, впервые в мире была проведена трансплантация генома между разными ветвями жизни — от прокариотов к эукариотам и обратно к прокариотам!

Учёные пояснили, что "многоходовка" с двойной пересадкой кода позволяет получить изменённые клетки при помощи генетических инструментов, которые в данных клетках не работают.

Ваши также заявил: "Доктор Вентер и его команда продолжают сотрудничать с политиками и общественностью в области биоэтики, чтобы добиться лучшего понимания целей и социальных последствий развития синтетической геномики". Ведь отдалённая цель этих экспериментов — самая благородная: конструирование клеток, с высокой эффективностью выполняющих заданную работу, будь то переваривание отходов и превращение их в "зелёное" топливо или дешёвый синтез эффективных лекарственных препаратов.

Биологи нашли главную функцию сна

Сон – особенность, которую разделяют с нами далеко не только млекопитающие, и даже не обязательно – животные (фото с сайта greenexpander.com).

Хотя задачи, которые разные существа решают при помощи сна, изучаются давно, нет ещё цельной картины и понимания — почему всё же эволюция "изобрела" сон. Своё видение главной функции этого "режима работы" организма предложил Джером Сигель (Jerome Siegel) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA), известный нам, кстати, по изучению любопытных аспектов сна дельфинов.

Установлено, что сон прочищает мозги, что во время сна включаются определённые биохимические механизмы долговременной памяти, раскладываются по полочкам "свежие знания", а от недосыпа бывают ложные воспоминания.

Много ещё чего известно про сон и не связанного с памятью, начиная с банального объяснения "организм отдыхает" и до неотработанной пока теории о компенсации во время сна оксидативного стресса, влияющего на долголетие. Но, как отмечает Сигель (кстати, директор университетского центра изучения сна — Sleep Research Center), в основном все объяснения нужности сна крутятся вокруг особенностей работы нервной системы.

Между тем, говорит учёный, много лет исследовавший особенности сна у животных самых разных групп и классов, эволюционные корни сна уходят намного глубже, чем принято думать. Неактивные стадии жизнедеятельности наблюдаются у широкого спектра организмов, в том числе — не имеющих нервной системы (от растений до микробов). И это — слабое место "нейрофизиологического" объяснения появления сна в природе.

Не оспаривая важность сна для работы нейронных сетей, Сигель считает, что ключевая задача этого "изобретения эволюции" — повышение энергетической эффективности организма, а также оптимизация времени (и сил), затрачиваемых на различные аспекты жизнедеятельности.

"Сон, как правило, рассматривается как нечто негативное для выживания, поскольку спящее животное уязвимо перед хищниками, а ещё — не может выполнить действия, важные для выживания", — говорит Сигель. Это такие функции, как питание, уход за детёнышами, охрана и охота. Но на самом деле сон способствует выживанию.

И самый очевидный пример — животные, впадающие в спячку зимой. Они не могут мигрировать в тёплые страны и потому сокращают до максимума свой расход энергии в ожидании весны. Это экстремальный пример. На другом конце шкалы — птицы, не спящие сутками во время перелёта. Между ними — различные градации частоты и продолжительности сна, определяемые соотношением затрат энергии и доступных её источников.

Человек хорошо вписывается в эту картину, полагает учёный. Скажем, мозг составляет примерно 2% от веса тела, но при спокойном бодрствовании потребляет 20% энергии. Так что экономия за счёт регулярного сна не так уж мала. Также периодическое "выключение" снижает риск причинения вреда и обнаружения хищниками (не зря различные организмы для сна находят те или иные укромные места, пещеры, норы, дупла), древние предки человека тут вряд ли составляли исключение. А всё это играет в пользу сохранения вида.

В отличие от зимней спячки обычный сон отличается тем, что легко обращается в бодрствование. При этом организм сохраняет возможность воспринимать важные сигналы извне и в экстренных случаях просыпается за доли секунды. "Так родители могут проснуться от плача ребёнка, но спокойно спать при звуках грозы", — напоминает Джером, называя такую особенность сна млекопитающих замечательным примером эволюционной адаптации.

Он также напоминает, что молодые организмы (и мы, люди, в том числе) спят дольше и более глубоким сном, потому что у них выше расход энергии во время бодрствования, больше активность, а ещё потому, что рядом есть родители, которые должны охранять детишек. А старики спят меньше, так как у них происходят возрастные изменения в обмене веществ, а за опасностями теперь нужно следить самим.

Детали нового исследования можно найти в статье в Nature Reviews Neuroscience и пресс-релизе университета. И узнайте также о том, как биологи раскрыли секрет многолетнего сна лягушек и подглядели за спящими кашалотами.

Физики создали лучший аналог металлического водорода

Как обычно, для сжатия образцов учёные применяли алмазные наковальни (фото Wendy Mao).

Группа американских учёных из Стэнфорда (Stanford University), института Карнеги (Carnegie Institution of Washington) и Национальной ускорительной лаборатории (SLAC National Accelerator Laboratory) изготовила сплав, по многим параметрам и по строению приближающийся к металлическому водороду (Metallic hydrogen) — очень необычному материалу, в получении которого учёные не особенно преуспели (либо создавали его на краткое мгновение, либо результаты экспериментов оказывались под сомнением).

Металлический водород, согласно моделям, является сверхпроводником при комнатной температуре. Некоторые прогнозы гласят, что можно добиться его устойчивости даже при нормальном давлении. А это сулит большие перспективы в области энергетики.

Однако для формирования металлического водорода необходимо давление порядка 3-4 (или даже чуть выше — зависит от условий) миллионов атмосфер. А это — больше, чем в центре Земли.

Не первый год множество лабораторий проводят опыты по созданию материалов, близких по своим свойствам к металлическому водороду: уже только одни эти "синицы в руках" могут многое рассказать о строении и поведении "журавля в небе".

Перспективным материалом для моделирования металлического водорода считается моносилан (SiH4). Он богат водородом, а для его фазового перехода нужно хотя и очень высокое давление, но всё же меньшее, чем требуется для "обращения" самого водорода. В частности, в прошлом году учёные на опыте доказали, что под большим давлением силан превращается в металл, а при дальнейшем сжатии и охлаждении — в сверхпроводник.

Ныне американские физики пошли ещё дальше. Они создали два сплава силана с водородом, подвергнув их сильному сжатию. В первом их начальная пропорция составляла 1 : 1, а во втором 5 : 1 в пользу водорода.

"Люди уже определили, что чистый силан может быть сверхпроводником, — сказала Венди Мао (Wendy Mao), одна из участниц новой работы. — Следующий шаг заключается в том, чтобы определить, что произойдёт, если у вас есть нечто, состоящее в основном из водорода с небольшой добавкой силана. Может быть, вы можете получить то, что будет ближе к (металлическому) водороду?"

Выяснилось, что при давлении более 6 гигапаскалей происходит кристаллизация системы SiH4-H2, а это куда более скромные условия, чем те, при которых в твёрдое состояние (но ещё даже не металлическое) переходит чистый водород. При этом, хотя содержание силана в самых насыщенных водородом образцах твёрдого сплава оказалось очень мало (до 1 молярного процента), влияние этого соединения на связи водород-водород было просто огромным.

[wdd]

Норвежцы хотят построить самый высокий небоскрёб из дерева

Норвежцы подчёркивают соответствие здания высочайшим экологическим стандартам, которое будет достигнуто благодаря "натуральным материалам и применению инновационных экологичных решений во всех элементах строения" (иллюстрация Reilulf Ramstad Architects).

До недавних пор самым высоким деревянным строением в мире считался Дом Сутягина – 38-метровый "небоскрёб" в Архангельске. Как известно, по решению суда это здание было полностью снесено в начале нынешнего года. И судя по всему, новый самый высокий дом из дерева теперь построят в Норвегии.

Инициатором проекта выступил Норвежский Баренц-секретариат, а здание, которое собираются построить в центре города Киркенеса, будет называться Баренц-Хаус. Высота строения не сообщается. Говорится лишь, что в нём насчитывается 16-17 этажей (Дом Сутягина соответствовал 13-этажному).

Проектирование доверено базирующейся в Осло архитектурной фирме Reilulf Ramstad Architects (RRA). О сроках реализации проекта, его примерной стоимости и прочих немаловажных деталях пока ничего не известно.

В своём пресс-релизе Баренц-секретариат характеризует сооружение как монументальное, а в качестве целей его постройки приводит "материализацию представления о роли Крайнего Севера", "отражение значения последовательных позитивных перемен" в регионе. По идее, дом станет "маяком развития" и "символом роли Киркенеса".


Само собой, в новом здании Баренц-секретариат со своим институтом уже застолбили себе помещения под офисы, рассчитывая занять 10 тысяч квадратных метров. Кроме того, в Баренц-хаусе расположатся библиотека, театр, студии художников, мастерские для исследователей и студентов (иллюстрация Reilulf Ramstad Architects).

"Баренц-хаус должен будет представлять нечто, с чем захотят познакомиться люди из самых разных мест. Это должен быть своего рода аттракцион, эксклюзивная конструкция, выделяющаяся среди других подобных, – объяснил генсек Баренц-секретариата Рюне Рафаэльсен (Rune Rafaelsen). – Такое же значение придаётся тому, чтобы сделать это здание центром знания, особенно о Крайнем Севере и норвежско-российских отношениях, а также местом встречи международных интересов, касающихся Крайнего Севера".

Заметим, что это деревянное здание будет находиться всего в 8 км от норвежско-российской границы. Организаторы проекта надеются, что оно "послужит дальнейшему развитию сотрудничества между русскими, финнами, шведами и самими норвежцами".

Европейцы строят робота с человеческой анатомией

Как и полагается скелету, ECCERobot выглядит немного пугающе: кости, сделанные вручную из гранулированного полимера, провода, верёвки, моторчики – маловероятно, что создатели когда-нибудь закроют это искусственной кожей. Напротив, анатомия должна быть всегда на виду (фото ECCERobot).

Большинство создателей андроидов обычно копируют лишь внешний вид человека, не заботясь о воспроизведении анатомии. А консорциум европейских разработчиков провозгласил о появлении нового вида робота: он наделён костями, суставами, мышцами и сухожилиями.

Андроид получил практически непереводимую характеристику – Anthropomimetic Robot. По идее, обладая анатомией человека, он сможет взаимодействовать с окружающим миром, как человек. Впрочем, разработчики отдают себе отчёт, что, просто "подделав" скелет и мускулатуру, 100-процентного успеха не добьёшься, но надеются заставить машину вести себя "более по-человечески".

Рассчитанный на три года проект ECCERobot стартовал в этом месяце. Приставка ECCE тут аббревиатура, и название расшифровывается как "Embodied Cognition in a Compliantly Engineered Robot" – познание, воплощённое в соответствующим образом спроектированном роботе.


Покамест "антропомимитический" робот является циклопом. Всего в рамках проекта будет построено три типа андроидов: ECCE1, ECCE2 и ECCE3 (фото ECCERobot).

Финансируемые Евросоюзом, над проектом работают исследователи из Великобритании (CCNR), Германии (Robotics and Embedded Systems), Швейцарии (AI Lab), Франции (the robot studio) и Сербии (Електротехнички факултет, Универзитет у Београду).

Если проект только начался, откуда же взялся готовый робот? У кого был этот "скелет в шкафу"? Ответ: у лидера проекта ECCERobot англичанина Оуэна Холланда (Owen Holland) и его коллег, которые несколько лет работают над программой CRONOS. Собственно, на данный момент ECCERobot – это робот CRONOS2.

Крысы помогли открыть новые секреты мышления и памяти
28 августа 2009

Детали этого исследования представлены в журнале Neuron (фото Will & Deni McIntyre).

Процессы мышления, вызова воспоминаний и сны имеют больше общего на нейрофизиологическом уровне, чем принято считать. Об этом говорят Мэтью Уилсон (Matthew A. Wilson) и его коллеги из института исследований обучения и памяти Массачусетского технологического (Picower Institute for Learning and Memory), поставившие ряд новых опытов.

Уилсон продолжает свои интересные исследования механизма памяти у животных (косвенно раскрывающие секреты и нашего собственного мозга). Ранее он и его коллеги установили, что крысы вспоминают обучение задом наперёд и что грызунам буквально снятся зрелища прошедшего дня.

Теперь учёные решили сопоставить работу нейронов в мозге зверьков в разных случаях: когда те проходили новый лабиринт, преодолевали знакомый лабиринт и останавливались на полпути, вспоминая, куда нужно повернуть дальше, и когда крысы спали и им снилось прохождение всё того же лабиринта.

При помощи специальной аппаратуры Уилсон регистрировал активность отдельных нейронов в гиппокампе — отделе мозга, который, как считается, играет ключевую роль в процессах записи и последующего воспроизведения воспоминаний.

Когда животные пробегают по лабиринту, отдельные клетки, называемые "нейронами места", включаются в последовательности, специфической для того или иного участка пути. Так что, только глядя на эти последовательности, экспериментаторы могут сказать — в какой части лабиринта находится крыса.

Предыдущая работа Уилсона показала, что во время сна у крыс активируются точно те же нейронные последовательности, словно грызун вспоминает заученную "партию", мысленно пробегая по лабиринту вновь. Причём скорость такого воспроизведения бега в голове животного оказывается намного выше нормальной.

А в новых опытах исследователи установили следующий факт: когда крыса останавливается на перекрёстке, не зная, куда повернуть, она точно так же включает ускоренную перемотку воспоминаний лабиринта, причём как в прямом, так и в обратном порядке. Эти "записи", словно сон без сна, показывают в голове ранее усвоенную последовательность действий.

"Это некий аналог мышления для крысы, помогающий ей преодолевать препятствие", — поясняет Уилсон. "Данный процесс мышления очень похож на активизацию памяти, которую мы видим во время медленной фазы сна, состоящей из очереди сжатых временных последовательностей памяти, пробегающих за доли секунды. Таким образом, способность думать и видеть сны может оказаться одним и тем же механизмом включения памяти".

"Наше исследование объединяет понятия, относящиеся к мыслям, воспоминаниям и снам. Все они потенциально могут возникнуть из единого механизма, основанного на гиппокампе", — говорит соавтор эксперимента Фабиан Клустерман (Fabian Kloosterman). Стало быть, реальный опыт, который на самом деле длился десятки секунд или минуты, воспроизводится в мозге за доли секунды.

Сравнивая содержания моментов воспроизведения с фактическим расположением крыс в лабиринте и их поведением до и после включения воспоминаний, исследователи установили, что зверьки думали не только о своём недавнем опыте, но и о других вариантах вроде "Что, если я поверну и пойду обратно к началу?". Всё это предполагает, что одинаковые механизмы в мозге включаются и для того, чтобы вспомнить прошлое, и для того, чтобы подумать о будущих действиях.

Учёные впервые запечатлели анатомию молекулы
28 августа 2009

Схема эксперимента. Пытаясь описать простым языком свою работу, исследователи приводят не совсем точное сравнение с получением рентгеновского изображения костей и органов внутри человеческого тела (иллюстрация IBM Research – Zurich).

Получить изображение внутренней химической структуры молекулы с беспрецедентным разрешением удалось специалистам из лаборатории IBM в Цюрихе (IBM Research — Zurich). Сделали это они посредством бесконтактной атомно-силовой микроскопии (AFM).

Как сообщается в пресс-релизе IBM, объектом исследования была продолговатая органическая молекула пентацена (pentacene), состоящая из 22 атомов углерода и 14 атомов водорода. В длину молекула насчитывает 1,4 нанометра, а расстояние между соседними атомами углерода в ней составляет лишь 0,14 нм.

Микроскоп работал в сверхвысоком вакууме и при очень низких температурах: до -268 °C. Учёные говорят, что необходимо было сделать аппарат очень стабильным как механически, так и термически, чтобы оба кончика AFM и сама молекула оставались в неизменном положении на протяжении более чем 20 часов.


На полученной с помощью AFM "картинке" (вверху) можно увидеть пять углеродных колец гексагональной формы и разглядеть позиции атомов углерода и водорода. На иллюстрации внизу модель той же молекулы: серые шарики – атомы углерода, белые – водорода (фото и иллюстрация IBM Research – Zurich).

Учёные говорят, что результаты нового исследования могут оказать заметное влияние на развитие нанотехнологий в части понимания и контроля самых маленькие объектов, которые знает человечество. Статья авторов эксперимента опубликована в журнале Science.

Читайте также о рекордной съёмке при помощи микроскопа Titan и о том, на какие ухищрения приходится идти физикам, чтобы заставить подобную аппаратуру работать со столь феноменальным разрешением


На переднем плане – тот самый атомно-силовой микроскоп. На заднем – команда экспериментаторов в неполном составе. Слева направо: Николай Молл (Nikolaj Moll), Рето Шлиттлер (Reto Schlittler), Герхард Мейер (Gerhard Meyer), Фабиан Мон (Fabian Mohn) и Лео Гросс (Leo Gross). Дело в том, что Шлиттлер в авторах статьи не числится, а не хватает Петера Лильерота (Peter Liljeroth) из Утрехтского университета (фото IBM Research – Zurich).

Ирландские рабочие обнаружили бочонок масла возрастом 3000 лет
2 сентября 2009

Обнаружившие бочонок рабочие позируют вместе с сотрудниками музея, которому была передана ценная находка (фото с сайта leinsterleader.ie).

Бочонок, выполненный из ствола дуба примерно метровой длины и наполненный хорошо сохранившимся древним сливочным маслом, обнаружили на торфяных болотах графства Килдэр (County Kildare) обыкновенные рабочие Джон Фицхаррис (John Fitzharris) и Мартин Лэйн (Martin Lane).

По мнению учёных, древнему сосуду, весящему около 35 килограммов, никак не меньше трёх тысяч лет, то есть относится он к железному веку. Впрочем, точный возраст ещё только предстоит определить. Для этого сотрудники Ирландского национального музея (National Museum of Ireland), заполучившие бочонок в безраздельное пользование, прибегнут к радиоуглеродному анализу.

Колода расщеплена до середины, видимо, к этому привело расширение содержимого со временем. Кроме того, на поверхности деревянного сосуда обнаружены следы ножа (резца, топора).

По словам Фицхарриса, он и его коллега обнаружили бочонок вместе с крышкой в нетронутом состоянии не так далеко от поверхности земли. "Мы встали на колени и принялись копать прямо голыми руками, так как почувствовали некий запах, который также привлекал ворон", — рассказывает Джон.

Сосуд и его содержимое уже очистили и теперь проводят первые анализы. Выяснилось, что древнее масло с годами превратилось в адипоцир – вещество, похожее на воск.


Этот дубовый бочонок и его содержимое можно считать самым ранним примером упаковки и хранения пищевых продуктов (фото National Museum of Ireland).

Пока исследователям не удалось установить, зачем бочонок с маслом был помещён в болото. Было ли это сделано просто для сохранения ценного продукта (как в холодильнике) или же ему таким образом пытались придать некий специфический вкус (аромат), возможно также, что это был и некий ритуальный обряд.

В ближайшем будущем учёные планируют выяснить, какой именно вид дерева был использован для создания бочонка. Отметим, что подобные сосуды уже присутствуют в коллекции музея.

"Редко удаётся найти хорошо сохранившийся сосуд с маслом с закреплённой на нём крышкой. Это бесценное дополнение к государственной коллекции", — говорит один из сотрудников музея Падрейг Клэнси (Padraig Clancy).

Между тем практика закапывания еды и прочих вещей в торфяных болотах была довольно распространена. Археологи не раз находили там различные деревянные артефакты, мечи. Мы же писали о том, как в ирландских болотах была обнаружена целая старинная книга.

Болото обладает особой средой, которая хорошо консервирует вещи (в холоде, в отсутствие кислорода и кислот), бактерии здесь не способны размножаться, оттого и распад материалов не происходит.

Скутер YikeBike предзнаменует новый класс велосипедов
3 сентября 2009

Да-да, перед нами ни много ни мало представитель нового класса велосипедов. Разработчики так и пишут – new class of bicycle. И говорят: есть горные велики, есть дорожные, а есть наш. Они же твердят, что "Яйкбайк" безопаснее, чем велосипед (фото YikeBike Limited).

Отрисованный на компьютере выпускником колледжа очередной, в меру фантастический, концепт двухколёсного транспортного средства, на котором непонятно, как и куда ездить? А вот и нет, на поверку этот байк оказался серийным продуктом, который вскоре поступит в продажу. Более того – это самый лёгкий в мире (10 кило!) и самый компактный электрический скутер на нашей планете, да ещё и складывающийся за 15 секунд.

Новинка, обещающая "дать людям свободу в перенаселённых городах", называется YikeBike: слово yikes (яйкс) выражает среди прочего изумление и восторг. Мировая премьера скутера только что состоялась на знаменитой международной выставке EuroBike, что со 2 по 5 сентября проходит в германском Фридрихсхафене.

Презентовал байк его создатель – новозеландец Грант Райан (Grant Ryan), изобретатель и предприниматель, основавший несколько компаний, в том числе фирму Mini-Farthing, непосредственно стоящую за разработкой "Яйкбайка".


"Наша продукция должна быть не только функциональной, но фантастически выглядящей, чтобы вы могли повесить её на стенку как произведение искусства", – сообщает компания Mini-Farthing (фото YikeBike Limited).

Автор проекта говорит, что начинал с чистого листа. Итогом пяти лет исследований и экспериментов стал "радикальный пересмотр" существующей последние 120 лет конфигурации велосипедов и им подобных "коней".

Грант со товарищи предлагают новую позицию наездника и утверждают, что она лучше традиционной в плане стабильности. Кроме того, по их мнению, такое вертикальное положение чрезвычайно удобно и безопасно, например, в том смысле, что всадник, обладая приличным обзором, сам хорошо виден.

Низким весом скутер обязан раме из углеродного волокна. Материал "объясняет" и единственно возможный чёрный цвет, в котором "Яйкбайк" первоначально будет доступен. Впрочем, другие цвета позже появятся на различных аксессуарах.

Модные и перспективные литиево-железофосфатные аккумуляторы (LiFePO4) за 20 минут заряжаются на 80%. Батарея рассчитана на поездку расстоянием 9-10 км, которую разработчики "Яйкбайка" считают типичной для города.

YikeBike оснащён электродвигателем мощностью 1,2 кВт. Максимальная скорость байка ограничена электроникой на отметке 20 км/ч, которых аппарат достигает "за несколько секунд". Быстрее скутер не поедет даже под горку. Рост наездника должен составлять от 160 до 195 см, а вес не превышать 100 кг.


Создатели пишут, что освоить непривычный байк можно минут за десять (фото YikeBike Limited).

В сложенном виде скутер имеет размеры 150 х 600 х 600 мм и занимает объём в 40 литров. Катить рядом с собой его не получится, единственный вариант – переноска в сумке из списка аксессуаров. Как байк складывается, собственноручно показывает Грант Райан.

О своём первенстве в мире команда Райана заявляет и в связи с оснащением "Яйкбайка" электронной антиблокировочной системой тормозов, которая обеспечивает плавное торможение и короткий тормозной путь. Небольшая колёсная база, по идее, означает достойную маневренность.

Производство налажено в Новой Зеландии, хотя части и узлы закупаются по всему миру. Целевой аудиторией Грант считает жителей европейских городов. Вначале YikeBike придёт в Великобританию, Германию, Францию, Нидерланды, Италию, Испанию, Ирландию, Данию и Бельгию.


Цепей нет, педали отсутствуют, вся механика и электроника спрятаны, так что ни зацепиться, ни испачкаться не за что (фото YikeBike Limited).

"Основная идея и вдохновение пришли, когда я впервые услышал о загадочном революционном транспортном средстве, которое впоследствии оказалось самокатом Segway. Я был заинтригован возможностью кардинально изменить нашу транспортную систему, – рассказывает Райан. – Но, должен признаться, сам Segway меня немного разочаровал. Не поймите меня неправильно, я всерьёз считаю Segway фантастическим подвигом инженеров, на нём очень прикольно кататься, но мне кажется, он слишком сложен для массового рынка".

Первые 100 заказов (а они уже принимаются) будут выполнены с начала до середины 2010 года. Цена скутеров из первой партии 3500-3900 евро ($5000-5600; 160-176 тыс. руб.). В перспективе стоимость предполагается снизить, а также разработать "Яйкбайки" других типов, к примеру, с педалями, которым электромотор будет лишь ассистировать, детские версии и так далее.

"Большинство людей в мире живут сегодня в городах, им не нужно ездить по горам или перемещаться очень быстро. И они не могут легко взять свой велик с собой в автобус, поезд, автомобиль, лифт и хранить в квартире, – констатирует Грант. – YikeBike решает эти проблемы, будучи гораздо проще, меньше и легче. И, кстати, мы в восторге от первой реакции публики".

Создан акустический пинцет для микрообъектов
3 сентября 2009

Оптическое фото акустического пинцета, выполненного в виде прозрачного плоского чипа. Реальный размер устройства – с один цент (фото Tony Jun Huang, Jinjie Shi/Penn State).

Новый инструмент для быстрой, точной, простой и малозатратной манипуляции крошечными объектами построили и испытали исследователи из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).

Новый метод управления маленькими объектами (живыми клетками или микроскопическими частицами) основан на интерференции поверхностных звуковых волн от двух или более источников.

Подбирая параметры пьезоэлектрических излучателей, учёные добиваются формирования в прозрачном микрочипе решётки из стоячих волн, во впадинах которых, словно в картонных лунках для яиц, надёжно фиксируются исследуемые предметы. Корректируя волны по желанию, пойманные объекты можно перемещать, изучая их при помощи микроскопа.

Авторы нового устройства полагают, что оно пригодится в нанотехнологии и в биологических исследованиях, а ещё — в физике, химии и материаловедении.

Для нанотехнологий привлекательным способ делает возможность быстро формировать заданные рисунки из микрообъектов и тут же высаживать их на подложку. И первое и второе действие можно осуществить, просто меняя параметры складываемых звуковых волн. Что же касается биологии — новый пинцет гораздо безопаснее для живых клеток.


Принципиальная схема акустического пинцета. Авторы чипа отмечают, что эта технология удержания и контроля отлично работает с любыми крошечными телами, независимо от их оптических, магнитных или электрических свойств, что выгодно отличает новинку от прежних способов манипуляции такими объектами (иллюстрация Tony Jun Huang, Jinjie Shi/Penn State).

"Современные методы для перемещения отдельных клеток или крошечного "бисера" — такие устройства, как оптические пинцеты (их принцип описан в этом материале — прим. ред.), — требуют большого количества энергии и могут повредить или даже убить клетки", — говорит доцент Тони Цзюнь Хуан (Tony Jun Huang), один из авторов нового прибора. — Акустический пинцет намного меньше, чем оптический, и использует в 500 000 раз меньше энергии".

Создатели устройства проверили его в деле и убедились, что оно обеспечивает хорошую точность размещения группы микрообъектов, как живых клеток, так и "инертных" частиц. Причём после включения стоячей волны объекты в чипе занимали свои заданные места в течение всего нескольких секунд.

Кроме того, учёные проверили действие звукового пинцета на клетки двух, заметно отличных по размеру, типов (кровяные тельца и кишечные палочки), показав, что прибор одинаково хорошо работает с любыми клетками. Необычная компактность самого устройства также должна расширить сферу его применений.


Упорядоченное расположение коровьих красных кровяных клеток (слева) и полистиреновых бусинок (справа), помещённых в акустический пинцет. Поперечник клеток составляет 5,8 микрометра, а бусинок – 1,9 мкм. Длина приложенной стоячей волны была равна 100 мкм в первом случае и 200 мкм во втором. Интенсивность звука в обоих опытах – 2 киловатта на квадратный метр (фотографии Tony Jun Huang, Jinjie Shi/Penn State).

[Sat_Dsh]

Нормально есть и интересное!):-)

[Doxnybystro]

Мне картинки понравились, и скутер ))

[Paga]

неужели удалили весь треш.

[Kanskuy]

почитал , интересно ) но не все )

[TimoXa]

довольно занимательно,плюс уже кидал кажись,извиняй

[Bm*]

аффтар ******

[wdd]

Раскрыт секрет создания ангельских книг
3 сентября 2009

Келлская книга, страница 29r (фото с сайта wikipedia.org).

Средневековые иллюминированные Евангелия, написанные кельтами, отличает столь филигранная техника исполнения, что в чуть более позднее время про эти манускрипты говорили: "Это работа не человека, но ангелов". Разгадку тайны мастерства древних монахов нашёл профессор Джон Сисне (John Cisne) из университета Корнелла (Cornell University).

Он изучил несколько таких наиболее выдающихся рукописей, созданных между 670 и 800 годами нашей эры. Эти шедевры отличает присутствие некоторого количества "ковёрных" страниц — занятых узорами полностью, а также большое число иллюстраций в тексте.

В частности, Сисне проанализировал знаменитую Келлскую книгу (Book of Kells), созданную ирландскими монахами примерно в 800 году, — одну из самых богато украшенных иллюстрациями рукописей за весь период с конца VI по начало IX столетий, настоящую вершину мастерства в прорисовке миниатюр и орнаментов. Также профессор использовал в своём исследовании Книгу из Дарроу (Book of Durrow), столь же яркий манускрипт, появившийся в VII веке.

Многие элементы изображений на их страницах выполнены с разрешением до 30 линий на сантиметр, а в одном квадратном дюйме иной иллюстрации порой можно насчитать свыше полутора сотен сложных пересечений "ленточек" разных цветов. Высокая точность орнаментов и толщина деталей менее одного миллиметра — одна из черт, заставивших современных учёных восхищаться фолиантами и ломать голову над техникой их изготовления.


Келлская книга, страницы 34r и 292r. Формат книги, к слову, составляет 330 х 250 миллиметров (фотографии с сайта wikipedia.org).

Профессор (основная сфера деятельности которого — палеонтология) обратил внимание на то, что во многих иллюстрациях встречаются регулярно повторяющиеся узоры и вообще — мелкие элементы, словно срисованные с шаблона. Кроме того, выяснилось, что наиболее сложные орнаменты, присутствующие на странице сразу в нескольких местах, разделяет расстояние, соответствующее среднему расстоянию между зрачками человека. Это навело исследователя на мысль, что в филигранном исполнении рисунков ключевую роль сыграло зрение создателей книг, точнее — особая техника взгляда и… стереоэффект.

Сисне выдвинул такое объяснение секрета рисунков. Монахи, вероятно, создали ряд филигранных шаблонов для определённых "стандартных" элементов рисунка. Их они располагали рядом с новым листом и разводили взгляд так, чтобы каждый глаз видел только шаблон или воспроизводимый кусок узора. Благодаря стереоэффекту создавалась иллюзия объёмного изображения, в котором любая ошибка в вычерчивании линии (сдвиг вбок) приводила к возникновению разницы по кажущейся высоте в данной части рисунка.

Причём способность нашего мозга трактовать сдвиг в двух картинках как глубину позволяла словно бы увеличивать любые шероховатости в рисунке до 30 раз, высчитал британский учёный. Сводя к минимуму кажущиеся подъёмы и провалы в объёмных линиях, древние мастера вполне могли уложиться в субмиллиметровый диапазон точности воспроизводства шаблона. И всё, что для этого требовалось, — твёрдая рука и некоторая тренировка в необычном использовании глаз.

Этот метод учёный назвал "свободное стереосравнение" (free-fusion stereocomparison). Именно он, считает профессор, и позволял кельтским монахам создавать столь филигранно повторяющиеся орнаменты задолго до изобретения линз и микроскопов. "Большинство людей не понимают, насколько точный инструмент наши глаза, и не задумываются, что их можно использовать несколько иным, нежели очевидным способом", — добавил Сисне.

А то, что секрет рисования столь изящных и точных орнаментов был тщательно похоронен, Джон объясняет логично: это часть пропагандисткой войны Кельтской церкви против Римской. Сложившаяся репутация таких книг, как написанных ангелами, вполне могла способствовать привлечению последователей.


Джон Сисне изучает страницу 85v Книги из Дарроу (её формат равен 247 х 228 мм). Внизу слева – сама эта страница, справа – ещё один фрагмент манускрипта.

Найдены самые старые ручные топоры Европы
4 сентября 2009

Всё больше свидетельств показывают, что Homo erectus – вид человека, совершивший наиболее важный интеллектуальный скачок на нашем длинном пути от ранних гоминид к современным людям (иллюстрация M.Amesbury).

Передовые инструменты каменного века присутствовали в Европе намного раньше, чем было принято считать до сих пор. Отодвинуть в прошлое на полмиллиона лет дату появления в этой части света весьма совершенной техники обработки камня удалось благодаря новым находкам на юге Испании.

Небольшая предыстория. Ашёльская культура занимает период от 1,6 миллиона до 120 тысяч лет назад. Именно в это время постепенно совершенствовалась техника изготовления ручных топоров (рубил), которые приобрели миндалевидную форму и режущие края (оббитые методом скалывания) с двух сторон. В частности, продвинутая многоэтапная техника обработки камня, известная как индустрия Леваллуа впервые появляется именно в нижнем палеолите (хотя по настоящему "взлетает" гораздо позже). Но тут стоит вспомнить картину распространения человека из Африки. Ашёльским топорам, найденным на этом континенте, — все 1,5 миллиона лет, найденным в Израиле и Китае — 700 тысяч лет, а Европейским — только 500 тысяч лет. Что до орудий, созданных именно по методу Леваллуа, то до сих пор такие европейские рубила были не старше 300 тысяч лет.

Но два каменных топора, обнаруженные в пещерах близ Гранады, датированы 760 тысячами и 900 тысячами лет. И в тех же отложениях в пещерах найдены мелкие инструменты, которые, как предполагают учёные, являются ранними европейскими образчиками техники Леваллуа. Для определения возраста находок использовался палеомагнитный метод, а также анализ останков животных в осадочных слоях. (Детали исследования опубликованы в Nature.)


Ашёльский топор из пещеры Quípar – старейшее орудие такого типа в Европе (фото Michael Walker).

"До сих пор никто не мог представить себе существования этого уровня искусства изготовления орудий в Европе около миллиона лет назад", — заявил Майкл Уолкер (Michael Walker) из университета Мурсии (Universidad de Murcia), один из авторов находки.

Носителями ашёльской культуры в целом (в разные эпохи) являлись Homo erectus, Homo heidelbergensis (европейская разновидность первого) и Homo neanderthalensis. Но последний вид жил значительно позднее, чем время появления данных двух топоров. Так что сейчас речь идёт о человеке прямоходящем. Кстати, по данным последних исследований именно он приручил огонь — научился не только использовать пламя естественного происхождения, но и добывать огонь по желанию. И самое раннее свидетельство тому датировано 790 тысячами лет.

Крупнейший лазер направил тераватты на кончик ядерной иглы

Три десятилетия исследований, проводимых в разных странах, вскоре будут, образно говоря, сконцентрированы в этом маленьком цилиндрике. Сконцентрированы в виде лучей общей мощностью в 500 тераватт! (фото NIF)

"Национальная спичка" – так вольно можно перевести название этой грандиозной лазерной установки. На днях было завершено её многолетнее строительство, увенчавшееся пробным пуском примерно на половине мощности. Вскоре "спичка" впервые зажжёт термоядерные реакции в шарике-мишени. На краткое мгновение на Земле появится очень маленькая "ручная" звезда.

10 марта 2009 года американская "Национальная установка зажигания" (National Ignition Facility — NIF) произвела рекордный световой импульс в 1,1 мегаджоуля. При этом лучи системы в сумме несли в 25 раз больше энергии, чем импульс любого другого лазера, заявил директор NIF Эдвард Мозес (Edward Moses).

Вспышка длилась миллиардные доли секунды и послужила салютом в честь завершения строительства одной из самых сложных экспериментальных установок человечества. NIF – крупнейшая лазерная система на планете — должна наконец ответить на вопрос: возможно ли на практике приручить термоядерные реакции при помощи лазерной технологии?


NIF является составной частью знаменитой Ливерморской лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory), выглядящей с воздуха словно небольшой город. А на этом снимке мы видим здание собственно NIF, превосходящее по размеру футбольный стадион.

Внизу: общая схема NIF. Два протяжённых зала с лазерными установками (1 и 2) генерируют колоссальный поток лучистой энергии, сводимый, в конце концов, в 10-метровую камеру-сферу (3), в самом центре которой находится миниатюрная мишень (фото NIF и с сайта wikipedia.org).

Управляемый термоядерный синтез с инерциальным удержанием плазмы (Inertial confinement fusion — ICF) — альтернатива системам с магнитным удержанием (это токамаки и стеллараторы).

И подобно тому, как знаменитый токамак-гигант ITER, строительство которого международное сообщество ведёт сейчас во Франции, считается венцом в своей области, NIF представляет собой самую мощную и сложную установку для ICF.

Кстати, интенсивные работы в этой сфере ведутся в разных странах примерно 30 лет, а конкретно проект NIF насчитывает уже 15-летнюю историю, из которых на возведение комплекса ушло 12 лет (и, заметим, примерно $4 миллиарда).

Познакомимся же с ним поближе.

Принцип прямого сжатия и розжига мишени. Справа: микросолнце, горящее в установке Nova — предшественнице NIF, созданной также в Ливерморской лаборатории, но намного раньше – в 1984 году.

Nova не достигла своей цели – самоподдерживающейся цепной термоядерной реакции, позволяющей использовать большую часть тяжёлого водорода, заключённого в мишени. Но зато она первой в ряду похожих систем близко подобралась к этому знаковому барьеру и обозначила ряд проблем (магнитогидродинамическая нестабильность сжимающегося шарика), которые и призвана решить установка NIF (иллюстрация NIF и фото с сайта wikipedia.org).

Основной принцип ICF, также именуемый лазерным синтезом, прост. Сосредоточьте свет от множества мощных лазеров на маленькой мишени из смеси дейтерия и трития. Мгновенное испарение внешнего слоя создаст реактивную силу, направленную к центру, что приведёт к сильному сжатию мишени и её разогреву до температуры запуска термоядерной реакции.

Причём реакция, начавшись в центре мишени, распространится наружу во внешние, более холодные её слои намного раньше (буквально в наносекунды), чем весь сжатый материал разлетится в стороны. Потому данный метод удержания горячей плазмы и назван инерциальным.

Однако предыдущие опыты показали, что даже с большим числом лазеров прямым облучением со всех сторон трудно добиться равномерного сжатия мишени, а это – ключ ко всему.

Микроскопические неравномерности, буквально неуловимые глазом, приводят к тому, что горячая плазма "расплескивается", прежде чем ударная волна внутри шарика запустит цепную и устойчивую реакцию синтеза. И даже если некоторые из ядер дейтерия и трития в момент такого "удара" сольются (а такое в прежних опытах, в частности на установке Nova, уже происходило) – общая цель не будет достигнута.


NIF. Оцените масштаб установки (обратите внимание на людей на обоих снимках). Вверху: один из двух залов с лазерами. Всего в NIF мишень обстреливает 192 (!) ультрафиолетовых лазера. Эти лучи направляются в центр огромной целевой камеры (внизу), где специальный держатель ("карандаш" справа) фиксирует миниатюрный термоядерный заряд. На нижнем кадре также видна обслуживающая платформа, выдвинутая для осмотра системы (фотографии NIF).

Потому в ряде предыдущих родственных установок, а теперь и в самой NIF используется другой метод создания равномерного облучения мишени – так называемый непрямой привод (indirect drive). Заключается он в том, что лазеры направляют не в саму мишень с ядерным топливом, а в специальный полый цилиндрик под названием hohlraum (его вы видите на снимке под заголовком), выполненный из золота, внутри которого на полимерной распорке и подвешен топливный шарик.

Мощный импульс лазеров, попадающий через торцевые отверстия на внутренние стенки цилиндра под точно рассчитанным углом, превращает его в плазму, которая окутывает топливный шарик и успевает выдать мощный импульс рентгеновского излучения, прежде чем разлетится прочь. Рентген и взрывает главную мишень, не хуже, а даже эффективнее, чем взорвало бы её прямое попадание лазеров.


Устройство цилиндра hohlraum ("полость, "пустая комната" по-немецки) и принцип опосредованного подрыва топливного шарика (иллюстрации NIF).

Благодаря мгновенному испарению внешнего слоя шарика последний сжимается так, что плотность вещества в нём подскакивает до 1 килограмма на миллилитр (то есть окажется примерно в 100 раз выше плотности свинца). Температура же вырастает до 100 миллионов градусов – это выше, чем в центре звезды. Такова теория ICF.

Топливная капсула насчитывает в диаметре около 2 миллиметров и несёт в себе 150 микрограммов смеси дейтерия и трития. Капсула выполнена в основном из полимера, но в ней есть тонкий слой замороженного (при температуре 18 Кельвинов) льда из тяжёлых изотопов водорода.

Абляционный слой снаружи капсулы может быть также полимерным, но как перспективный вариант исследователи в Ливерморской лаборатории намерены испытать и слой из бериллия или сплава бериллий-медь. Помимо надежд на большую стабильность сферы в момент сжатия, эти материалы предполагают возможность длительного хранения топливных шариков при комнатной температуре (когда водород внутри будет находиться в виде газа) с замораживанием непосредственно перед экспериментом (фото с сайта wikipedia.org).

Любопытно, что физики уже умеют при помощи лазеров нагревать вещество аккурат до температуры центра Солнца, то есть до 10 миллионов градусов. Почему же для розжига реакции синтеза в дейтерий-тритиевой мишени нужно поднять эту планку ещё в 10 раз?

Причина — давление. В солнечном ядре оно намного выше, чем в водородном шарике, потому и температурные условия для поддержания термоядерного синтеза в нашей родной звезде – более мягкие.

Лазерная система – главная гордость NIF. Ведь к ней предъявлены феноменальные требования. Достаточно сказать, что оборудование, занимающее десятки и десятки метров и весящее десятки тонн, смонтировано в залах лаборатории с точностью в 100 микрометров.

Все 192 УФ-лазера, обрушивающие поток света на мишень в центре целевой камеры, берут своё начало от одного слабенького инфракрасного лазера, луч которого делится на множество потоков. Каждый из них пробегает в общей сложности по 300 метров, проходя последовательно цепочку из гигантских лазерных усилителей и преобразователей частоты.


Вверху: настраиваемое зеркало с 39 актуаторами, часть системы. В центре: 363-килограммовый кристалл дигидрогенфосфата калия – пример того, сколько новых технологий пришлось разработать, чтобы построить NIF. Такой кристалл научились выращивать за два месяца против двух лет при традиционных методах. Несколько же таких кристаллов были распилены для создания свыше 600 тонких пластин преобразователей частоты. Они конвертируют исходный сонм ИК-лучей (с общей энергией до 4 мегаджоулей, между прочим) в "финальные" 1,8 мегаджоуля УФ-потока.

Хотя КПД этого процесса невысок – ультрафиолет гораздо лучше испаряет мишень, поскольку инфракрасное излучение (если бы применяли его напрямую) без толку "пропадает" в горячих электронах цели. Внизу: монтаж одного из модульных элементов лазерного усилителя (на основе гигантских цельнолитых пластин из неодимового стекла), накачиваемого импульсными вспышками, питаемыми от армии конденсаторов (фотографии NIF).[/I]

Длительность каждого импульса составляет порядка наносекунды — нескольких наносекунд, а согласование времени прихода всех лучей к мишени таково, что расхождение между самым "торопливым" и самым "опаздывающим" импульсом не превышает 30 пикосекунд.

Каждый луч в конечном счёте попадает в строго отведённую ему точку на внутренней поверхности золотого контейнера, где создаёт "солнечный зайчик" диаметром 50 микрометров.


Хотя главная цель NIF – довести до идеала принцип опосредованного "удара" по водородной мишени, система способна перенастраиваться на прямое облучение топливных шариков без золотых контейнеров. В этом случае вместо создания двух световых конусов (как на этом рисунке) оптику перефокусируют так, что все ультрафиолетовые лучи сойдутся в центре камеры. Вообще же установка призвана проверить множество версий мишеней, чтобы узнать – какая лучше подойдёт для гипотетической промышленной установки синтеза (иллюстрация NIF).

Интересно, что на полной мощности установка генерирует лучи, которые в сумме несут к цели 1,8 мегаджоуля энергии (так что нынешний запуск всех лазеров прошёл не на полной "тяге").

Отметим, что в мире существует несколько импульсных установок, по пиковой мощности сопоставимых с NIF, и даже немного превосходящих американского "монстра", но их вспышки длятся пико- либо фемтосекунды, то есть они на три-шесть порядков короче найфовских. А потому по суммарной энергии, заключённой в луче (или в нескольких лучах, как в NIF), они существенно уступают "суперспичке".

Львиная доля от этих "1,8" преобразуется золотым цилиндром в рентген, но лишь небольшая часть X-лучей оказывается задействована в разогреве и сжатии топливного шарика.

Тем не менее и этого количества энергии для запуска термоядерной реакции вполне должно хватить. И хотя прямое облучение мишени принесло бы к ней больший энергетический поток, опосредованный метод даёт намного более равномерное облучение всех боков шарика, чего и добиваются учёные.

Принцип промышленной электростанции на основе лазерного синтеза. Одна мишень должна стоить порядка 25 центов, сообщает NIF, а генерировать порядка 300 мегаджоулей энергии (иллюстрация NIF).

Если цепная реакция в таком шарике будет запущена, он высвободит порядка 20 мегаджоулей энергии или даже несколько больше. Так что NIF должна стать первой установкой в своём роде, на которой энергетический выход от реакции синтеза превзойдёт энергетические затраты на её розжиг.

Улучшение в дизайне мишени и лазерной системы сулит поднятие термоядерного "выхода" с одного взрыва до 45 мегаджоулей (больше не позволят особенности камеры), а установки такого же типа, но уже следующего поколения смогут нарастить этот показатель ещё в два с лишним раза.


Держатель для мишени (самый кончик) и система проверки её позиционирования (его точность должна составлять долю от толщины человеческого волоса) в камере NIF. Внизу: выдвинута оптическая инспекционная система, служащая для проверки ориентации и фокусировки каждого лазера (фотографии NIF).

А дальше? Дальше стоит подумать о промышленных системах такого рода, на которых полученную энергию можно было бы конвертировать в электричество. Как? Очень просто.

Микроскопические солнца в центре камеры при должной частоте взрывов приведут к сильному разогреву её стенок, а это тепло можно конвертировать в ток в классической паровой или гелиевой турбине (некий теплоноситель, возможно промежуточный, следует пустить внутри стенок сферической камеры).

NIF способна производить один лазерный "выстрел" каждые 5 часов – больше не позволит разогрев оптической системы, приводящий к её деформации. Но промышленная система лазерного синтеза должна подрывать в центре установки по несколько топливных шариков в секунду.

А значит, потребуется более сложный дизайн лазерного комплекса с мощным охлаждением, а ещё – "пушка", стреляющая на скорости в 10-100 м/с мишенями точно в центр камеры (это сейчас мишень филигранно устанавливают неподвижно на конце гигантской "иглы").


Зал управления NIF. Компьютеры, собранные тут, проверяют весь комплекс по 60 тысячам "контрольных точек". Это периферийные электронные системы, высоковольтное оборудование, актуаторы многочисленных зеркал и линз, датчики потоков энергии, видеокамеры, лазерные усилители и разнообразные диагностические инструменты (фото NIF).

Всё это в том или ином виде должно быть проверено на другой опытной установке по ICF — европейский проект Hiper (High Power Laser Energy Research), пока существующий только на бумаге, обещает стать ещё более мощным, чем NIF.

Недавно он получил финансирование на первый этап теоретических работ. Так что его успехи – в будущем, ведь построят Hiper не раньше, чем через 10 лет. А вот первые эксперименты в NIF начнутся уже в нынешнем июне.

Первый же опыт по запуску стабильной цепной реакции синтеза в этой огромной установке произойдёт в 2010-2011 году, предсказывает Мозес. Учитывая отставание по времени главного нынешнего соперника NIF по ядерному синтезу – токамака ITER (он заработает где-то в 2016-2018 году) – можно сказать, что Ливерморская лаборатория способна сорвать банк.

Для того чтобы не ждать пока загрузятся все картинки на этой странице, щелкните на интересующее вас сообщение, например сообщение #13, а загрузку всей этой страницы остановите

[Soundfiction]

бля интересно =)

[TimoXa]

Сообщение от TimoXa[T.S.R]

довольно занимательно,плюс уже кидал кажись,извиняй

эй,памедорщег,покажись что ли,а то чё ж так-то?

[kapkan91]

занимательно....

[Kanskuy]

про сон статейка интересная

[wdd]

Открыта умная тактика охоты шимпанзе за муравьями
4 сентября 2009

Взрослый шимпанзе из Гуалугского треугольника, типичный пользователь инструментального набора (фото Sanz/Morgan, Goualougo Triangle Ape Project, Nouabale-Ndoki National Park, Republic of Congo).

Сочетания разных палочек, используемых для добычи муравьёв, обезьяны в дикой природе применяют постоянно, причём варьируют технику охоты в зависимости от конкретного вида этих насекомых. Об этом сообщает команда, ведомая лидером проекта Goualougo Triangle Ape Project, исследовательницей Крикетте Санц (Crickette Sanz) из института эволюционной антропологии Макса Планка.

Очередную порцию информации к размышлению предоставили в руки учёных шимпанзе, обитающие в национальном парке Nouabale-Ndoki в Конго, а точнее, в его части — Гуалугском треугольнике (Goualougo Triangle). Исследователи впервые сообщают о регулярном применении обезьянами набора из двух инструментов для охоты за мурашами рода Dorylus.

В ходе длительного изучения повадок шимпанзе биологи из проекта Goualougo Triangle собрали 1060 инструментов и записали 25 видеороликов, запечатлевших применение таких орудий охоты за муравьями. Среднее число инструментов, найденных на каком-либо конкретном участке, составило 3,37, причём 36% находок содержали комбинации из двух палок.

(Впервые о применении шимпанзе набора инструментов учёные докладывали ещё в 2006-м, и речь шла тоже об обезьянах в Конго, но только — о добыче термитов.)

Как и в случае с термитами, инструмент номер один — сравнительно толстая и прочная палка, которая применяется как "перфоратор", чтобы вскрыть гнездо насекомых, а инструмент номер два — это более тонкая и гибкая веточка: "ложка", помогающая без риска для себя достать муравьёв из пробитого отверстия.


Вверху: взрослый самец шимпанзе, стоя на двух ногах, готов применить инструмент для ворошения муравейника. Внизу: первый инструмент погружается в гнездо, в то время как второй ("ложка") держится наготове в зубах (фотографии Morgan/Sanz, Goualougo Triangle Ape Project, Nouabale-Ndoki National Park, Republic of Congo).

Кстати, Санц ранее сообщала, что шимпанзе умеют сознательно улучшать свойства своих инструментов, скажем, расщепляя зубами конец тонкой палочки так, чтобы в её волокнах застряло больше шевелящегося лакомства.

Но вот загадка: многочисленные исследования по всей Африке (не только в заповеднике Nouabale-Ndoki) показали, что при добыче муравьёв шимпанзе применяют как инструменты, так и просто ворошат муравейники руками. Причём одни и те же особи могли как использовать, так и не использовать свои наборы. Потому двойственность данного навыка нельзя было объяснить тем, что некоторые животные им обладают, а некоторые — просто незнакомы с такой техникой.

Теперь Крикетте и её коллеги объяснили, в чём дело. Оказывается, тактика зависит от конкретного вида муравьёв. Обитающих в "треугольнике" мурашей, в частности, биологи разделили на две категории.

Одни виды отличаются чуть большими ногами, они бегают быстрее и при нападении отвечают атакой целой армии защитников, способных нанести болезненные укусы. Вторая категория — виды менее подвижные, которые при атаке гнезда обезьянами предпочитают уйти поглубже в подземные ходы.

Соответственно, в первом случае шимпанзе выбирали наборы из двух палочек, а во втором чаще действовали голыми руками. И этот выбор напоминает другое открытие, сделанное некогда в Уганде. Местные шимпанзе применяют отличные по размеру и виду прутки, когда отбирают мёд у пчёл разных видов. Мы рассказывали об этом в нашем большом материале о "правах обезьян".


Один из наборов, отнятых у шимпанзе в Конго. Верхние две палочки – травянистые (гибкие) "зонды для погружения", или просто "ложки" для сбора муравьёв. Нижняя ветка – прочный "пробойник". Линейка для масштаба имеет длину 20 см. Внизу: жертвы умных обезьян (фотографии Sanz/Morgan, Goualougo Triangle Ape Project, Nouabale-Ndoki National Park, Republic of Congo).

Применение палочек у шимпанзе в Конго, вероятно, преследует сразу две цели. Сокращение агрессивности потревоженных хозяев муравейника — это первая и очевидная. А вторая — обеспечение себя более "стабильным" питанием.

Дело в том, что при сильном нарушении гнезда муравьи снимаются с места и уходят, возводя колонию подальше. А скромное отверстие, проделанное "перфоратором", муравьи расценивают как малый ущерб и остаются на месте. Обезьянам же того и надо. Они нередко даже оставляют свои инструменты прямо у муравьиного дома, чтобы позднее самим воспользоваться палочками повторно. Также и другие обезьяны применяют инструменты, оставленные сородичами.

Такую изобретательную тактику учёные считают своего рода примитивной культурой у шимпанзе, относительно существования которой специалисты дискутируют последние лет десять. Детали же новой работы Крикетте и её коллеги изложили в статье в American Journal of Primatology

Совершён крупный прорыв в работе над вакциной от СПИДа
4 сентября 2009

Открытые антитела (красный цвет) присоединяются к слабой точке (структура внизу) вируса иммунодефицита человека. Детали новой работы можно найти статье в Science (иллюстрация Christina Corbaci, Rob Pejchal).

Создание вакцины, способной бороться с ВИЧ, тормозится колоссальной изменчивостью данного вируса: он очень быстро "учится" становиться незаметным для новых препаратов. Теперь команда, ведомая Деннисом Бартоном (Dennis Burton) из исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute), сумела найти слабое место в обороне ВИЧ.

ВИЧ мутирует быстро, чтобы избежать обнаружения со стороны иммунной системы. В результате, многие из новых штаммов уже не признаются антителами. (Эту способность вируса, кстати, попробовали использовать против него же американские специалисты, заставив как-то вирус мутировать до смерти.) Обнаружение слабого места, общего для всех штаммов — путь к созданию вакцины, охраняющей человека от всех вариантов вируса. И хотя универсальная вакцина всё ещё — будущее, большой шаг к ней сделан уже сегодня.

Бартон и его коллеги взяли пробы крови от 1800 человек, инфицированных ВИЧ. Они проанализировали и сопоставили наличие различных антител, способных узнавать ВИЧ и указывать иммунной системе на эту "цель". Оказалось, что 10% доноров генерировали так называемые "антитела широкой нейтрализации" (bNAbs), которые признают не один, а сразу несколько штаммов ВИЧ. (Подход, очень похожий на тот, который применили исследователи, работающие над универсальной вакциной от всех видов гриппа.)

Далее учёные сократили список претендентов до двух чрезвычайно мощных антител, оба — от одного африканского донора, который массово производил и остальные bNAbs. Проверка показала, что первое антитело (под кодом PG9) нейтрализует аж 127 из 162 штаммов ВИЧ, а второе (PG16) — 119.

Исследователи выяснили, на какую часть вируса реагируют эти белки и оказалось, что она лежит в регионе, который раньше вообще не признавали за участок, способный привязывать антитела. Это была точка на белке gp120, формирующим шипы, которые позволяют вирусу прикрепляться к клетке и заражать её. Причём это был вариант белка, называемый тример. Учёные говорят, что это и есть слабое место (необходимое самому вирусу), по видимому, общее для всех версий ВИЧ.

Данные антитела являются лишь отправной точкой в создании действительно универсальной вакцины. Поняв, какие особенности разделяют между собой практически все штаммы, учёные попробуют создать вакцину, способную бороться не только с имеющимися вариантами вируса, но даже с теми, которые ещё только появятся.

Ранее учёные предлагали множество способов борьбы с ВИЧ, среди них: генетический выключатель, радиоактивные антитела и "другой ВИЧ". Все они ещё ждут шлифовки и проверки. Однако, надежда на победу над опасным заболеванием крепнет. Так совсем недавно был расшифрован генетический код ВИЧ, что также продвинуло исследователей вперёд в поиске самых слабых точек этого вируса.

Двурукие попугаи оказались глупее собратьев
4 сентября 2009

Все без исключения шлемоносные попугаи левши (фото Louise Docker).

Двурукие или, точнее сказать, двуногие попугаи, те, что одинаково хорошо справляются с задачами обоими конечностями, отличаются по сообразительности от своих праворуких или леворуких сородичей. Обнаружили это зоологи Мария Магат (Maria Magat) и Кулум Браун (Culum Brown) из австралийского университета Маккуори (Macquarie University).

В эксперименте учёных участвовали восемь видов австралийских попугаев. Одни из них были типичными "левшами" (например, шлемоносные какаду), другие "правшами", а кого-то можно было назвать свободно владеющими обеими ногами. Сразу оговоримся, что некоторые птицы (нимфовый попугай, волнистый попугайчик) не берут еду в лапы, но при этом предпочитают смотреть на неё определённым глазом, так что иногда зоологам приходилось руководствоваться этим принципом при выборе доминирующей стороны.

Попугаям предложили для выполнения несколько заданий. Выяснилось, что те из них, что предпочитали одну сторону другой для того, чтобы достать семечко в разных условиях, были сообразительнее и добивались желаемого результата быстрее. Разницы же между видами-"правшами" и видами-"левшами" учёные не обнаружили.

Получается, что леворукость, как и праворукость, демонстрирует интеллект птицы. Магат и Браун считают подобное состояние дел вполне логичным с точки зрения эволюции развития. У всех птиц мозг разделён на два полушария (латерализирован). Каждое из полушарий отвечает за выполнение каких-то определённых задач. Чем больше деление, тем заметнее склонность к определённой стороне.

"Таким образом, наше исследование доказывает, что чем выше латерализация, тем лучше способность решать задачи, тем легче птице добыть корм, что в свою очередь является эволюционным преимуществом", — говорит Браун.

"Разделение позволяет полушариям не спорить между собой, а специализироваться на чём-то одном. Это ускоряет процесс получения нужного результата", — добавляет Кулум.

У людей полушария разделены меньше, чем у шлемоносных какаду (95% из нас правши либо левши, против 100% у данного вида попугаев), однако и нам латерализация, скорее всего, приносит пользу. Доминирование одной из рук "делает" человека умнее, считает Браун. Кстати, предпочтение определённой стороны также выявлено у воронов и собак (существ, надо сказать, весьма сообразительных).

Статья авторов опубликована в открытом доступе в журнале Proceedings of the Royal Society B. Однако с выводами австралийцев согласны не все биологи. Профессор Алекс Касельник (Alex Kacelnik) из Оксфорда полагает, что учёные нашли связь между латерализацией и умениями, но отсюда отнюдь не следует, что первое приводит к появлению второго.

"Представьте, например, нетренированного человека, который возьмёт незнакомый хирургический инструмент правой или левой рукой с одинаковой вероятностью. В то же время опытный хирург уже точно знает, какой рукой ему надо брать тот же инструмент, чтобы выполнить поставленную задачу наиболее эффективно", — говорит Алекс. Он подразумевает, что не те люди становятся хорошими врачами, у которых "лучше" поделены полушария, а что постоянные тренировки в проведении операций делают мозг более латерализированным.

Химический гигант начинает массовую продажу модифицированных крыс
4 сентября 2009

Приём заказов на ГМ-животных начнётся в октябре. На встрече Общества нейронаук (Society for Neuroscience) в Чикаго будут розданы первые каталоги, по которым каждый желающий сможет заказать размножающуюся пару генно-модифицированных крыс (иллюстрация с сайта sigmaaldrich.com).

Одна из крупнейших мировых компаний, занимающихся распространением химических реагентов, Sigma-Aldrich решила расширить свой бизнес. Теперь в её каталогах будут числиться крысы, на которых сотрудники компании заранее смоделировали определённые человеческие заболевания.

Создавать крыс будут в подразделении Sigma Advanced Genetic Engineering Labs по технологии CompoZr ZFN (смотрите статью и видео, посвящённые этой разработке). Ещё в состоянии эмбрионов у них будут "стёрты" особые гены.

В первую очередь на рынок выйдут грызуны со стёртыми генами ApoE1 (имеет отношение к атеросклерозу и болезни Альцгеймера) и Disc1 (вносит свой вклад в развитие шизофрении).

По некоторым данным, генно-модифицированные твари составят в будущем значительную часть рынка лабораторных животных (на них придётся около $700 миллионов). И эта цифра будет расти: примерно на 12% в последующие три года.

Отметим, что крысы с изменённой ДНК пока пользуются меньшей популярностью, нежели такие же мыши (в прошлом году в Великобритании было использовано около 1,2 миллиона мышей против 6 тысяч крыс). Всё из-за того, что последних получить сложнее (манипулировать геномом мышей на стадии эмбриональных стволовых клеток проще). При этом крысы являются лучшими моделями для исследования некоторых человеческих болезней (например, заболеваний нервной системы).

Однако новая технология, выкупленная у компании Sangamo Biosciences в 2007 году за $13,5 миллионов и лицензированная Sigma-Aldrich, упрощает создание ГМ-крыс. По некоторым данным каждая пара таких животных (самец и самка) обойдётся покупателям в $80-100 тысяч. Примерно столько же научным институтам стоит создать пару самим. Однако при покупке уже готового "продукта" лабораториям не надо будет тратить своё драгоценное время, именно на это и упирает Sigma-Aldrich.

Эксперты считают, что начинание будет иметь успех (и, соответственно, приносить доход), если компания не ошибётся с выбором "вышибаемых" генов (ведь в отличие от большинства химических реагентов генно-модифицированные крысы не могут храниться долго, кроме того, на их содержание требуется больше средств). Впрочем, в самой Sigma-Aldrich заверяют, что постоянно ведётся мониторинг спроса на "самые популярные" гены.

Кстати, ещё более хорошей моделью для человеческих болезней могли бы стать обезьяны, но первое потомство у трансгенных мармозеток было получено совсем недавно, так что этой технологии до более-менее массового распространения пока ещё очень далеко.

[wdd]

В Мьянме найдены редчайшие черепахи на Земле

7 сентября 2009

В неволе данный вид черепах разводят вполне успешно. На снимке 2007 года семидневный экземпляр, ныне живущий вместе с ещё 11 особями в зоопарке Атланты. Таким образом, сенсация именно в том, что черепах нашли в дикой природе (UPI Photo/John Dickerson).

Представителей одного из самых редких в мире видов черепах обнаружили "на воле", к своей несказанной радости, сотрудники Общества охраны дикой природы (WCS). Пять особей нашлись в Юго-Восточной Азии, в непроходимых бамбуковых лесах Мьянмы.

Впервые Араканская шиповая черепаха (Heosemys depressa) попалась на глаза научному сообществу в 1908 году: одно пресмыкающееся изловил неназванный британский офицер. Практически с того самого момента данный вид занесли в список исчезнувших, где он и пребывал до 1994 года, когда защитники животных засекли несколько Араканских шиповых на чёрном продовольственном рынке в Китае и начали разводить "редкость" в неволе.

И вот 31 мая команда WCS под бесконечными проливными дождями пробилась на небольшой лодке к участку, где, как впоследствии выяснилось, обитают Heosemys depressa. "В этот момент были забыты все тяготы путешествия", – сообщил один из авторов открытия Стивен Платт (Steven Platt).


Местное население называет данный вид Pyant Cheezar, что означает "Черепаха, которая ест фекалии носорога". Маловероятно, что это на самом деле так, поскольку носорогов в Мьянме истребили полвека тому назад.

Азиатские черепахи в целом высоко ценятся как деликатес и "поставщик" ингредиентов нетрадиционной медицины, поэтому их нещадно уничтожают браконьеры (фото Wildlife Conservation Society, Steven Platt).

"Мы были очень рады и удивлены, что этот крайне редкий вид живёт и здравствует в Мьянме. Теперь мы должны сделать всё от нас зависящее для защиты оставшихся особей", – заявил директор азиатских программ WCS Колин Пул (Colin Poole). Чтобы помешать браконьерам, Общество рекомендует расставить сторожевые посты на прилегающих к среде обитания Heosemys depressa дорогах.

Испытана новая конструкция сейсмически устойчивого здания
7 сентября 2009

Система защиты зданий от разрушений была испытана при искусственном землетрясении силой 7 балов (фото Stanford University).

Систему, помогающую зданию выдерживать сильные землетрясения, а также восстанавливать ровное положение после окончания толчков, разработала группа учёных под руководством Грега Дейерлейна (Greg Deierlein) из Стэнфорда.

Устройство прошло испытания на крупнейшем в мире стенде для моделирования землетрясений, расположенном в японском исследовательском центре Hyogo Earthquake Engineering.

По словам Дейерлейна, большинство сейсмостойких зданий, которые строятся сегодня, спроектированы таким образом, чтобы защитить людей, "пожертвовав собой". Иными словами, они выдерживают удар, сохраняя жизни обитателям, но после землетрясения зачастую уже не подлежат ремонту, поскольку оказываются слишком сильно повреждены, и восстановление их не только физически затруднено, но и экономически нецелесообразно. Такие здания сносят, чтобы отстроить на их месте новые.

Команда из Стэнфорда пошла дальше. Она придумала систему защиты, которая не только усиливает стойкость здания к мощным подземным толчкам, но и минимизирует повреждения строения, сокращая стоимость и срок ремонта.

В основе этой системы — стальная рама. Она может находиться около наружных стен или около несущего ядра здания, рама может быть заложена в него ещё на стадии проектирования или добавлена к существующему строению как "обновление".

Схема экспериментальной системы. Красным цветом отмечена рама, белым – макет здания, зелёным – фундамент, синим – нижняя опора рамы ("башмак"), жёлтым – предохранители (иллюстрация Xiang Ma).

Эта рама связана с этажами, а с другой стороны — с фундаментом. Но связь эта не жёсткая. Конструкция позволяет раме совершать значительные колебания вверх-вниз, а также из стороны в сторону. А главное — в систему добавлены два новых элемента.

Первый — набор тросов из высокопрочной стали, похожих на те, что применяются в вантовых мостах. Тросы эти протянуты сверху вниз вдоль всей рамы. Их параметры подобраны так, что даже во время сильного землетрясения они остаются в пределах зоны упругой деформации.

Так что они не просто смягчают толчки, но возвращают здание к прямому положению после того, как подземные волны пройдут (раскачивание высокого здания из стороны в сторону со смещением этажей друг относительно друга — самый опасный для домов вид колебаний).

Второй элемент — стальные предохранители, названные так по аналогии с предохранителями электрическими. Они соединяют основание рамы и стальные опоры, прикреплённые к фундаменту. Вся система рассчитана таким образом, что во время подземных ударов на эти предохранители приходится большая часть нагрузки. Под действием раскачивающейся рамы металлические ленты гнутся, поглощая энергию.

Как и электрические "собратья", сгоревшие при повышении силы тока, эти предохранители здания легко и быстро заменяются на новые, как только землетрясение закончилось. Само строение при этом оказывается повреждено не слишком сильно, так что после быстрого ремонта в него вновь смогут вернуться люди.

Стальной предохранитель после теста. До "землетрясения" эта сменная деталь была плоской (фото Tsuyoshi Hikino, National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention).

Дейерлейн и его коллеги испытали систему на прототипе трёхэтажного здания в масштабе 3/4. Это было сооружение высотой в 8 метров и сторонами основания 37 на 55 метров. Каждый этаж весил 100 тонн.

Для проверки работы системы учёные в точности воспроизвели на стенде пару одних из самых разрушительных и трагических землетрясений последнего времени, случившихся в Калифорнии и Японии: Northridge earthquake 1994 года и Kobe earthquake 1995-го. Магнитуда первого достигала 6,7, а второго — 6,9.

Вся конструкция отработала отлично: повреждения практически полностью были сконцентрированы в предохранителях, деформация которых поглотила "энергию земли".

Более того, чтобы узнать, как поведёт себя эта система при самом большом землетрясении, которое (как считают геологи) способна генерировать японская или американская зона разломов, американцы провели ещё один тест, увеличив силу толчков, "записанных" во время разгула стихии 1994 года, в 1,75 раза. И опять-таки раскачивающееся строение лишь скрутило винтом "плавкие предохранители" в основании рамы.

Учёные говорят, что данная система хорошо подходит к зданиям на стальном каркасе высотой до 15 этажей. Но заложенная тут идея может быть модифицирована и для других типов строений. И это — хорошее дополнение к другим предложениям в той же области.

ВМС США испытали дистанционный генератор звука под водой
7 сентября 2009

В опытах применялся лазер с длиной волны 532 нм (фото U.S. Naval Research Laboratory).

Учёные из исследовательской лаборатории ВМС США (U.S. Naval Research Laboratory) разработали устройство, которое может создавать мощные звуковые волны под водой без необходимости опускать в неё какие-либо излучатели.

В основе системы лежит очень яркий лазер с тщательно подобранными параметрами. Авторы технологии объясняют, что благодаря двум явлениям — нелинейной самофокусировке и дисперсии групповой скорости — вошедший в солёную воду луч может быть сжат в крошечную точку на строго заданной глубине. В этом месте почти мгновенно возникает зона ионизации, поглощающая энергию света, а затем и небольшой пузырёк перегретого пара, который производит звуковую волну громкостью 220 децибел.

Свойства луча таковы, что он может без потерь пройти многие сотни метров в воздухе, а затем, "погрузившись", создать в море сильный источник звука. Авторы технологии полагают, что данная установка может пригодиться в системах подводной связи, в качестве подводных навигационных маяков и в комплексах по созданию подводных акустических изображений.

Лазер может располагаться как на судне или подлодке, которым необходимо сгенерировать "виртуальный источник" звука поодаль от себя, так и на летящем самолёте, который таким способом может связываться с подлодками по акустическому каналу без необходимости опускать в воду какое-либо оборудование.

Быстро поворачивающееся зеркало, направляя на поверхность океана целую очередь из нескольких таких лазерных импульсов, может создать под водой цепочку из нескольких источников акустических волн со смещённой фазой, что пригодится в обнаружении подводных объектов, сообщает лаборатория.

Узнайте о том, как впервые была испытана лазерная связь между самолётом и спутником.

Американцы предлагают делать биотопливо из арбузов
7 сентября 2009

Арбузы – узкая специализация Уэйна Фиша, и пресс-релизы министерства о его работах почти всегда украшает данный снимок (фото Keith Weller/USDA).

Использовать арбузный сок в качестве сырья для производства биотоплива считают возможным химик Уэйн Фиш (Wayne W. Fish) и его коллеги из министерства сельского хозяйства США.

По мнению авторов инициативы, она заслуживает рассмотрения по меньшей мере из-за двух экономических факторов. Во-первых, ежегодно в США на полях остаётся каждый пятый арбуз, только потому, что он имеет "косметические дефекты".

"Между тем поле арбузов способно давать урожай от 30 до 60 тонн с гектара, так что 20% может быть весьма впечатляющей долей", – говорит Фиш, добавляя, что в 2007 году в Штатах бракованными оказались 360 тысяч тонн арбузов.

Во-вторых, из арбузного сока можно и нужно получать мощный антиоксидант ликопин и аминокислоту L-цитруллин, ценные компоненты для производства пищевых продуктов с фармакологическими свойствами (нутрицевтиков). Упущенная выгода, по мнению Фиша, налицо.

Арбуз – это 60% мякоти, около 90% которой есть сок, который содержит 7-10% сахара. Таким образом, более половины арбуза можно "перебродить" в жидкость, и эксперименты показали, что с тонны плодов возможно получить 26 литров этанола.

Что же касается вопросов доставки арбузов на пункты переработки, то тут американцы предлагают "Магомету прийти к горе", то есть использовать мобильные станции, которые в сезон будет ездить от фермы к ферме и работать, что называется, на местах.

Даже если не рассматривать арбузы как единственное исходное сырьё, их можно применять как сырьё дополнительное, или в качестве растворителя, или источника азота, пишут Фиш со товарищи в статье, опубликованной в свободном доступе в журнале Biotechnology for Biofuels.

Камера Франкенштейна призвана преобразить мир цифровых снимков
7 сентября 2009

Главные авторы новой камеры: профессор Марк Левой (Marc Levoy) и аспирант Эндрю Адамс (Andrew Adams), он и держит экзотический аппарат (фото Linda Cicero).

Специалисты из Стэнфорда построили рабочий прототип камеры с открытым исходным кодом Stanford camera (она же Frankencamera и Camera 2.0), способной в руках специалистов обучаться новым трюкам, недоступным для серийных образцов.

Разработчики "Франкенкамеры" отмечают, что, хотя множество современных цифровых аппаратов обладают огромными и гибкими возможностями по настройке (ручной в том числе) параметров съёмки, пользователи всё же не могут вмешиваться непосредственно в программы, "прошитые" в таких аппаратах.

Идея "аппарата open-source" заключается в том, что он позволяет проделывать со своим софтом что угодно, а значит, перед специалистами в области вычислительной фотографии открываются огромные возможности для творчества.

Любой программист может написать софт, управляющий фокусировкой, выдержкой, реакцией на движение и прочими параметрами работы "Стэнфордской камеры". С одной стороны, это должно побудить специалистов к сочинению новых необычных "трюков" для такого аппарата, с другой — позволить рядовым потребителям скачивать такие программы на свои собственные "Франкенкамеры".

Чтобы оживить свою камеру, исследователи, словно доктор Франкенштейн, воспользовались частями от самой разной техники. "Мозгом" стал специально запрограммированный чип от <a href="http://www.ti.com/">Texas Instruments</a>, работающий под управлением <a href="http://ru.wikipedia.org/wiki/Linux">Linux</a>. Датчик изображения был взят от одного из телефонов <a href="http://www.nokia.com/">Nokia</a>, но он получил мощный объектив от <a href="http://www.canon.com/">Canon</a>, от третьего поставщика взяли ЖК-дисплей, а корпус создали самостоятельно. Выглядит камера неказисто, но это только рабочий прототип, призванный проверить идею (фото Stanford University).

Чтобы оживить свою камеру, исследователи, словно доктор Франкенштейн, воспользовались частями от самой разной техники. "Мозгом" стал специально запрограммированный чип от Texas Instruments, работающий под управлением Linux. Датчик изображения был взят от одного из телефонов Nokia, но он получил мощный объектив от Canon, от третьего поставщика взяли ЖК-дисплей, а корпус создали самостоятельно. Выглядит камера неказисто, но это только рабочий прототип, призванный проверить идею (фото Stanford University).

К примеру, популярное нынче изготовление изображений с широким динамическим диапазоном (High dynamic range imaging) требует последующей обработки ряда снимков на компьютере (и создания "синтезированного" из этого ряда кадров снимка), и оно недоступно непосредственно самим фотокамерам, имеющимся ныне на рынке. А Frankencamera умеет выполнять такой снимок просто по нажатию кнопки.

Другой пример — съёмка видео. В обычных фотокамерах в режиме видео разрешение кадров заметно уступает предельному разрешению отдельных фотоснимков. Игра с софтом "Франкенкамеры", рассуждают авторы новинки, позволит обойти это ограничение.

К примеру, она может снимать видео в обычном для всех камер режиме, но регулярно делать снимки с высоким разрешением. Информация с этих снимков может затем использоваться для пересчёта соседних видеокадров и повышения их разрешения. Создатели новой камеры намерены обучить её и такой съёмке.

Ещё Stanford camera может общаться с компьютерами в Интернете, получая информацию об оценке качества снимков посетителями фотохостингов, и использовать эти рейтинги для того, чтобы делать лучшие снимки.

"Некоторые камеры обладают Software Development Kits, которые позволяют подключать их с помощью кабеля USB к компу, устанавливать определённую экспозицию, скорость затвора и делать снимок, но это не то, о чём говорим мы, — объясняет один из авторов "Стэнфордской камеры" Марк Левой. — Мы указываем камере, что делать в следующую микросекунду в измерительном алгоритме, или алгоритме автофокусировки, или фотовспышке, как изменить фокус и снова задействовать вспышку, в общем — это вещи, которые вы не можете запрограммировать на коммерческих камерах".

Команда из Стэнфорда надеется найти общий язык с промышленниками, чтобы организовать серийный выпуск таких "цифровиков". Их цена должна составить около $1000.