Скло, яке саме очищається без води й хімії, та мікроорганізми, що живляться радіацією як чорнобильські гриби
Сенсації. Відкриття. Дослідження. Тижневий огляд (з 08 по 15 серпня 2025 року)
Кожного дня вчені в усьому світі роблять вагомі відкриття розробляють нові технології. Їх стільки, що людям буває легко таку новину пропустити. А не хочеться…
Пропонуємо вашій увазі добірку винаходів, які в майбутньому стануть невід’ємною частиною нашого життя.
МАТЕРІАЛИ МАЙБУТНЬОГО. У США ТЕСТУЮТЬ СТАЛЬ ДЛЯ ТЕРМОЯДЕРНИХ РЕАКТОРІВ ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 600 °C
У США дослідники з Мічиганського університету випробовують новий тип надміцної сталі для термоядерних реакторів, здатної витримувати температури до 600 °C і високі рівні радіації. Йдеться про сплав RAFM з мільярдами наночастинок карбіду титану (TiC), які мають уловлювати гелій та запобігати деформаціям.
Це частина глобальної стратегії розвитку термоядерної енергетики − потенційно чистого і безпечного джерела енергії майбутнього. Однак матеріали, здатні працювати в умовах екстремального нагріву та радіації, поки залишаються викликом.
Команда інженерів протестувала нове покоління RAFM − так званий литий наноструктурований сплав № 9 (CNA9). Для імітації умов всередині реактора використовували унікальний метод: одночасне опромінення іонними пучками для відтворення радіаційного впливу та введення гелію. Хоча карбід титану спершу ефективно стримував гелій, при підвищених рівнях радіації (50−100 dpa-зміщень на атом) частинки починали розчинятися. Це призводило до втрати стабільності й набухання сталі на 2%.
Вчені припускають, що збільшення концентрації частинок у тисячу разів може значно покращити стійкість сплаву. Дослідження стало важливим кроком до створення матеріалів для термоядерної енергетики, яка не створює відходів і працює на водні з морської води.
КИТАЙСЬКІ ВЧЕНІ СТВОРИЛИ СКЛО, ЯКЕ САМЕ ОЧИЩАЄТЬСЯ БЕЗ ВОДИ Й ХІМІЇ
Дослідники з Китаю представили новий тип самоочисного скла, здатного очищатися за лічені секунди за допомогою змінного електричного поля. Тонке скло завтовшки 0,62 мм вбудоване в систему електродів і ефективно видаляє як органічні, так і неорганічні частинки − без води, хімікатів чи високих енерговитрат. У ході експериментів виявилось, що під впливом електричного поля частинки поводяться несподівано: деякі змінюють напрямок або навіть відскакують від поверхні.
Скло не лише очищається самостійно, а й запобігає осіданню нового пилу. Вчені описують це як «ефект екранування частинок» − він зменшує накопичення пилу в повітрі майже на 90%. Це рішення особливо актуальне для сухих, запилених регіонів і може бути корисним для сонячних панелей, вікон хмарочосів, теплиць і лобових стекол автомобілів. До того ж технологію можна легко масштабувати − вона базується на звичайних матеріалах і не потребує дорогого обладнання.
Дослідники планують подальше тестування технології у реальних умовах − зокрема під час піщаних бурь чи у високопиловому середовищі.
КОСМІЧНА ПІДКОВА. ВИЯВЛЕНО ОДНУ З НАЙБІЛЬШИХ ЧОРНИХ ДІР У ВСЕСВІТІ
Астрономи виявили одну з наймасивніших чорних дір у Всесвіті. Її маса у 36 мільярдів разів перевищує сонячну, а розташована вона приблизно за 5 мільярдів світлових років від Землі, у центрі галактики під назвою Космічна Підкова.
Ця гігантська структура настільки потужна, що викривлює простір-час, утворюючи ефект гравітаційного лінзування − світло від далекої галактики перетворюється на сяюче кільце Ейнштейна у формі підкови.
Особливість знахідки − чорна діра є «сплячою»: вона не поглинає активно матерію і не випромінює енергію. Її існування підтверджене лише завдяки величезній гравітаційній силі, що впливає на навколишні зорі, які рухаються зі швидкістю близько 400 км/с.
Відкриття підтверджує тісний зв’язок між ростом чорних дір і еволюцією галактик. Квазари, що утворюються під час активного живлення чорних дір, здатні нагрівати та розганяти газ у галактиках, блокуючи формування нових зірок.
Команда планує використати цей метод з даними телескопа «Євклід», щоб виявити ще більше «мовчазних» космічних велетнів.
ПРОРИВ У ГЕННІЙ ІНЖЕНЕРІЇ. КИТАЙСЬКІ ВЧЕНІ СТВОРИЛИ ІНСТРУМЕНТ ДЛЯ ТОЧНОГО РЕДАГУВАННЯ МІЛЬЙОНІВ СЕГМЕНТІВ ДНК
Група під керівництвом Гао Цайся з Інституту генетики та біології розвитку Китайської академії наук створила систему програмованої хромосомної інженерії (PCE), що дозволяє вносити масштабні генетичні зміни у складних організмів, особливо рослин. На відміну від популярних інструментів на кшталт Crispr, які переважно працюють з невеликими ділянками генома, PCE дає змогу точно змінювати великі фрагменти ДНК без залишкових «шрамів» і з мінімальним ризиком зворотних мутацій.
Раніше вчені користувалися системою Cre-Lox, розробленою у 1980-х роках. Вона дозволяла замінювати або інвертувати великі фрагменти ДНК, але ефективність різко знижувалася зі збільшенням їхнього розміру, а також залишалися небажані сліди в геномі. PCE усуває ці обмеження, забезпечуючи стабільні та точні результати.
Практичний ефект від впровадження нової технології вражає: якщо раніше для отримання одного зразка з потрібними характеристиками доводилося модифікувати близько тисячі насінин, тепер достатньо лише сотні. Очікується, що найближчим часом PCE витіснить Cre-Lox у багатьох лабораторіях світу, значно прискоривши розвиток медичних і аграрних технологій.
ДО 2050 РОКУ ЛІТО В УКРАЇНІ ТРИВАТИМЕ 6 МІСЯЦІВ: ДЕ З’ЯВИТЬСЯ ПУСТЕЛЯ
В умовах глобальних змін, до середини століття в Україні можуть виникнути нові екосистеми, включаючи пустельні площі в окремих регіонах.
Учений Світлана Краковська прогнозує, що літо в Україні може тривати до 180 днів на рік до середини століття. Також передбачається зростання температури повітря і навіть можливість виникнення пустелі в одній з областей.
«Як саме розвиватиметься ситуація − м’якше чи більш жорстко − залежить від того, як людина буде проводити свою господарську діяльність, які джерела енергії використовуватиме, як багато викидатиметься парникових газів», − пояснила вчена.
За прогнозами Краковської, до 2050 року середня температура в південних областях України може сягати 28-30°C. Це може призвести до змін у природному середовищі країни, зокрема, утворення пустелі в Одеській області.
Глобальні зміни клімату вже призвели до аномальних погодних умов та зростання цін на продукти в усьому світі. Перепади температур та надмірна спека можуть стати поширеними явищами у майбутньому, що вплине на економіку та життя людей.
ВЧЕНІ ЗНАЙШЛИ В РАДІОАКТИВНИХ ОЗЕРАХ США МІКРООРГАНІЗМИ, ЩО ЖИВЛЯТЬСЯ РАДІАЦІЄЮ ЯК ЧОРНОБИЛЬСЬКІ ГРИБИ
Учені з Університету Айдахо зробили несподіване відкриття у радіоактивних озерах США, які виникли через ядерні випробування часів Холодної війни. За допомогою дронів із спектрометрами вони виявили мікроорганізми, які не лише вижили в умовах сильного радіоактивного забруднення, а й активно розмножуються.
Ці мікроорганізми нагадують чорнобильські радіотрофні гриби, здатні використовувати радіацію як джерело енергії. Вони містять меланін − пігмент, який допомагає перетворювати радіацію на поживні речовини, фактично діючи як «живі сонячні панелі».
Знахідка має важливе значення для біотехнологій, адже такі організми можуть стати джерелом нових антиоксидантів та допомогти у розробці вакцин. Крім того, їхні механізми генетичного відновлення можуть відкрити нові горизонти у медицині.
Це відкриття змінює уявлення про умови, придатні для життя. Воно підштовхує астробіологів припустити, що подібні форми життя можуть існувати на планетах із високим рівнем радіації, зокрема на Марсі.
ЛІТІЙ МОЖЕ ЗУПИНИТИ ХВОРОБУ АЛЬЦГЕЙМЕРА: РЕВОЛЮЦІЙНЕ ВІДКРИТТЯ НАУКОВЦІВ З ГАРВАРДУ
Учені з Гарвардської медичної школи виявили, що у людей з легкими когнітивними порушеннями та діагнозом Альцгеймера рівень літію в їх мозку значно нижчий. Ця відкриття може змінити підхід до лікування хвороби, яка сьогодні поширена серед понад 55 мільйонів людей по всьому світу.
Проведені експерименти з мишами, яким давали літій оротат, показали вражаючі результати: тварини, які втратили здатність до запам'ятовування, почали успішно виконувати тести на пам'ять, і також спостерігалося зменшення кількості амілоїдних бляшок і патологічних тау-білків у їх мозку.
Експерти вважають, що літій оротат має дві ключові переваги: він краще доставляється до мозкових клітин, ніж традиційні форми літію, і не вимагає великих доз, що знижує ризик токсичності.
Проведені дослідження показали, що дефіцит літію може мати велике значення для розвитку хвороби Альцгеймера, а використання літію оротату може бути перспективним напрямком для подальших досліджень та розробки нових методів лікування цієї небезпечної хвороби.
ШТУЧНИЙ ІНТЕЛЕКТ МОЖЕ ВИЯВЛЯТИ РАК ГОРЛА ЗА ГОЛОСОМ – ДОСЛІДЖЕННЯ
Штучний інтелект може стати інструментом раннього виявлення раку горла, аналізуючи короткі голосові записи пацієнтів. Такого висновку дійшла міжнародна група дослідників, результати роботи якої опубліковані в журналі Frontiers in Digital Health.
Вчені встановили, що алгоритми ШІ здатні визначати аномалії на голосових зв’язках – від доброякісних вузликів до ранніх стадій раку гортані, лише за кілька секунд аудіозапису. Такий підхід може стати простішою та швидшою альтернативою нинішнім методам діагностики, що включають назальну ендоскопію та біопсію, які є інвазивними, потребують спеціального обладнання та кваліфікованого персоналу.
За оцінками дослідників, пілотне тестування подібних інструментів у клініках може розпочатися вже у найближчі кілька років. Перші голосові системи для охорони здоров’я вже проходять випробування.
Підготувала Мар’яна Рабченюк (за матеріалами преси).
Перше фото: pixabay