Сверхдешевый световой расщепитель воды

Стэнфордские физики создали сверхдешевую технологию электролиза.

Американские физики научились использовать тонкие пластинки из кремния и сверхтонкую нанопленку из никеля в качестве основы для дешевого прибора, способного расщеплять молекулы воды на водород и кислород в течение долгого времени, и опубликовали инструкцию по сборке такого аппарата в статье в журнале Science.

«Солнечные батареи работают только тогда, когда на них светит Солнце. Когда его нет, нам приходится опираться на традиционные источники электричества. Наш прибор поможет сделать экономику более зеленой, запасая дневную энергию в виде водорода, который можно использовать в топливных ячейках ночью», — заявил Хун-цзе Дай (Hongjie Dai) из Стэнфордского университета (США).

Дай и его коллеги давно изучают химические и физические свойства никеля и пытаются использовать его для улучшения источников питания.

Так, в июне 2012 года им удалось усовершенствовать один из самых древнейших аккумуляторов — батарею Эдисона, и «ускорить» ее работу в тысячи раз.

На этот раз группа Дая использовала нанопленку из никеля в качестве основы для расщепителя воды, работающего на энергии солнечного света. Он состоит из двух соединенных друг с другом пластинок из кремния, одна из которых покрыта нанопленкой из никеля. Когда на такие электроды падает свет, между ними возникает ток, который взаимодействует с молекулами воды и заставляет их расщепляться на водород и кислород.

В данном случае никель нужен для того, чтобы защищать кремний от воздействия кислорода, который может быстро испортить тот электрод, рядом с которым формируются его молекулы. Кроме того, эта пленка заметно повышает напряжение тока, что благотворно сказывается на КПД расщепителя.

По словам ученых, их изобретение может расщеплять воду свыше трех суток и при этом на электродах не появится даже намека на коррозию. Данный факт, вкупе с низкой стоимостью кремния и никеля, позволяет надеяться на быструю адаптацию этой технологии для промышленного производства водорода, заключают авторы статьи.

http://phys.org/news/2013-11-low-cost-long-lasting-splitter-silicon-nickel.html

Экосистема, возраст которой составляет 3,5 миллиарда лет.

В Австралии обнаружена экосистема, возраст которой составляет  3,5 миллиарда лет

Камень, на поверхности которого видны разломы. Его возраст - 3,48 млрд. лет (формация «Дрессер», Пилбара, Западная Австралия).

Реконструкция формирования жизни в момент её зарождения на Земле — это сложная задача. Самые древние осадочные породы камней на планете не только редко встречаются, но и подвергаются постепенным изменениям в результате гидротермальной и тектонической активности. Учёным удалось найти в Австралии хорошо сохранившиеся остатки сложной экосистемы, находящейся в разрезе осадочной толщи, возраст которой составляет приблизительно 3,5 млрд. лет.


Район Пилбара — область в Западной Австралии, являющаяся одним из самых известных геологических регионов, которые позволяют изучать ранние этапы эволюции жизни. Учёные детально описали характерные отложения, созданные древними фотосинтезирующими бактериями, именуемые строматолитами, и микроокаменелости бактерий. Такое явление, как микробно-индуцированные осадочные структуры (от англ. аббр. MISS — microbially induced sedimentary structures), ранее в этом регионе не обнаруживалось. Данные структуры формируются из матов микробного материала, которые очень похожи на те, что сегодня можно увидеть в стоячей воде.

Группа учёных, в которую вошли профессор Нора Ноффке (Nora Noffke), Роберт Хейзен (Robert Hazen), Дэниел Кристиан (Daniel Christian) — сотрудники университета «Олд Доминион» и Дэвид Вэйси (David Wacey, работник университета Западной Австралии), описала различные микробно-индуцированные осадочные структуры, сохранившиеся в регионе формации «Дрессер». Результаты химического анализа указывают на биологическую природу материала.

«Дрессеровские» микробно-индуцированные окаменелые осадочные структуры по форме и составу напоминают микробно-индуцированные осадочные структуры, обнаруживаемые в нескольких более молодых образцах камня, таких например как обнаруженные профессором Ноффке и её коллегами в Южной Африке, возраст которых составляет 2,9 млрд. лет.

«Проведённое исследование расширяет геологический профиль микробно-индуцированных осадочных структур на 300 млн. лет. Сложные мат-формирующие микробные сообщества, вероятно, существовали почти 3,5 млрд. лет назад» — говорит профессор Ноффке.

Учёные предполагают, что рассматриваемые осадочные структуры появились в результате взаимодействия бактериальных плёнок и прибрежных морских отложений, располагающихся в рассматриваемом регионе.

«Данные структуры отчётливо указывают на то, какими были древние условия, и что были способны сделать бактерии, образующие биоплёнки» — говорит профессор Ноффке.

Микробно-индуцированные осадочные структуры входят в число объектов, которые планируется исследовать с помощью марсоходов в рамках изучения поверхности Марса. Таким образом, результаты работы учёных могут иметь значение для исследования нашей солнечной системы.

Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти в журнале Astrobiology.

 sci-lib.com   sciencedaily.com

Юрий Мильнер профинансирует электронное секвенирование ДНК

Юрий Мильнер профинансирует электронное секвенирование ДНК

Юрий Мильнер совместно с венчурными фондами Decheng Capital, IPV Capital, Stanford StartX Fund и несколькими другими инвесторами поучаствует в коммерциализации системы GENIUS для электронного секвенирования ДНК. Компания GenapSys, которая занималась разработкой системы, получит от инвесторов 37 миллионов долларов. Сообщение об этом опубликовано на сайте компании.

Система GENIUS представляет собой устройство, в котором происходит как сам процесс определения последовательности ДНК, так и подготовка проб. При этом по размеру оно не превышает небольшой компьютер.

Для очистки и манипуляции с нуклеиновой кислотой в устройстве используются специальные магнитные шарики.

Юрий Мильнер Фото: Евгений Дудин / Коммерсантъ.

Как указано в патенте на технологию, последовательность нуклеиновой кислоты определяется электронным путем, без использования традиционных флюоресцентных красителей. Для этого множество отдельных одноцепочечных молекул ДНК фиксируют на специальном чипе, который промывают раствором, содержащим тот или иной нуклеотид. Если поступивший нуклеотид соответствует следующему нуклеотиду одноцепочечной ДНК в ячейке, то происходит присоединение. Оно фиксируется за счет изменения pH и температуры.

На разработку GENIUS компания ранее получила трехмиллионный грант от Национальных институтов здоровья. Согласно приложенному докладу, система рассчитана на чтение фрагментов ДНК длиной не менее 1000 оснований с точностью более 99,7 процента. Стоимость прочтения генома при помощи своей системы авторы оценивают приблизительно в 50 долларов.

Разработкой компактного устройства для электронного секвенирования ДНК без использования красителей занимается не только GenapSys.

Так, компания Oxford Nanopore в феврале 2012 года анонсировала подключаемое по USB устройство MinION, которое определяет последовательность ДНК с помощью протаскивания молекулы через нанопору. Стоимость устройства, которое пока так и не поступило на рынок, должно составить около 900 долларов.

Юрий Мильнер ранее уже участвовал в финансировании биотехнологичных компаний. В декабре 2012 года он вложился в компанию 23andMe, которая предоставляет сервис по генотипированию. Кроме того, он является основателем крупнейшей научной премии в мире Fundamental Physics Prize и, совместно с Сергеем Брином и Марком Цукербергом, биотехнологической премии Breakthrough Prize.

От себя добавлю - как хорошо, что среди российских олигархов, встречаются умные люди.

Новое семейство элементарных частиц, как предвестник новых форм материи.

Ученые-физики обнаружили новое семейство элементарных частиц, состоящих из четырех кварков

Международная команда ученых-физиков, проводящих исследования в области физики высоких энергий и высокоэнергетических элементарных частиц, в апреле месяце 2013 года обнаружила новую электрически заряженную частицу Zc(3900), что стало преддверием открытия целого семейства новых элементарных частиц, состоящих из четырех кварков. После этого, физики, работающие со спектрометром Beijing Spectrometer в рамках эксперимента BESIII, обнаружили в результатах своих экспериментов четкие следы другой экзотической частицы Zc(4020), принадлежащей к вышеупомянутому четырехкварковому семейству, что послужило убедительным доказательством существования целого ряда подобных частиц.

"Как было принято считать ранее, кварки, образующие элементарные частицы, связываются парами или тройками. Новые результаты проведенных нами экспериментов открывают нам двери в новый мир ранее неизвестных частиц, состоящих из четырех кварков" - рассказывает Фредерик Харрис, профессор из Гавайского университета в Маноа и участник научной группы эксперимента BESIII, - "Уникальные образцы данных, собираемые сейчас датчиками эксперимента BESIII, позволяют нам начать массированное проникновение в тайны экзотической материи, частицы которой состоят из четырех и большего числа кварков".

Используя Пекинский позитронно-электронный коллайдер (Beijing Electron Positron Collider, BEPCII), ученые настроили его на такой режим, при котором энергия столкновения электронов и позитронов равна 4260 МэВ, что соответствует массе-энергии частицы Y(4260). В результате регистрации огромного числа столкновений электронов и позитронов были отмечены случаи появления самых различных частиц, известных и неизвестных, которые определялись по характерной последовательности их распада.

Такой метод позволил ученым, работающим в рамках эксперимента BESIII, сначала наблюдать следы частицы Zc(3900), а затем и частицы Zc(4020). Помимо этих частиц, ученые также обнаружили в следах распадов следы электрически нейтральной частицы X(3872), частицы из четырех кварков, существовавшей раньше только в теории и которую ученые не могли "поймать" экспериментальным путем уже в течение 10 лет.

"2013 год был захватывающим годом для ученых, участвующих в эксперименте BESIII" - рассказывает Харрис, - "Используя распад частицы Y(4260), нам удалось обнаружить целую семью частиц, состоящих из четырех кварков. К сожалению, для наблюдаемых нами явлений еще не существует до конца проработанной теоретической базы, а это указывает на то, что мы обнаружили совершенно новые формы материи. Сложившееся положение не просуществует долго, мы уже начали заниматься созданием системы классификации этих таинственных частиц, которая, в конце концов, станет основой, на которой будет выстроена новая теоретическая база".

Эксперимент BESIII является одним из многих экспериментов в области физики высоких энергий и высокоэнергетических элементарных частиц, которые проводятся в настоящее время на Пекинском позитронно-электронном коллайдере. Группа ученых, принимающая участие в этом эксперименте состоит из 350 участников из 50 различных научных учреждений 11 стран.

http://esciencenews.com/articles/2013/11/09/high.energy.physicists.predict.new.family.four.quark.objects

Ричард Докинз — Здравый смысл против "сверхъестественных" способностей (1996)

Оригинал взят у vert_dider в Ричард Докинз — Здравый смысл против "сверхъестественных" способностей (1996)

"" (Watch on YouTube)