Обнаружена способность паучьего шелка изменять свои свойства под действием внешних факторов

Паучий шелк, уже известный как один из самых прочных материалов со своим весом, обладает еще одним необычным свойством, которое может привести к появлению новых видов искусственных мышц или роботизированных приводов, обнаружили ученые. Эластичные волокна, как выяснилось, очень сильно реагируют на изменения влажности. Выше определенного уровня относительной влажности воздуха они внезапно сжимаются и скручиваются, прилагая достаточную силу, чтобы конкурировать с другими материалами, которые исследуются в качестве актуаторов — то есть, устройств, которые двигаются для осуществления некой активности, вроде управления клапаном. Результаты работы были представлены в журнале Science Advances в работе профессора MIT Маркуса Бюлера.

Читать далее

Российские ученые впервые наблюдали прямое выбивание нуклонов электронами из ядер протонов и нейтронов

Международный коллектив учёных при участии группы физиков НИИЯФ МГУ провели в лаборатории Томаса Джефферсона (JLAB) новый эксперимент по изучению структуры атомного ядра. Исследователи наблюдали прямое выбивание электронами из ядер протонов и нейтронов, а также определяли импульс, которым выбиваемый нуклон обладал в ядре. Эксперимент показал, что высокоимпульсные нуклоны образуют в ядре коррелированные протон-нейтронные пары. Такой результат не укладывается в традиционные представления оболочечной модели ядра. Исследование опубликовано в престижном научном журнале Nature. Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Протон и нейтрон имеют практически одинаковую массу (mp = 938,3 МэВ, mn = 939,6 МэВ), но различаются величиной электрического заряда. Протон заряжен положительно Qp = |Qe|, а нейтрон не имеет электрического заряда.

Читать далее

В России создан простейший искусственный мозг, способный распознать геометрические фигуры и образы

Ученые из Петрозаводска создали нейросеть из простейших искусственных нейронов и научили ее распознавать простейшие геометрические фигуры и образы. О результатах экспериментов рассказывает пресс-служба Российского научного фонда. “Преимущество подобных нейронных сетей — в перспективе, их можно создавать, используя самые различные физические осцилляторы, в том числе магнитной и электрической природы. При этом обученная сеть уже не нуждается в компьютерных вычислениях, и работает самостоятельно, как отдельный нейронный организм”, — рассказывает Андрей Величко из Петрозаводского государственного университета. Современные компьютеры работают на базе простейшей дискретной логики – их элементарные ячейки памяти и вычислительные модули могут воспринимать и обрабатывать только нули и единицы.

Читать далее

Открыты магниты с необычными свойствами на основе сплава урана и сурьмы

Обычные магниты состоят из крошечных частичек, магнетизм которых выровнен в одном направлении, за счет чего и создается магнитное поле. Направление магнетизма каждой частицы, магнитного домена, называют магнитным моментом. Некоторые материалы не обладают магнитным полем из-за того, что они находятся в так называемом синглетном состоянии, в котором любая частица, способная вырабатывать магнитное поле, связана с частицей-партнером и их магнитные моменты взаимно компенсируют и подавляют друг друга. Такие материалы, согласно теории, не могут стать магнитами, но ученым удалось найти материал, который “играет по собственным правилам”. Новый состав, содержащий уран, способен переключиться из магнитного в немагнитное состояние буквально по “щелчку выключателя”.

Читать далее

Создана эффективная технология наблюдения за поведением экситонных поляритонов в полупроводниках

Команда исследователей из Тель-Авивского университета разработала новый способ наблюдения за распространением экситонных поляритонов в полупроводниках. Экситоны — электрически нейтральные квазичастицы — обладают экстраординарными свойствами. Они существуют только в полупроводящих и изолирующих материалах, их легко получить в двумерных материалах толщиной всего в несколько атомов — вроде углерода и молибденита. При совмещении этих двумерных материалов они проявляют квантовые свойства, которыми ни один из них не обладает по отдельности. Новое исследование, проведенное Тель-Авивским университетом, исследует генерацию и распространение экситонов в двумерных материалах в течение беспрецедентно короткого временного промежутка при чрезвычайно высоком пространственном разрешении.

Читать далее

Разработан уменьшающийся в объеме при нагревании и деформации аэрогель

Ученые из США, Китая и Саудовской Аравии создали аэрогель, который сжимается при нагревании и деформации. Кроме того, он полностью восстанавливается после сжатия в двадцать раз и практически не теряет своих механических свойств при резких изменениях температуры на тысячу градусов и более, рассказывают авторы статьи в Science. Аэрогели — пористые гели, состоящие из твердой фазы и пор, которые занимают практические весь объем, нередко более 99 процентов. Это делает такие материалы удобными для применения во многих сферах. Благодаря практически полному отсутствию твердой фазы аэрогели имеют крайне низкую плотность. Кроме того, это делает их практически идеальным теплоизолятором, имеющим очень низкую теплопроводность, причем она уменьшается при помещении аэрогеля в вакуум, что особенно удобно при использовании в космической технике.

Читать далее

Томские ученые обнаружили возможность искусственного изменения фундаментальных свойств электрона

Сотрудники Томского государственного университета выяснили, что, изменяя форму волны электрона, можно контролировать его внутренние характеристики. Открытие позволит создавать пучки частиц, которые будут полезны при определении электромагнитных свойств разных материалов. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ) в рамках Президентской программы исследовательских проектов. Статья ученых опубликована в журнале Physical Review A. Все во Вселенной — молекулы, атомы и даже ядра атомов — состоит из элементарных частиц. Это объекты, которые уже нельзя разделить на составные части. К таким частицам относятся и электроны, вращающиеся на орбиталях вокруг каждого атома.

Читать далее

Теория петлевой квантовой гравитации идет на помощь современным представлениям о физическом мире

В современной физике есть две теории, невероятно точно описывающие крупномасштабные явления и то, что происходит в микромире: Общая теория относительности и Стандартная модель квантовой механики соответственно. Но насколько бы точной и удивительной каждая из этих двух теорий ни была, они не очень хорошо сотрудничают друг с другом. Сам Альберт Эйнштейн – автор Общей теории относительности – до конца жизни был занят работой над теорией, которая объединила бы квантовую механику и гравитацию. Как известно, у него ничего не вышло. Многие современные физики-теоретики – от Шона Кэрролла до Брайана Грина – считают, что разработка тестируемой, фальсифицируемой и доказуемой теории квантовой гравитации откроет новые горизонты для науки и поможет ответить на множество вопросов: например, что происходит за горизонтом событий черных дыр?

Читать далее

Российские ученые разрабатывают противоопухолевые нанокомплексы на основе биосовместимых наночастиц

Ученые Университета Лобачевского совместно с австралийскими коллегами разработали и сконструировали сложные противоопухолевые молекулярные комплексы, состоящие из светящихся (люминесценция) наночастиц, содержащих в своём составе радиоактивный изотоп иттрий-90 (радиация, излучение) и белковые молекулы, состоящие из двух частей – направляющей части, которая избирательно связывается с опухолевыми клетками, и токсической части, которая представляет собой токсин бактериальной природы. Нанокомплексы собираются на основе биосовместимых фотолюминесцентных наночастиц (нанофосфóров), что позволяет проводить их визуализацию оптическими методами. Фотолюминесценция нанофосфоров возбуждается инфракрасным светом, способным глубоко проникать в живые ткани, не повреждая их.

Читать далее