Край Будущего

Традиционные жесткие диски функционируют на основе магнитных дисков, которые изменяют свои свойства под воздействием магнитных головок. В отличие от этого, молекулярная технология хранения данных основана на крошечных молекулах, способных менять свои электрические характеристики под влиянием напряжения. Ученые из Шанхайского университета Цзяотун разработали тонкий монослой, состоящий из 200 самоорганизующихся молекул рутения (Ru LPH). Этот материал способен переключаться между состояниями окисления и накопления ионов, что предоставляет возможность изменять проводимость самого материала, используя наконечник проводящего атомно-силового микроскопа. Диаметр наконечника составляет лишь 25 нм, что позволяет производить запись и считывание данных под воздействием слабого напряжения. Такой подход дает возможность работать с 96 различными состояниями проводимости на единицу, что эквивалентно 6-битному хранению. По оценкам разработчиков, толщина монослоя составляет всего 2,54 нм.

Данная система не требует мощных магнитных полей и нагрева носителя, что делает ее исключительно энергоэффективной — потребление энергии составляет всего лишь пВт на бит. Это представляет собой значительное преимущество для маломасштабного хранения данных. Тем не менее, поскольку ученые предполагают использовать свое изобретение в накопителях с вращающимися носителями на стеклянных подложках, реальное энергопотребление вероятно окажется сопоставимым с привычными жесткими дисками, поскольку приводу по-прежнему потребуется электричество.

Молекулярные жесткие диски обладают уникальным свойством встроенного шифрования, основываясь на битовых операциях исключающего «или». Это позволяет безопасно кодировать данные на молекулярном уровне, что предотвращает несанкционированный доступ. Кроме того, такой носитель может выполнять логические операции непосредственно в блоке хранения, что значительно снижает потребность в дополнительной вычислительной мощности.

Несмотря на колоссальный потенциал, молекулярные диски имеют один, но весьма значимый недостаток — короткий срок службы наконечника микроскопа. Согласно данным издания Nature, эти наконечники выдерживают от 50 до 200 часов при периодическом использовании и всего от 5 до 50 часов в режиме постоянной работы. Если эта проблема будет успешно решена, молекулярное хранение сможет не только сравняться, но и превзойти плотность жестких дисков следующего поколения.

Сверхпроводимость — это как фокус, который физики устроили с электричеством. Вы знаете, когда вы пытаетесь запустить свой старый компьютер и он как будто "подустал"? Вот, сверхпроводники не знают, что такое сопротивление: здесь электрический ток течет так же легко, как вода из крана! Но эта магия случается не при обычных условиях, и важным вопросом остаётся: как это работает?

Наиболее известная теория, объясняющая этот феномен, состоит в том, что в определенных условиях электроны образуют пары (знаменитые пары Купера), и сопротивление исчезает как по мановению волшебной палочки.

Недавно физики провели исследование, которое поставило под сомнение уже устоявшуюся точку зрения о роли водорода в сверхпроводимости на основе оксида никеля. Исследование и его выводы были представлены в значимых журналах, таких как Nature Communications и Physical Review Letters. Как оказалось, присутствие водорода в чистом сверхпроводящем оксиде никеля не оказалось таким уж значительным!

Команда под руководством профессора Ариандо при помощи самомодной техники — вторичной ионной масс-спектрометрии, помимо прочего, пыталась проверить "водородный аргумент". Но вот сюрприз: оказалось, что водорода в чистых образцах нет или его очень мало!

Эти результаты становятся настоящим шлёпком по лицу для предыдущих исследований, которые утверждали, что водород играет критическую роль в появлении сверхпроводимости. "Эти результаты помогают направить исследовательское направление на понимание фундаментального механизма сверхпроводимости высококритических неконвенциональных сверхпроводников," — заметил профессор Ариандо. Кому, как не им, знать, о чем идет речь?

Другой участник исследовательской группы, аспирант Лин Эр Чоу, добавил еще одну яркую деталь: "Удивительно, но водород даже не присутствует в большом количестве в чистом сверхпроводящем оксиде никеля." Можно представить, как он встал и прокричал: «Где же вы, водород? Мы вас ждали!»

Научное сообщество уже давно следит за загадкой неконвенциональной сверхпроводимости. Исследования показывают, что для полного понимания нужно отбрасывать примеси и уклоняться от прежних заблуждений. И это открытие вновь открывает дверь для новых подходов и идей!

В конечном счете, загадка не раскрыта. Потенциально это означает, что впереди нас ждет реформа в теоретических основах сверхпроводимости, возможно, даже на пути к созданию новых высокоэффективных энергетических технологий.

Мы все, конечно, будем следить за новыми открытиями в этой области, ведь за каждой загадкой скрывается возможность создать что-то великое!

Американский астронавт Дон Петтит поделился в социальной сети Х фотографиями восьмого испытательного полета транспортной системы Starship компании SpaceX, сделанными с борта Международной космической станции.

«Мы наблюдали, как Starship разрушился в верхних слоях атмосферы и упал на Землю», — сообщил Петтит.

Следует напомнить, что 7 марта компания Илона Маска произвела восьмой испытательный пуск Starship. Однако, как и в предыдущем случае, вторая ступень Starship exploded, тогда как первая ступень — Super Heavy — успешно вернулась на Землю.

Итак, давайте поговорим о грибке, который может вызвать у вас мурашки по коже (и не только из-за его опасности). Исследование, проведенное учеными из Университета Манчестера, раскрыло нашему обществу зловещую тайну: Aspergillus fumigatus, один из самых опасных грибковых патогенов, уже стал умнее и сильнее, чем когда-либо.

Этот подлый гриб, который можно найти в почве, компосте и разлагающейся растительности, представляет особую угрозу для людей с ослабленным иммунитетом. Он вызывает ту самую инвазивную инфекцию, которая, если не лечить, может накрыть человека, как буря — от 30% до 90% смертности!

Существуют всего три класса противогрибковых препаратов, и только один из них, азолы, подходит для долгосрочного лечения. Но вот беда: именно устойчивость к азолам размножается, как лампочка на новогодней елке, благодаря использованию фунгицидов в сельском хозяйстве. И что нам с этим делать? Увеличить риск смертности от аспергиллеза до небес!

Давайте немного углубимся в детали. Учёные, используя миллиардные споры грибов в лаборатории, ускорили эволюцию и проверили, насколько быстро гриб может стать устойчивым к препаратам. Выяснили, что мутанты, которые уже имели устойчивость к азолам, могли развиваться в пять раз быстрее! Это как если бы вы давали своему сокровищу инструменты для ускоренного роста.

Доктор Майкл Боттери из Университета Манчестера подчеркнул, что некоторые штаммы Aspergillus fumigatus имеют такие мутации в системе исправления ДНК, что они могут предоставить себе "плюшки" при столкновении с новыми препаратами. На этом этапе пришло время использовать CRISPR-Cas9 — вот он, наш герой, который помогает команде связывать изменения в системе исправления ДНК с устойчивостью к новым противогрибковым препаратам.

На горизонте сияет надежда: новый препарат OLOROFIM, разрабатываемый компанией F2G Ltd, может спасти множество жизней. Однако райское наслаждение тут же затмевается — пестицид ипфлуфенокин может враз разрушить все планы, поражая гриб с тем же биологическим мишенем. Это как если бы у вас был новый защитник, и вдруг его выбили из игры, пока он даже не вышел на поле.

Профессор Майкл Бромли предупреждает, что те штаммы, которые уже устойчивы к препаратам первой линии, имеют повышенные темпы мутаций, что потенциально может привести к образованию супер-штаммов, неуязвимых ко всем противогрибковым средствам. Это действительно звучит, как сценарий к фильму ужасов!

Что же делать с этой ситуацией? Нашей науке необходимы инновационные стратегии для борьбы с растущей угрозой устойчивости к противогрибковым препаратам. Очень важно, чтобы и агрономы, и врачи работали вместе, чтобы мы могли справиться с этим зловещим противником, пока он не стал для нас недосягаемым. Давайте надеяться, что наука поможет победить этот грибок!

Одной из первых, кому удалось осуществить это, стала австралийка Руби Вайолет Пейн-Скотт. С раннего возраста она умела так настраивать радиоприёмник, что могла уловить даже самые слабые сигналы.

По окончании школы в 1920-х годах Руби стала обладательницей двух стипендий для получения высшего образования в Сиднейском университете. Её диплом был отмечен превосходными оценками по математике и ботанике, что стало стартом её научной карьеры.

Первоначально она сосредоточила свои усилия на исследовании влияния магнитосферы Земли на живые организмы и изучении связи радиации с онкологическими заболеваниями. В своих экспериментах она применяла куриные эмбрионы, подвергая их воздействию магнитных полей, которые в 5000 раз превышали земные показатели. Однако, несмотря на все усилия, у эмбрионов не было обнаружено никаких заметных различий.

Некоторое время Руби проработала в компании Amalgamated Wireless, которая продолжает производить электронику и по сей день. Здесь она занималась каталогизацией и калибровкой оборудования для радиотехников. Затем она присоединилась к Организации научных и промышленных исследований австралийского правительства.

Во время Второй мировой войны Руби участвовала в секретной программе по разработке радаров, предназначенных для обнаружения приближающихся японских истребителей. Исходные модели радаров, успешно функционирующие в Северном полушарии, не проявляли себя в условиях южной части земного шара. Руби усмотрела, что причиной тому была тропическая погода Тихого океана, и внесла улучшения в конструкцию радаров.

Она не только превосходно разбиралась в физике, но и демонстрировала мастерство обращения с техникой, которое превосходило навыки многих её коллег. Тем не менее её работа была постоянно под зорким оком контрразведки, так как она состояла в коммунистической партии. Это дало повод коллегам ласково называть её "Red Ruby" — Красный Рубин — и приводило их в ужас, когда она появлялась на работе в шортах.

После войны Руби вместе с соратниками основала одну из первых в мире радиоастрономических групп. Её исследования были сосредоточены на анализе шума солнечного ветра и его взаимосвязи с активностью солнечных пятен. В результате своих трудов она открыла солнечные радиовсплески I и III типов, а также собрала данные, которые помогли описать типы II и IV.

В 1944 году Руби тайно вышла замуж. Этот шаг был вынужденным, так как в то время закон запрещал замужним женщинам занимать постоянные должности на государственной службе, и именно в таком секторе работала Руби. Обман вскрылся, и, несмотря на её бурные протесты, её вывели за штат, сохранив, впрочем, зарплату.

В 1951 году, незадолго до рождения ребёнка, Руби Пейн-Скотт приняла решение уволиться, так как в то время декретного отпуска не существовало. Она взяла фамилию мужа — Холл — и больше никогда не вернулась в научную сферу.

У Руби и её мужа Уильяма Холмана Холла родились двое детей: Питер Гэвин Холл — математик, известный своими работами в области теоретической статистики и теории вероятностей, и Фиона Маргарет Холл — австралийская художница.

Руби Вайолет Пейн-Скотт скончалась 25 мая 1981 года в Мортдэйде в возрасте 68 лет от болезни Альцгеймера, не дожив три дня до своего 69-летия.

В 2008 году CSIRO, признавая неоценимый вклад Пейн-Скотт в науку, учредила премию её имени, предназначенную для "исследователей, возвращающихся после перерывов в карьере, связанных с семьёй". А в 2017 году Сиднейский университет ввёл профессорскую премию Пейн-Скотта, отмечающую выдающихся профессоров за их вклад в развитие университета во всех областях — от руководства до преподавания и исследований.

Совсем недавно группа ученых под руководством Икуо Катайамы из Университета Хиросимы и Юеи Акаматсу из Исследовательского института морской геодинамики озвучила захватывающую гипотезу: под марсианской поверхностью, вероятно, существует жидкая вода, что открывает возможности для наличия подземных форм жизни.

Эти выводы основаны на подробном анализе сейсмических данных, собранных с помощью инструмента SEIS (Сейсмический эксперимент для исследования внутренней структуры), установленного на Марсе с помощью посадочного аппарата NASA InSight, который приземлился на планету в 2018 году. SEIS способен регистрировать сейсмические волны, возникающие в результате марсотрясений или ударов метеоритов, и создает детальное изображение внутренней структуры планеты.

Когда происходит сейсмическое событие, такие как марсотрясение, SEIS фиксирует различные типы волн: P-волны, S-волны и поверхностные волны. S-волны, в частности, не проходят через воду, поэтому их отсутствие или задержка может указать на наличие жидкости. Исследование показало границу на глубине от 10 до 20 км, что ранее интерпретировалось как резкие переходы в пористости или химическом составе пород. Однако Катайама и Акаматсу уверены, что это может означать присутствие воды в подповерхностных слоях Марса.

Чтобы подтвердить свои предположения, ученые провели лабораторные испытания, сравнивая сейсмические скорости через разные образцы марсианских пород в состояниях сухости, влажности и заморозки. Результаты показали, что скорость сейсмических волн значительно менялась в зависимости от содержания воды, что добавляет веса их гипотезе о наличии жидкости под поверхностью планеты.

Если под поверхностью Марса действительно существует жидкая вода, это совсем не значит, что инопланетные существа тут же начнут танцевать на ваших глазах. Однако это открытие создает благоприятные условия для существования микробов и других простых форм жизни. Многие научные исследования уже предполагали, что вода могла существовать на Марсе миллиарды лет назад, но новая гипотеза указывает на возможность ее наличия и в современности.

Таким образом, у нас есть потенциально захватывающая перспектива — искать подземные формы жизни на Марсе. Возможно, среди каменных пустынь мы найдём более чем просто следы древних водоемов!