эта наука

Живущие в снегу комары спасаются от замерзания, ампутируя собственные конечности

Биологи обнаружили у «снежных» комаров уникальную для живой природы способность отрывать собственные конечности, жидкость в которых начинает замерзать. Это не позволяет кристаллизации распространиться по всему телу и спасает насекомых от гибели.

Самка хионеи на снегу

Ледничники, или хионеи (Chionea) — уникальные бескрылые комары, сохраняющие активность даже в зимнее время. Их можно встретить в умеренных широтах по всему Северному полушарию, зачастую прямо на снегу. Такая способность переживать низкие температуры крайне необычна для насекомых. Один из секретов этой устойчивости обнаружили ученые из Вашингтонского университета, статья которых представлена в онлайн-библиотеке препринтов bioRxiv.

Джон Татхилл (John Tuthill) и его коллеги показали, что хионеи могут переносить понижение температуры тела до минус семи градусов. Гемолимфа в нем остается жидкой, а опасная кристаллизация, ведущая к разрушению тканей, начинается при более низкой температуре. При этом стартует она, конечно, с конечностей, и тогда насекомое может применять весьма необычную тактику, отрывая соответствующую конечность, чтобы не дать кристаллизации распространиться по всему телу.

До сих пор эта тактика ускользала от внимания биологов, поскольку ледничники довольно капризны к условиям жизни, их крайне непросто выращивать и исследовать в лаборатории. Поэтому Татхилл и его соавторы проводили наблюдения в полевых условиях, в горах штата Вашингтон. С помощью тепловизора ученые отследили температуры в общей сложности 77 хионей, причем у немалого числа из них конечности были оторваны.

Непосредственно перед этим актом самоповреждения тепловизор фиксировал в ножках резкий температурный скачок, который свидетельствует о начале процесса кристаллизации гемолимфы. По-видимому, именно на это реагируют насекомые, быстро решаясь на самостоятельную ампутацию: конечность, примерзшая из-за замерзания к опоре, отрывается за счет быстрого движения тела. Все происходит менее чем за секунду, не позволяя кристаллам проникнуть далеко в тело и привести к фатальному исходу.

Авторы статьи отметили, что биологам известно немало видов животных, которые нередко теряют конечности (или хвост) при нападении хищника либо соперника или даже стараясь высвободиться из смертельной ловушки: ящерицы, пауки, крабы и так далее. Однако самоампутация конечности для спасения от замерзания, которую практикуют хионеи, — пока что единственный подобный пример.

Статья спизжена отсюда

Пользователь 4chan объяснял, в каком порядке смотреть аниме-сериал. И, кажется, решил задачу, над которой математики думали 25 лет

Ученые пытались решить математическую задачу о кратчайших суперперестановках с 1993 года. Чтобы ее понять, не нужно быть математиком. Просто представьте цифры 1, 2, 3. Перестановка — эти три цифры в любом порядке: 123, 213, 321. Всего в этом случае перестановок шесть.

А есть суперперестановка. Это числовой ряд из всех возможных перестановок, каждая из которых присутствует в этом ряду один раз. Суперперестановку для цифр 1, 2, 3 можно записать из девяти цифр. На гифке ниже — кратчайшая суперперестановка для цифр 1, 2, 3. В нее помещаются все комбинации, которые можно составить из этих трех цифр.

ссылка на гифку

Математики вывели формулу для определения кратчайших суперперестановок, но она не работает для рядов, в которых больше семи цифр. Вывести работающую формулу — это и есть суть задачи о кратчайших суперперестановках.

23 октября математик Робин Хьюстон написал в твиттере, что задача о кратчайших суперперестановках, по всей видимости, давно решена, но математики не используют это решение в своих исследованиях. Все из-за того, что оно опубликовано не в авторитетных научных журналах, а на анонимном форуме 4chan.

В сентябре 2011 года на 4chan появился вопрос, касающийся аниме «Меланхолия Харухи Судзумии». Этот сериал имеет нелинейный сюжет. Его первый сезон вышел в 2006 году, он состоит из 14 эпизодов, которые можно смотреть в произвольном порядке. Фанаты «Меланхолии Харухи Судзумии» пересматривают аниме в разной хронологии. Пользователь 4chan интересовался, какое минимальное количество эпизодов «Меланхолии Харухи Судзумии» нужно посмотреть, чтобы утверждать, что все серии первого сезона были просмотрены в любом возможном порядке.

Анонимный пользователь в комментариях предложил формулу для вычисления. Позже его посты были скопированы на сайт научной онлайн-энциклопедии. Решение пользователя 4chan заметил профессиональный математик Джей Пантон, преподаватель Университета Маркетта в штате Висконсин, — и решил его проверить. Анонимность автора не стала для него проблемой. «Красота математики в том, что ты должен убедить скептически настроенного читателя в своей правоте. Для этого ему необязательно знать твое имя», — заявил Пантон изданию The Verge.

Он пришел к выводу, что решение анонима с 4chan работает. Так как тот предложил только формулу, но не количественный ответ на вопрос про аниме, The Verge попросило Пантона посчитать, сколько же эпизодов «Меланхолии Харухи Судзумии» надо просмотреть, чтобы увидеть все серии первого сезона в любом возможном порядке.

Его ответ — минимум 93 884 313 611 (девяносто три миллиарда восемьсот восемьдесят четыре миллиона триста тринадцать тысяч шестьсот одиннадцать) эпизодов.

Новость.

Ученые обнаружили семь потенциальных сфер Дайсона

Работа с ДНК внутри клетки.

Среда - это маленькая пятница, my dudes

Как сообщает сайт "Наука в Сибири", сибирские лягушки синтезируют в своих клетках алкоголь, чтобы выживать в холоде.

Японцы создали двуногого робота с приводом из живой мышечной ткани

Экспериментальная конструкция не отличалась сложностью. Мышечная ткань была натянута вдоль гибкой конструкции каждой из пластиковых ног робота. Ноги заканчивались поплавком, и вся конструкция была помещена в сосуд с питательным раствором. Мышечные клетки хоть и искусственные, но живые, поэтому требовали подвода питания.

Сокращение мышц происходило после пропускания тока через жидкость вблизи мышц от одного электрода к другому. Учёные вручную приближали электроды то к одной ноге, то к другой, заставляя их подниматься и совершать шажок вперёд. Отключение тока расслабляло мышцы, и нога совершала движение. Таким образом, были проверены режимы ходьбы по прямой и развороты на месте, когда сокращалась только одна мышца на той или иной ноге.

Сурс

«Вояджер-1» впервые за полгода возобновил отправку технических сообщений

Сурс

Команда зонда «Вояджер-1» впервые с ноября 2023 года получила от аппарата данные телеметрии о состоянии бортовых систем. Об этом говорится на сайте Лаборатории реактивного движения.

Ранее NASA сообщала, что причиной сбоя работы «Вояджера-1» оказался поврежденный сегмент памяти блока в одном из бортовых компьютеров зонда. Из-за этого зонд передавал на Землю некорректную телеметрию. Как отмечала NASA, проблему можно решить, однако на это уйдет дополнительное время.

Отмечается, что часть кода, которая хранится на поврежденном сегменте бортовой памяти и отвечает за работу блока формирования телеметрии, была успешно перемещена в другое место. В ближайшие недели инженеры планируют переместить оставшиеся части кода, в том числе те, которые отвечают за передачу научных данных.

«Вояджер-1» — самый далекий от Земли рукотворный объект. За 46 лет и семь месяцев он отдалился от планеты на 162,72 астрономической единицы. Как и «Вояджер-2», зонд покинул гелиосферу и изучает межзвездное пространство.

Это не первый подобный сбой у аппаратов. В 2023 году «Вояджер-2» потерял связь из-за дезориентации антенны.

Как там дела в российской науке?

Добрые люди из украинского сегмента реактора уже делали пост с этим видео, но, как мне кажется, из-за оболочки поста https://joyreactor.cc/post/5814488 его может много кто не увидеть.

Простите за дубликат, но все же считаю нужным это скинуть ещё раз.

Наука vs Религия

Physics Today: Ученые придумали двумерные сверхпроводящие чернила

Ученые из Принстонского университета изобрели сверхпроводящие двумерные чернила, которые можно легко хранить, наносить и применять на практике, пишет Physics Today. Эта технология, разработанная аспиранткой Сяою Сон, ее руководительницей Лесли Шооп и их коллегами, может совершить революцию в производстве микросхем и гибкой электроники, а также открыть дорогу к квантовым компьютерам.

Двумерными называют чернила, позволяющие нанести слой толщиной в одну молекулу. Создание двумерных объектов с помощью таких чернил не требует сложной техники, а полученные “рисунки” устойчивы к действию окружающей среды и не требуют защитных покрытий. Благодаря этим чернилам те двумерные материалы, которые ранее были доступны только в лабораторных условиях, могут стать коммерчески доступными. С помощью чернил, проводящих электричество, можно нарисовать электропроводящий узор. Они используются для нанесения микросхем на гибкие поверхности и могут пригодиться в самых разных областях, от бытовой электроники до суперкомпьютеров.

Материалом для чернил, которые синтезировала принстонская рабочая группа, послужил дисульфид вольфрама WS2. Он известен в виде нескольких модификаций — одинаковых по своему химическому составу, но различных по кристаллической структуре веществ. Для чернил использовался так называемый 1T′-дисульфид вольфрама. Получить его довольно сложно, поскольку обычные методы дают смесь различных кристаллических структур. Ранее было предсказано, что двумерные «чешуйки» 1T′ дисульфида вольфрама могут обладать свойством сверхпроводимости. Однако не существовало удобного способа получать эти «чешуйки» в промышленных масштабах.

Технология получения «чешуек» ранее была отработана на схожем веществе — дителлуриде вольфрама. Но двумерные чернила из него оказались неустойчивыми на воздухе и требовали сложных органических молекул-стабилизаторов. А существующие методы не позволяли выделить чистую 1T′-фазу двумерного дисульфида вольфрама; она оказывалась загрязнена другими кристаллическими фазами.

В качестве исходного вещества для синтеза дисульфида вольфрама ученые обычно использовали дисульфид калия-вольфрама, однако у них не получалось создать мономолекулярный дисульфид вольфрама с нужной кристаллической структурой. Принстонская аспирантка догадалась готовить исходное вещество при высокой температуре, что создало нужную кристаллическую структуру с упорядоченными слоями WS2. Чтобы удалить ионы калия, полученное вещество погружали в кислоту, а чтобы расслоить на мономолекулярные слои — облучали ультразвуком. Так были получены мономолекулярные слои дисульфида вольфрама с нужной структурой. Затем монослои были центрифугированы и помещены в обычную воду.

Полученные чернила, как оказалось, обладают целым рядом удивительных свойств. Они оказались устойчивы при комнатной температуре и не портились в течение месяца. Такими чернилами можно создавать “узоры”, которые также устойчивы к внешним воздействиям и не требуют защитных покрытий. Их можно наносить на самые разные подложки: вафли из кремния/оксида кремния, оксид индия-олова, боросиликатное стекло, полимерные материалы.

Но самое ценное — сверхпроводящие свойства этих чернил. Они обладают свойствами проводника при комнатной температуре и переходят в сверхпроводящее состояние при температуре 7,3° Кельвина, что выше всех значений для дихалькогенидов переходных металлов (халькогениды — соединения с серой и ее аналогами по таблице Менделеева). При этом важно, что полученный дисульфид вольфрама обладает нужной кристаллической структурой, иначе сверхпроводимости не получится.

Полученные чернила из дисульфида вольфрама — хороший кандидат в топологические изоляторы, то есть такие вещества, которые устроены как изолятор в объеме, но как проводник на поверхности. Топологические изоляторы считаются перспективным материалом для бездиссипационных транзисторов в квантовых компьютерах, работающих на квантовом эффекте Холла. (Эффект Холла — это возникновение в проводнике, находящемся в магнитном поле, электродвижущей силы, перпендикулярной направлениям тока и магнитного поля.)

Устойчивость полученных двумерных чернил к внешним воздействиям делает их интересным материалом для того, чтобы изучать соотношение между топологическими свойствами и сверхпроводимостью. Простота синтеза и стабильность полученных чернил предполагают, что их можно будет применить в самых разных областях, таких как квантовые вычисления, изготовление интегральных микросхем, а также гибких устройств.

https://theins.ru/news/261204