Створена дослідниками молекула є ключовою для майбутньої реалізації штучного фотосинтезу. Команда сподівається, що це наблизить людей до сталого енергетичного майбутнього.
Дослідники з Університету Базеля у Швейцарії створили унікальну молекулу, натхненну процесом фотосинтезу в рослинах. Як повідомляє ScienceDaily, це відкриття є ключовим кроком на шляху до штучного фотосинтезу та виробництва вуглецево-нейтрального палива.
У природі фотосинтез дозволяє рослинам перетворювати енергію сонячного світла на багаті енергією молекули цукру з вуглекислого газу. Тварини та люди споживають ці сполуки, виділяючи назад СО2 та замикаючи природний цикл. Науковці прагнуть відтворити цей механізм, щоб створювати так зване „сонячне паливо” – водень, метанол чи синтетичний бензин, які під час спалювання виділятимуть лише ту кількість вуглекислого газу, що була використана для їх виробництва. Таким чином, паливо буде вуглецево нейтральним.
Команда професора Олівера Венгера описала у журналі Nature Chemistry молекулу, яка здатна одночасно накопичувати два позитивні та два негативні заряди. Це ключова умова для того, щоб перетворювати світло на хімічну енергію, адже саме заряди запускають реакції -наприклад, розщеплення води на водень і кисень.
Структура молекули побудована із п’яти частин, розташованих послідовно. Два сегменти з одного боку віддають електрони та набувають позитивного заряду. Два інші на протилежному кінці приймають електрони й стають негативно зарядженими. Центральний компонент поглинає світло й ініціює процес перенесення електронів.
Щоб накопичити чотири заряди, дослідники застосували двоступеневий підхід. Перший спалах світла запускає формування одного позитивного та одного негативного заряду, які розходяться до протилежних кінців молекули. Другий спалах повторює реакцію, у результаті чого молекула вже містить чотири заряди.
Новий метод дозволяє працювати з набагато слабшим світлом, наближеним за інтенсивністю до природного сонячного випромінювання. Раніше подібні експерименти вимагали потужних лазерів, що робило їх далекими від практичного застосування. Крім того, заряди в молекулі залишаються стабільними достатньо довго, аби їх можна було використати для подальших хімічних реакцій.
Однак, нова молекула ще не створила функціонуючу систему штучного фотосинтезу. Але, як стверджують дослідники, вони вже створили ключову частину такої систем
Січень 2025 року став найспекотнішим січнем за всю історію спостережень. Вчені очікували, що він буде прохолоднішим за січень 2024 року через погодний цикл Ла-Нінья в тропічній частині Тихого океану.
Про це повідомляє Європейська кліматична служба «Коперник».
За даними служби, січень став третім найспекотнішим місяцем в історії людства: температура повітря біля поверхні склала 13,23°C, що на 1,75°C вище за середній доіндустріальний рівень.
На території Європи середня температура в січні склала 1,80°C, що на 2,51°C вище за середній показник січнів 1991–2020 років. Вище середнього значення температура була у південній та східній Європі, нижче середнього значення – в Ісландії, Великій Британії та Ірландії, північній Франції.
За межами Європи температура була вищою за середню на північному сході та північному заході Канади, на Алясці та в Сибіру. Вона також була вищою за середню на півдні Південної Америки, в Африці і на більшій частині Австралії та Антарктиди.
Температури були найбільш помітно нижчими від середнього в Сполучених Штатах і найбільш східних регіонах росії.
Донедавна на карті світу з регіонами виявлення бурштину залишалася прогалина: Антарктида. Але тепер група вчених під керівництвом Йоганна П. Клагеса з Інституту Альфреда Вегенера, Центру полярних та морських досліджень імені Гельмгольця та доктора Хенні Гершель з Технічного університету Фрайберзької гірничої академії змогла закрити цю прогалину, повідомляє Phys.org.
Дослідники описали бурштин, знайдений в осадовому керні, витягнутому під час експедиції 2017 року. Вони назвали відкриття „бурштином з острова Пайн” на честь його місцезнаходження в затоці Пайн-Айленд у морі Амундсена.
«Проаналізовані фрагменти бурштину дозволяють безпосередньо дізнатися про умови оточуючого середовища, які переважали у Західній Антарктиді 90 мільйонів років тому. Ця захоплююча знахідка також докладніше показує, як міг функціонувати ліс, який ми реконструювали у нашому дослідженні Nature від 2020 року», – заявив Клагес.
Вчені відзначають, що їхнє відкриття означає, що у певний момент на всіх континентах Землі існували умови, сприятливі для існування дерев, які виробляють смолу. Надалі вони мають намір більше дізнатися про цю екосистему, вивчивши бурштин, в якому можуть залишитися сліди стародавнього життя.
Дослідникам не вдалося виявити великий фрагмент бурштину. Для аналізу за допомогою відбитого світла та флуоресцентної мікроскопії вихідний матеріал довелося висушити на повітрі та акуратно розрізати на фрагменти діаметром приблизно 1 мм, з яких були відібрані шматочки бурштину. Проте були виявлені захоплюючі структури.
«Антарктичний бурштин, ймовірно, містить залишки кори дерева у вигляді мікровключень. Враховуючи його тверді, прозорі та напівпрозорі частинки, бурштин високої якості, що вказує на його поховання поблизу поверхні, оскільки бурштин розсіюється зі збільшенням термічної напруги та глибини поховання», – заявила Гершель.
Команда також виявила ознаки патологічної течії смоли – так дерева запечатують ушкодження кори, спричинені паразитами чи лісовими пожежами, тим самим створюючи хімічний та фізичний бар’єр, що захищає від атак комах та інфекцій.
«Наше відкриття — ще один шматочок головоломки, і воно допоможе нам краще зрозуміти болотисте, багате на хвойні дерева середовище помірного тропічного лісу, виявлене поблизу Південного полюса в середині Крейдяного періоду», — каже Гершель.
Причиною цього явища вважають глобальне потепління, через яке рифи зазнають стрес і видаляють водорості, що живуть в їхніх тканинах.
У понад півсотні країн на обох півкулях з початку 2023 року зафіксували масове знебарвлення коралових рифів. Про це у понеділок, 15 квітня, повідомили дослідники з Національного управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA) та Міжнародної ініціативи з коралових рифів (ICRI) у своїй заяві.
Вчені пояснили, що знебарвлення коралів відбувається, коли вони зазнають стресу через зміну умов – температури, світла або поживних речовин – і видаляють водорості, що живуть в їхніх тканинах. Це призводить до того, що корали стають повністю білими.
За словами дослідників, це стосується рифів у Флориді, Карибському басейні, у східній частині тропічної частини Тихого океану, таких як Коста-Ріка і Панама, Великого Бар’єрного рифу в Австралії, частини південної частини Тихого океану, Перської та Аденської заток.
Це вже другий випадок знебарвлення коралів на планеті за останні 10 років, останній закінчився у травні 2017 року. Як повідомляє Associated Press, до цього призвела кліматична модель Ель-Ніньо, яка протягом трьох років спричиняє потепління світового океану.
Дослідники зазначають, що для оголошення глобального знебарвлення необхідно підтвердити цей факт в кожному великому океанічному басейні. До таких басейнів належать Атлантичний, Тихий та Індійський океани в Північній та Південній півкулях.
Коралові рифи є життєво важливими екосистемами для підводного життя і допомагають захищати біорізноманіття та сповільнювати ерозію. Вони також є туристичною принадою в деяких місцях, що дозволяє підтримувати місцеву економіку та продовольчу безпеку.
Дослідники відзначають, що знебарвлення коралів не завжди передує загибелі рифів, але б’ють на сполох через постійний вплив кліматичних змін на екосистеми.
2023 рік був найтеплішим роком за всю історію спостережень: середня температура на суші та в океані досягла 2,12 градусів за Фаренгейтом (мінус 16,6 за Цельсієм), що на 2,12 градуса вище середнього показника 20-го століття, повідомили на початку року дослідники NOAA.
Дослідники зі станції Telescope Array зафіксували надвисокоенергетичний космічний промінь (UHECR) з енергію приблизно 244 ексаелектронвольт, або приблизно 40 Джоулів. Про це повідомляє онлайн-видання Gizmodo.
Це один з найвищих рівнів енергії, який коли-небудь спостерігався для космічних променів. Його енергія у мільйони разів перевищує найпотужніші прискорювачі частинок, створені людиною, відмічають науковці.
Подібні промені є вельми рідкісними. Вони прилітають з глибин космосу на Землю лише кілька разів за століття. За думкою дослідників, їхнім джерелом можуть бути наднові вибухи або надмасивні чорні діри.
Проте походження саме цього променя залишається все ще невідомим. Його напрямок не узгоджується з жодним відомим вченим космічним об’єктом. Це порушує сучасні уявлення науки про походження таких частинок.
Незважаючи на величезну енергію, такі промені не становлять загрози для Землі. Атмосфера та магнітне поле надійно захищають нашу планету від їхнього впливу.
Китайські дослідники виявили новий вид панголіноподібних. Такі висновки вчені зробили за допомогою генетичних зразків, що були взятої з луски тварини.
Новий вид було відкрито завдяки молекулярному аналізу контрабандної луски Панголіни, вилученої в китайській провінції Юньнань та Гонконгу.
Тварину назвали загадковою азіатською сосновою куницею, або латиною Manis mysteria.
Як повідомляє MTI, результати дослідження нещодавно були опубліковані в науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Важливість цієї події підкреслюється тим, що останнє відкриття нового виду тобоски було зроблено більше століття тому – йдеться про філіппінську Панголіну.
Панголіноподібні, або панголіни, або ящери — ряд плацентарних ссавців, вони є найбільш затребуваною твариною в нелегальній торгівлі. Луска тварини, що харчується мурахами та термітами, складається з кератину, тієї самої речовини, з якої утворені людські нігті, і користується великим попитом у традиційній китайській медицині. А м’ясо панголіна – розкішний делікатес у гастрономії Китаю та інших країн Азії.
Всі вісім видів панголінів – чотири з Африки і чотири з Азії – занесені до Червоної книги, три з них – під загрозою зникнення.
Міжнародна група вчених виявила бактерії та гриби, що харчуються пластиком, у прибережних солончаках Китаю, що відкриває нові можливості для глобального управління відходами.
«Загалом 184 штами грибків та 55 штамів бактерій, здатних руйнувати» різні пластмаси, було виявлено в провінції Цзянсу на сході Китаю, йдеться у заяві Королівського ботанічного саду Kew Gardens.
Дослідники з Китаю та Великої Британії у травні 2021 року взяли зразки мікроорганізмів з китайського Дафена, об’єкта, що охороняється ЮНЕСКО, неподалік узбережжя Жовтого моря.
Вони виявили виразну «земну пластисферу», описану як «рукотворна екологічна ніша», яка є екосистемою, яка еволюціонувала, щоб жити в присутності прибережного пластикового сміття.
«Вчені все частіше звертають увагу на мікроорганізми, такі як гриби та бактерії, щоб допомогти вирішити деякі з найнагальніших проблем сучасності, включаючи хвилю пластикового забруднення, що росте», — інформує Kew Gardens.
Нові результати роблять внесок в існуючі дослідження мікроорганізмів, що розкладають пластик: нині виявлено близько 436 видів грибків і бактерій, здатних руйнувати пластик.
«Вчені з Kew та їхні партнери вважають, що їхні останні відкриття можуть призвести до розробки ефективних ферментів, призначених для біологічного розкладання пластикових відходів», — йдеться у повідомленні.
Вчені провели експеримент, під час якого їм вдалося керувати блискавкою на вершині швейцарської гори.
Lightning in the night
Вони стріляли потужними лазерними імпульсами в грозові хмари, повідомляє The Guardian.
Відкриття прокладає шлях для використання лазерних систем, щоб захистити від блискавок аеропорти, стартові майданчики і високі будівлі.
Вчені доставили потужний лазер на вершину гори Сентіс і встановили його біля телекомунікаційної вежі заввишки 124 метри, у яку блискавка вдаряє приблизно 100 разів на рік.
Дослідники дочекалися штормів і з липня по вересень минулого року стріляли швидкими лазерними імпульсами в грозові хмари понад 6 годин.
Прилади, створені для реєстрації ударів блискавки, показали, що під час експериментів лазер відхиляв розряди блискавки.
„Металеві стрижні використовуються майже скрізь для захисту від блискавки, але площа, яку вони можуть захистити, обмежена кількома метрами або десятками метрів. Якщо у нас буде достатньо енергії в лазері, можна буде охопити до кількох сотень метрів”, — каже Орельєн Хуар, фізик з Політехнічної школи в Палезо.
Вартість лазерної системи дуже висока порівняно з ціною простого стрижня, однак лазери можуть бути більш надійним способом спрямування розряду блискавки.
У Землю щороку влучають понад мільярд блискавок. Вони спричиняють тисячі смертей, поранення і збитки, які обчислюються десятками мільярдів доларів.
Дослідники припускають, що мінерали можуть містити важливу інформацію про те, як утворюються астероїди.
Учені виявили два мінерали, які ніколи раніше не зустрічалися на Землі. Вони були виявлені всередині масивного метеорита, що приземлився у Сомалі. Про це повідомляє Live Science.
Зокрема, два абсолютно нові мінерали були виявлені всередині одного масивного метеориту Ель-Алі, вага якого становить близько 17 тонн. Експерти назвали мінерали Елілатом на честь метеорита та Елкінстантонітом на честь Лінді Елкінс-Тантон, директора Міжпланетної ініціативи Університету штату Арізона та головної дослідниці майбутньої місії NASA Психея, яка відправить зонд для дослідження багатого на мінерали астероїда.
Дослідники класифікували Ель-Алі як складний метеорит Iron IAB – тип, що складається з метеоритного заліза з крихітними шматочками силікатів. Експерти також планують продовжити вивчення метеоритів, щоб зрозуміти, за яких умов формувався сам астероїд.
Дослідження було проведене на паралізованому чоловіку, який у 20 років переніс інсульт, внаслідок чого втратив спроможність розмовляти.
Вчені Каліфорнійського університету створили мозковий імплантат, який допоміг паралізованій людині говорити і друкувати. Чоловік зміг вимовити більш ніж 1 150 слів. Про це повідомляє Nature.
Зокрема, експерти використали методи глибинного навчання та мовного моделювання. Вони розробили мовний нейропротез для прямого декодування повноцінних слів у реальному часі з кіркової активності людини з анартрією та паралічем, коли людина намагалася говорити. Цей підхід продемонстрував багатообіцяючу точність і швидкість декодування, але на первинному етапі дослідження основна увага приділялася попередньому словниковому запасу, який становив 50 слів.
Пізніше вчені продемонстрували, яким є декодування у режимі реального часу невимовлюваних спроб вимовити кодові слова за фонетизованим 26-буквеним алфавітом. Після навчання учасник виконував орфографічні завдання, під час яких він у режимі реального часу вимовляв речення зі словниковим запасом у 1 152 слова, використовуючи спроби вимовити про себе відповідні буквенно складені кодові слова.
Одним з недоліків цього підходу є те, що під час написання людина спирається на кодові слова, а не на літери. Хоча використання складених довшими кодових слів покращило нейронне розрізнення, їхнє використання є менш природним. Крім того, результати обмежені залученням лише одного учасника.
Завдяки методам глибинного навчання, а також мовному моделюванню майбутні комунікаційні нейропротези можуть дозволити користувачам з тяжким паралічем та анартрією керувати допоміжними технологіями й особистими пристроями, використовуючи природні спроби невимовлюваного мовлення генерувати уявлені повідомлення.
