Рубрика «химия»

Ужасная тюрьма 2: как щекотать мухоловку и не быть съеденным - 1

Эволюция подарила нам множество необычных животных. Некоторые из них настолько необычны, что их первооткрывателей называли мошенниками (как это было с утконосами в 1797 году). Но не только фауна может похвастаться нестандартными видами, среди представителей флоры также есть белые вороны, а именно растения, не желающие сидеть на солнечной диете, а предпочитающие сочных насекомых и другую мелкую живность в качестве блюда дня. Ранее мы с вами уже знакомились с исследованием, в котором ученые рассматривали венерину мухоловку и ее маргинальные шипы. Сегодня же нам предстоит узнать, насколько эти шипы чувствительны. Ученые из Цюрихского университета (Швейцария) провели ряд практических опытов, целью которых было измерение скорости реакции венериной мухоловки на прикосновения той или иной силы. Как именно ученые «щекотали» мухоловку, насколько быстро она реагировала, и как полученные результаты поясняют гастрономические предпочтения растения-хищника? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »

Хлопковая нить, биолюминесценция и смартфон: анализ крови на антитела за 5 минут - 1

Как нам всем известно, иммунная система человека работает по принципу адаптации, порождая определенные антитела к определенным «вредителям» в крови. Анализ наличия/отсутствия тех или иных антител может рассказать о наличии/отсутствии тех или иных заболеваний у человека. Однако не всегда факт наличия антител можно приравнять к наличию болезни, поскольку важную роль играет и их количество. Современные методы количественного определения антител достаточно сложны и, честно признаться, дорогостоящи. Потому ученые из Американского химического общества (ACS) решили изобрести свою методику выявления и подсчета антител в крови за счет биолюминесцентных белков-датчиков и камеры смартфона. Какие именно физико-химические процессы задействованы в работе устройства, насколько точны его результаты, и как может измениться диагностика заболеваний благодаря этой разработке? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.Читать полностью »

Пентаалмаз: как алмаз, только тверже - 1

Порой незначительные, на первый взгляд, детали имеют невероятное влияние на общую картину. Этот принцип применим ко многим сферам нашей жизни: таинственная улыбка Моны Лизы, породившая уйму теорий и спекуляций; одна строка кода, способная напрочь изменить функционал программы; порядок расположения атомов, меняющий свойства вещества. О последнем мы сегодня и поговорим. Ученые из университета города Цукуба (Япония) выдвинули теорию, согласно которой можно создать новую структуру алмаза, которая будет прочнее всем известного минерала. Ученые назвали свое творение «пентаалмаз». Что нужно для создания пентаалмаза, какими свойствами он может обладать и где можно применять столь прочное вещество? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »

image

На картинке — водитель-дальнобойщик, который 28 лет водил фуры по просторам США. Стекло было закрыто, кондиционер работал. Вот только ультрафиолет UVA-спектра прекрасно проникает сквозь него и вызывает повреждения кожи и фотостарение. Научную публикацию по его случаю можно посмотреть тут. Ультрафиолет запускает кучу неприятных реакций в организме и рвёт на куски ДНК. Это явление называется фотолизом.

Загар — штука симпатичная, но он всегда патология и способ защититься от повреждения. Вот раньше была отличная, на мой взгляд, мода на бледность и зонтики от солнца. Сейчас же все старательно загорают на пляже и в солярии. Поэтому, если вы не хотите выглядеть в 30 лет как пожилой крестьянин с рисовых полей, — надо обязательно защищать кожу специальными SPF-составами. Sun Protection Factor на этикетке показывает, насколько долго вы можете пробыть на солнце с этим средством. Например, если SPF 50+, а вы выгораете до состояния томата через десять минут, то с ним вы сможете продержаться 10 * 50 минут, то есть почти восемь часов.

Несмотря на то, что наша лаборатория давно занимается разработками средств по уходу за кожей, нам было интересно поработать с отражающими наночастицами при создании SPF-средства. Сейчас расскажу про них подробнее. А ещё про лысых мышей, на которых всё это испытывают.
Читать полностью »

Цель данной статьи – поднять вопросы распараллеливания кода программы для численного моделирования методом молекулярной динамики (МД) с помощью технологии CUDA. Зачем это вообще нужно, ведь уже существуют программные пакеты по МД, работающие в том числе и на CUDA? Дело в том, что я развиваю свою собственную концепцию «непостоянного поля сил» (non-constant force field), которая не реализована в существующих МД-программах.

Переделывать чужой код под эти нужды – довольно неблагодарное занятие, поэтому я взялся перенести уже написанный свой последовательный код и заодно поделится некоторыми размышлениями. Кроме того, это ответ на часто мелькающий здесь комментарий к статьям по CUDA, вроде этого .

Итак, что же такое молекулярная динамика? На Хабре уже есть несколько постов на эту тему, например здесь или вот здесь. Кратко, МД – это метод, позволяющий моделировать движение множества частиц (в том числе атомов, ионов, молекул) и рассчитывать коллективные свойства системы, зависящие от этого движения. Как это работает? Допустим для множества из N частиц заданы некоторые начальные координаты, скорости, массы и (главное!) законы взаимодействия между ними. Изменяем координаты согласно скоростям. На основе законов взаимодействия вычисляем силы, действующие между частицами. Раз знаем силу и массу – знаем ускорение. Поправляем скорость с учетом ускорения. И снова переходим к изменению координат. И так повторяем тысячи раз, пока не надоест не наберем достаточную статистику.

image
Читать полностью »

Персональные ДНК тесты открывают новые возможности для исследования своего организма.
В этой статье я бы хотел привести пример, как самостоятельно найти информацию для интерпретации необработанных генетических данных, которые обычно можно скачать с сайта компании, где вы заказали тест.

Давайте рассмотрим что-нибудь не страшное вроде болезни Альцгеймера а безобидное вроде «возможность чувствовать горький вкус от некоторых веществ».

Первое, в чем надо разобраться, это как вообще мы можем ощущать вкус и как в теории на это может влиять генетика (и что мы имеем ввиду под «генетикой» в данном случае).

Мы ощущаем вкус благодаря молекулам — рецепторам. Термин рецептор был введен немецким ученым лауреатом Нобелевской премии Паулем Эрлихом. Подробнее историю возникновения концепции рецепторов можно изучить тут.
Посмотрим детальнее на то как работают мембранные рецепторы.

image
Схема работы мембранного рецептора

Мембранные рецепторы это белки, находящиеся в оболочках (мембранах) клеток. Удобно думать о рецепторах как о клеточных сенсорах, которые реагируют на специфические изменения среды снаружи клетки. Изменения могут касаться, например, концентрации каких-то веществ, есть также рецепторы, реагирующие на физические изменения окружающей среды — например рецепторы на фотоны.
Читать полностью »

Карусель из 16 атомов: самый маленький молекулярный ротор в мире - 1

На микро- и нанометровом уровне происходит множество интереснейших процессов, о которых мы даже не подозреваем, ибо их не так и просто увидеть. Чего стоит наше собственное тело: миллионы клеток из разных подсистем слаженно выполняют свои функции, поддерживая жизнедеятельность организма. Среди великого разнообразия необычных молекулярных образований стоит выделить молекулярные моторы, к которым причисляют моторные белки (например, кинезин). Концепция искусственных молекулярных моторов существует еще с середины прошлого века, а попыток создать нечто подобное было очень много, и все они чем-то отличались от других. Сегодня мы с вами познакомимся с исследованием, в котором ученые из EMPA (Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологий) создали молекулярный двигатель из 16 атомов, что делает его самым маленьким на данный момент. Как именно ученые создавали нано-двигатель, какие его особенности и возможности, и как эта разработка может быть применена на практике? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.Читать полностью »

Активное развитие аэрокосмической отрасли предъявляет все более серьезные требования к летательным аппаратам: они должны быть быстрыми, износостойкими, должны снижаться затраты на производство и обслуживание. Многие ведущее космические агентства (НАСА, ЕКА (Европа), а также агентства Японии, Китая и Индии) ведут активную разработку таких летательных аппаратов многоразового пользования — воздушно-космических самолетов (ВКС), применение которых позволит существенно снизить стоимость доставки людей и грузов на орбиту, а также сократить временные интервалы между полетами. С учетом такого количества требований к производительности аппаратов, требуется серьезно совершенствовать качество используемых в них материалов.

Группа ученых НИТУ «МИСиС» разработала керамический материал с самой высокой температурой плавления среди всех известных на данный момент соединений. Благодаря уникальному сочетанию физических, механических и термических свойств, материал перспективен для использования в наиболее теплонагруженных узлах летательных аппаратов — носовых обтекателях, воздушно-реактивных двигателях и острых передних кромках крыльев, работающих при температурах выше 2000 °С.

shutterstock-745172629


Читать полностью »

Хомяки приветствуют вас друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен конденсационной Камере Вильсона с помощью которой можно увидеть радиацию в виде треков заряженных частиц. Зрелище завораживающее! В ходе посмотрим, как создать такое устройство, как его правильно запускать и узнаем при каких условиях частицы открывают полный потенциал для стороннего наблюдателя — типа нас с вами.

По следам горячих частиц. Камера Вильсона - 1

С китайской провинции были заказаны все необходимые комплектующие и работа закипела. Забегая вперед скажу, что в последующие дни не выходя из длительного запоя мне хотелось убить китайца, отрезать себе палец и принести в жертву барана который раскидал подводные камни на пути олицетворения радиационных треков. Все оказалось не так просто как кажется с первого взгляда. Потому начну по порядку.Читать полностью »

История грязного водорода - 1

В наше время все активнее обсуждается переход на водородную энергетику, и поэтому вариант использования смеси водорода с другими горючими газами сейчас выглядит как новейшая технология. Тем не менее эта идея не нова, и имеет аналоги в прошлом.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js