Кристаллы с данными, чип для анализа крови и гибкий лазер: открытия и изобретения, взрывающие мозг

Моделирование подтвердило, что подобные следы могло оставить кольцо каменистых обломков, падая на поверхность планеты. Возможно, они были останками крупного небесного тела, случайно захваченного и разрушенного гравитацией Земли.

Британские ученые представили новый вид памяти — кремниевые кристаллы, способные сохранять данные без деградации на протяжении миллиардов лет. Уникальный материал переносит экстремально низкие температуры и нагревание до 1000 °C, давление до 10 т/см^2 и высокий уровень радиации. Информация записывается в виде трехмерного массива микроскопических полостей диаметром около 20 нм, которые формируются с помощью лазеров.

Для демонстрации технологии авторы «выгравировали» на таком кристалле полный геном человека. Новый носитель уже помещен в «Память человечества» — архив данных, который накапливается в соляной пещере в Австралии на всякий будущий случай.

На потрясающие 23 млн световых лет — в 140 раз больше всего Млечного Пути — вытянулся релятивистский джет, выброшенный сверхмассивной черной дырой. По счастью, галактика Порфирион, в центре которой находится дыра, располагается от нас еще дальше, на целых 7,5 млрд световых лет.

Активно поглощая материю, черная дыра сильно раскаляет и ускоряет вещество в своих окрестностях, закручивая его и выбрасывая из полюсов узкие потоки, разогнанные до околосветовых скоростей. Сегодня астрономам известно более 10 тысяч подобных объектов, но исходящий из Порфириона — самый протяженный. Однако ученые полагают, что это лишь вершина айсберга. Вероятно, далекие галактики, существовавшие в ранние эпохи жизни Вселенной, могут создавать еще более внушительные джеты.

Мозг дрозофилы смехотворно мал, не больше макового зернышка, и содержит менее 140 тыс. нервных клеток. Несмотря на это, он обеспечивает удивительно сложное поведение, включая поиски пищи и партнера для спаривания, маневренный полет и все прочее, необходимое насекомому для выживания и успешного размножения. В крошечном объеме «упаковано» в общей сложности 149 м нервных «проводов», а отдельные нейроны образуют более 54,5 млн контактов друг с другом.

Лишь недавно ученым удалось разобрать всю эту систему на детали и представить первый коннектом — полное описание связей между нейронами мозга дрозофилы. Модель доступна онлайн; она открывает совершенно новые горизонты для исследования нервной системы и лишний раз напоминает, насколько сложнее будет расшифровка коннектома человека, головной мозг которого содержит более 80 млрд нейронов.

Если все пойдет в соответствии с программой NASA Artemis, то в 2026 году люди снова ступят на поверхность Луны — и на этот раз одеты они будут по-настоящему стильно. Компания Axiom Space, занимающаяся разработкой новых скафандров, объявила о коллаборации с модным домом Prada и на Международном конгрессе астронавтики уже представила первую модель «осеннего сезона — 2024».

Перспективные AxEMU — новая версия нынешних скафандров xEMU — пригодятся и на Луне, и для внекорабельной деятельности на МКС и, возможно, на будущих космических станциях. Инженеры проектируют их с учетом условий Южного полюса спутника, где перепады температур крайне сильны и есть такая серьезная опасность, как липкая лунная пыль, способная быстро забить любые щели. Эксперты из Prada активно участвуют в подборе материалов и способов их соединения, которые обеспечат максимально надежную защиту астронавтов, и, конечно, отвечают за стиль.

Современные нейроинтерфейсы точечно считывают активность разных участков мозга — а иногда даже отдельных групп нейронов — с помощью массива из множества тончайших электродов. Повысить чувствительность и срок их службы можно, заменив металлические контакты графеновыми. Этот материал обладает намного лучшей электропроводностью и, в отличие от металлов, не деградирует из-за электрохимических реакций между ним и ионами внешней среды.

Такой подход реализует испанский стартап INBRAIN Neuroelectronics. Графеновый нейроинтерфейс позволяет не только регистрировать активность нервных клеток, но и подавать на электроды сравнительно большое напряжение, не боясь их разрушения, — чтобы стимулировать нейроны, внося коррективы в их работу. Разработчики готовят испытания нового устройства на добровольце, страдающем паркинсонизмом: ученые надеются, что в будущем им удастся воздействовать на мозг, снижая проявления этой неизлечимой болезни.

В китайских летописях в 1181 году отмечено появление нового светила в созвездии Кассиопеи — как мы теперь знаем, это была сверхновая. Сегодня ее соотносят со звездой J005311, находящейся в 7500 световых годах от Солнца. Взрыв не разнес звезду полностью, а окружающее ее облако выглядит и вовсе необычно — то ли как одуванчик, то ли как праздничный салют.

Астрономы предполагают, что вспышка относилась к редкому типу Ia – сверхновым, которые образуются при слиянии двух плотных белых карликов, и к еще более редкому подтипу Iax, взрыв которых оставляет звезду-«зомби», возникшую при слиянии остатков двух исходных. Эту версию подтверждают и наблюдения, и расчеты.

Судя по радиусу (3 световых года) и скорости расширения (1100 км/с) «одуванчика», он начал расти как раз около 1000 лет назад. Его лучи неожиданно богаты серой, которая образовалась при вспышке. Но почему она появилась в таких количествах и отчего туманность получила эту странную форму, неизвестно.

Сердечный приступ — один из тех моментов, когда каждая секунда промедления может стоить жизни. Однако достоверная диагностика требует анализа крови, который может занять часы.

Медики из Университета Джонса Хопкинса сумели сократить этот срок до нескольких минут. Они разработали крошечный чип с особым образом наноструктурированной поверхностью, на которую помещается образец крови. Поверхность усиливает естественные электромагнитные сигналы, которые анализируются с помощью рамановской спектроскопии, фиксируя биомаркеры инфаркта в очень малых концентрациях. Авторы уже испытали прототип и задумываются над тем, чтобы модифицировать его для обнаружения признаков инфекционных и онкологических заболеваний.

Физики из Университета Глазго предложили новый метод, позволяющий «сгибать» лазерное излучение без оптоволокна. По словам авторов разработки, они сами шокированы тем, что прежде это никому не приходило в голову, ведь подобный эффект иногда наблюдается в облаках и хорошо известен.

Когда солнце светит сквозь высокое дождевое облако, верхняя его часть кажется ярко-белой, поскольку микрочастицы воды отражают и рассеивают излучение. Нижних же слоев достигает совсем мало света, поэтому выглядят они намного темнее, хотя они состоят из тех же капель. Чтобы сымитировать такой эффект, ученые использовали белый полупрозрачный материал с пустым «туннелем» для света внутри. С помощью 3D-принтера они распечатали различные геометрические формы, показав, как можно изогнуть луч в ту или иную заранее заданную сторону.

В 2022 году компания LG продемонстрировала гибкий экран, способный деформироваться и растягиваться на 20%: прозрачный органический материал, в который интегрированы электроды и светодиоды MicroLED с размерами пикселей 40 мкм.

В 2024 году возможности девайса стали еще более впечатляющими: в новой версии 12-дюймовый экран способен превращаться в 18-дюймовый, то есть удлиняться на целых 50%, причем проделывать это до 10 тысяч раз без деградации яркости и производительности.