Translate

пятница, 31 июля 2015 г.

Табак!? спасения утопающих...



Как только табак попал из Америки в Европу, курение стали активно применять в качестве лекарства от самых разных болезней. Вдыхание табачного дыма в лёгкие не было единственным способом употребления, популярным методом лечения стали также табачные клизмы, причём такую процедуру европейцы переняли от индейцев. Самое широкое применение эти клизмы нашли для спасения утопающих — якобы, проникающий во внутренние органы дым согревал их и возвращал человека к жизни. Инструменты для проведения такой процедуры были в обязательном порядке включены в спасательные наборы, расставленные вдоль пляжей Темзы. Использование табачных клизм постепенно сошло на нет в течение XIX века, когда стали появляться доказательства ядовитости никотина.

Математики научились обсчитывать хаос и последствия "эффекта бабочки"

Математики из США придумали новое определение хаоса и разработали набор формул, основанных на принципе так называемой энтропии расширения, который позволяет просчитывать работу хаотических систем при помощи компьютера и оценивать силу знаменитого "эффекта бабочки" в них.


 © Фото: UMD Chaos Group
 

Американские математики разработали принцип и набор формул, основанных на принципе так называемой энтропии расширения, который позволяет просчитывать работу хаотических систем при помощи компьютера и оценивать силу "эффекта бабочки" в них, говорится в статье, опубликованной в журнале Chaos.

Термин "эффект бабочки" был изобретен известным математиком и метеорологом Эдвардом Лоренцом в 1961 году, когда он пытался просчитать погоду на несколько дней. Ученый обнаружил, что малейшие изменения в изначальных условиях расчетов очень сильно меняют их результат, причем делают это малопредсказуемым и непросчитываемым образом.

Сам Лоренц сравнивал подобные изменения с тем, как взмах крыла чайки или бабочки в одном уголке Земли может кардинальным образом поменять погоду на один день, неделю или более долгое время в другой части планеты. Так родилась современная математическая теория хаоса, описывающая поведение подобных нелинейных систем.

Брайан Хант и Эдвард Отт из университета Мэриленда в Колледж-Парке (США) разработали набор формул и принципов, позволяющих предсказать эволюцию хаотических систем и оценить последствия "эффекта бабочки", используя свое собственное определение хаоса.

В его основе лежит понятие так называемой энтропии расширения – разработанной Хантом и Оттом математической концепции, отражающей то, как быстро меняется скорость, с которой увеличивается объем моделируемой хаотической системы и как быстро она выходит за некие заданные изначально рамки.

Помимо этого, модель хаоса Ханта и Отта учитывает в себе влияние внешних факторов на работу системы уже после того, как она стартовала, что позволяет более точно предсказывать поведение реальных объектов мира, постоянно взаимодействующих с окружающей средой.

И то и другое, как подчеркивают ученые, достаточно легко просчитать, что позволяет определить, является ли та или иная моделируемая система хаотичной по своей природе, и оценить то, насколько сильны будут "эффекты бабочки" в ней.

Данные формулы, как надеются математики, помогут астрономам точнее предсказывать поведение планет в хаотически устроенных звездных системах, метеорологам – научиться по настоящему предсказывать погоду, а медикам – создать надежные водители ритма сердца.

Крылья бабочек помогли ученым удвоить КПД солнечных батарей

Британские физики "подсмотрели" у бабочек необычный способ того, как мы можем повысить КПД солнечных батарей почти в два раза и в 17 раз уменьшить их массу.

 
 © Фото: Shanks et al.

 Физики из Великобритании смогли улучшить максимальный КПД солнечных батарей и почти в 17 раз уменьшить их вес благодаря наблюдениям за тем, как бабочки разогревают свои крылья перед полетом и изучению их внутренней структуры, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
"Наше исследование показало, что непритязательная капустница-белянка является не просто вредителем, угрожающим урожаю, но и настоящим экспертом в области  сбора солнечной энергии и использования ее для своих нужд", — рассказывает Ричард Френч-Констант (Richard French-Constant) из университета Эксетера (Великобритания).
Френч-Констант, эксперт в области биологии бабочек, помог коллегам по университету под руководством Тапаса Маллика (Tapas Mallick) найти способы радикально улучшить конструкцию, КПД и снизить себестоимость солнечных батарей, опираясь на то, как устроены крылья белянок и других чешуекрылых насекомых.
Как рассказывает биолог, бабочки, как и другие насекомые, не являются теплокровными существами, и они могут летать только тогда, когда двигательные мускулы их крыльев будут хорошо прогреты солнцем. Белянки привлекли коллективное внимание ученых по той причине, что этот вид насекомых просыпается и начинает летать гораздо раньше, чем другие виды бабочек, что в особенности заметно в облачные дни, когда Солнце скрыто за тучами.
Это наблюдение натолкнуло физиков на мысль, что крылья белянок могут быть устроены таким образом, что они лучше поглощают энергию солнечных лучей, чем у других насекомых. Руководствуясь этой идеей, Маллик и его коллеги проследили за тем, как свет отражается от крыльев бабочек и расположенных на них чешуек.
Эти наблюдения раскрыли несколько любопытных вещей. К примеру, белянки держат крылья по отношению друг к другу под определенным углом, что позволяет особым отражательным чешуйкам на поверхности крыльев перенаправлять практически весь отражаемый свет на ту часть брюшка насекомого, где находятся двигательные мускулы.
Используя эти чешуйки в качестве образца, физики смогли создать такое покрытие для солнечных батарей, которое заметно увеличило долю поглощаемого ими света и позволило уменьшить их толщину. Что интересно, подобного же эффекта можно добиться, просто прикрепив крылья белянок к поверхности солнечных батарей, не меняя и не обрабатывая их поверхности.
Как заявляют Маллик и его коллеги, их версия солнечной батереи поглощает в среднем на 41-50% больше света, чем классические фотоэлементы, и при этом она может обладать в 17 раз меньшей массой при аналогичной мощности.
По словам исследователей, КПД их солнечных батарей и соотношение их массы и мощности можно будет сделать еще более привлекательными, если им удастся улучшить свойства искусственных аналогов чешуек белянок. Такие солнечные батареи, как предполагают Маллик и его коллеги, будут в первую очередь интересны не только энергетикам, но и разработчикам космических кораблей и зондов, где вес источника питания играет критическую роль.

Медики научились "пробуждать" ВИЧ и выгонять его из клеток


Вирусологи из университета Калифорнии научились "выгонять" ВИЧ, окопавшийся внутри клеток иммунной системы и других тканей тела после сессий антиретровирусной терапии, при помощи лекарства от рака и мужского контрацептива, что в перспективе позволит найти ключ к полному избавлению от ВИЧ и СПИДа.



© Фото: CDC/ C. Goldsmith

Американские вирусологи научились заставлять ВИЧ, спрятавшийся внутри клеток тела после сессии антиретровирусной терапии, покидать их и "пробуждаться" при помощи лекарства от рака, что в перспективе позволит найти ключ к полному избавлению от ВИЧ и СПИДа, говорится в статье, опубликованной в журнале PLOS Pathogens.

"Мы очень рады тому, что нам удалось найти блестящего кандидата на роль "будильника" для ВИЧ, и средства его последующего уничтожения, и что самое главное, он уже одобрен для использования и применяется для лечения пациентов. Эта молекула имеет огромный потенциал для дальнейших клинических исследований", — заявила Сатья Дандекар (Satya Dandekar) из университета Калифорнии в Дэвисе (США).