Дхокра — это 4500-летнее ремесло, на изготовление которого уходит почти неделя.

Crispr — редактирование генов

Панцирь африканского жука подсказал новый способ получения воды из воздуха

Проще всего получать питьевую воду из озер, рек, подземных источников или — после очистки — из океана, но команда профессора Майкла Тэма из Университета Уотерлу (Канада) изобрела новый способ, вдохновившись миром насекомых, в частности, пауками и жуками. Они разработали губчатые мембраны с большой площадью поверхности, которые непрерывно впитывают влагу из воздуха. Эта недорогая технология подходит для регионов, испытывающих постоянный дефицит пресной воды.

«Паутина — это инженерное чудо, — заявил профессор Тэм. — Вода задерживается на нитях. Пауку не надо самому спускаться к реке, чтобы напиться, он собирает влагу из воздуха». Аналогичным образом поступают жуки, обитающие в пустыне Намиб на юге Африки: они собирают капли атмосферной влаги своим узорчатым панцирем. Вода сама стекает по углублениям прямо им в рот.

Для того чтобы повторить уникальную структуру поверхности панциря жука, канадские ученые использовали парафиновую эмульсию, стабилизированную целлюлозой, пишет EurekAlert. Помимо того, пришлось разработать методы захвата и отталкивания капель воды, основанные на нанотехнологиях и физике поверхности. В итоге им удалось получить супергидрофобную и водоотталкивающую бумагу, испещренную крошечными каналами для впитывания атмосферной влаги с минимальными затратами энергии.

Такая структура действительно оказалась способна привлекать крошечные капельки воды, быстро объединять в более крупные капли и заполнять ими накопитель. При этом все устройство изготовлено из растительных материалов.
Следующим шагом ученых станет разработка технологии массового производства таких поверхностей.

Световодные свойства паучьего шелка позволили китайским ученым разработать практичные, компактные и биосовместимые датчики, способные обнаруживать и измерять незначительные изменения в коэффициенте преломления биологических растворов, например глюкозы. Возможно, однажды такой сенсор будут применять для определения уровня сахара в крови или для других биохимических анализов.

 

В Германии создали сверхкомпактный безмагнитный мотор для электротранспорта

Немецкий автомобильный концерн ZF Friedrichshafen разрабатывает новые моторы для электротранспорта. Недавно он раскрыл подробности своего внутрироторного синхронного электродвигателя I2SM. Поместив внутрь ротора индуктивный датчик, инженеры сэкономили место и создали сверхкомпактный безмагнитный мотор, который, по их словам, работает не хуже синхронных моторов с постоянными магнитами.

Разработчики из ZF Friedrichshafen назвали новую модель I2SM и предлагают автомобильным компаниям заменить ею синхронные двигатели с постоянными магнитами, которые чаще всего используются сегодня в электромобилестроении. Взамен они получат снижение расходов и трудностей, связанных с добычей и поставками редкоземельных материалов, необходимых для производства магнитов.

Однако обычные безмагнитные двигатели требуют наличия элементов вроде колец или щеток, которые увеличивают объем и вес двигателя, а также трение и вероятность износа. Поэтому рынок электротранспорта все же склоняется в сторону двигателей с постоянными магнитами, пишет New Atlas.

Бесконтактная индукция — один из способов направить электричество на катушки ротора без щеток или колец. Развивая этот подход, специалисты ZF Friedrichshafen интегрировали индуктивный датчик внутрь оси ротора в середине катушек, уменьшив пространство на 90 мм без снижения мощности и плотности крутящего момента.

Пока еще рано говорить о реальных преимуществах и недостатках разработки, находящейся на стадии прототипа. Инженеры ZF планируют в будущем интегрировать I2SM в силовые установки на 400 и 800 В для производителей легковых и грузовых электромобилей. А пока образец можно увидеть на проходящей в Мюнхене выставке IAA Mobility.

Английская компания Equipmake, производитель двигательных и силовых установок для электрического транспорта, представила на конференции Future Propulsion в Солихалле новый продукт — передовой электромотор высокой мощности, предназначенный для использования в космосе или на воде. При массе в 40 кг он обеспечивает 400 кВт пиковой мощности.

 

Mahle создал «идеальный электродвигатель», объединив две концепции из более ранних прототипов

Один из крупнейших в мире поставщиков автозапчастей утверждает, что создал «идеальный двигатель». Компактный двигатель Mahle не использует редкоземельные магниты, передает мощность без контакта или износа и может работать на высокой мощности неограниченное время без перегрева.

Это сочетание двух концепций Mahle, выпущенных в 2021 и 2022 годах. Первым был дешевый, высокоэффективный двигатель MCT (без магнитный бесконтактный передатчик), который заменил типичные постоянные редкоземельные магниты в роторе серией электромагнитов с намотанной катушкой и питал эти магниты с помощью бесконтактной индукции.

Это снизило цены на материалы и устранило необходимость запускать цепочки поставок через Китай, который перерабатывает около 97% редкоземельных металлов в мире. Он также был удивительно экономным в энергии, работая с эффективностью более 95% прямо в своем диапазоне рабочих скоростей.

Вторым был двигатель SCT (Superior Continuous Torque), в котором дебютировала новая новаторская система охлаждения. Большинство электродвигателей имеют довольно приличный разрыв между их пиковой номинальной мощностью и их постоянной номинальной мощностью, поскольку перегрев может привести к серьезным повреждениям. Поэтому производители переводят автомобили в режим терморегулирования, сокращая мощность до тех пор, пока температура не снизится.

Двигатель SCT, однако, использует центральный воздухозаборник для подачи охлаждающего масла в середину ротора и использует центробежную силу вращающегося ротора для перекачки его наружу и вокруг статора, а затем к радиатору или другой системе для сбора тепла для использования в другом месте автомобиля.

Он охлаждает двигатель настолько эффективно, что он может работать весь день на 93-100% своей пиковой мощности. Преимущество здесь очевидно с точки зрения производительности, но это также означает, что производителям не нужно использовать негабаритные двигатели, чтобы гарантировать производительность при более высоких температурах - они могут сэкономить место и вес благодаря компактной конструкции SCT.

В 2022 году Mahle намекнул, что эти две концепции можно объединить, и теперь сделал именно это. Новый «идеальный двигатель» пока безымянный, но он использует концепцию охлаждения SCT в без магнитной конструкции MCT с индукционным приводом, в компании говорят, что он сохраняет преимущества обеих этих систем, предлагая исключительную эффективность, устойчивую высокую производительность без перегрева, долгий срок службы и тепло, которое можно собрать. Он не использует постоянные магниты, поэтому он также должен быть дешевым в сборке.

Прорыв китайских ученых в производстве полупроводников из оксида галлия

Полупроводники из оксида галлия отличаются сопротивлением высокому напряжению, меньшим размером и расходом энергии, чем предыдущее поколение полупроводников. По прогнозам аналитиков из FLOSFIA, к 2025 году рынок оксида галлия сравняется с нитридом галлия, а к 2030 году достигнет по стоимости $1,542 млрд. Прорыв китайских ученых способен усилить индустрию производства полупроводников КНР, которую пытаются ослабить США.

На протяжении последних десятилетий полупроводники прошли большой путь от элементарных материалов вроде германия или кремния до соединений (арсенид галлия, фосфид индия) и материалов с широкой запрещенной зоной (карбид кремния, нитрид галлия). Оксид галлия считается четвертым поколением полупроводников со сверхширокой запрещенной зоной, пишет SCMP. Он способен выдерживать сильное электрическое поле, физически и химически стабилен и потребляет мало энергии.

«Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки». Что умеют программные роботы
Ширина запрещенной зоны — мера энергии, которая нужна для освобождения электронов внутри полупроводящего материала. Чем больше значение, тем выше сопротивление высокому напряжению. По сравнению с другими материалами, оксид галлия имеет ряд существенных преимуществ. Однако производить его трудно.

Прошлым летом Министерство торговли США запретило экспорт передовых полупроводников, включая оксид галлия, по причинам национальной безопасности. Устройства, в которых используются эти материалы, обладают высоким военным потенциалом, говорилось в заявлении. В ответ, начиная с прошлого месяца Пекин ввел собственные меры по контролю экспорта галлия и германия. Теперь вывоз важных для страны металлов и связанной с ними продукции должен проходить утверждение регулирующих органов.

Команда ученых из Чжэцзянского университета занялась разработкой отечественных полупроводников новейших поколений. Они обратили внимание, что оксид галлия — единственный материал, образующий отдельные кристаллы, затвердевая из расплавленного состояния при нормальном давлении. Эта особенность позволяет сократить расходы на производство.

Кроме того, предложенный ими метод сократил потребность в дорогостоящем иридии на 80%. Также процесс производства оказался относительно простым и коротким, подходящим для управления автоматикой.
Ученые получили патенты на свое изобретение и собираются заняться оптимизацией технологии путем управления температурными режимами. Таким образом они рассчитывают получать более крупные кристаллы оксида галлия.

На протяжении десяти лет, до 2018 года, китайские власти активно привлекали высококвалифицированных ученых, обучавшихся за рубежом, через финансируемую государством программу Thousand Talents Plan (TTP, «План тысячи талантов»). Однако в результате давления со стороны США Китай закрыл TTP, но спустя два года возродил ее под новым названием и форматом.

Биоинженеры научили бактерии производить электроэнергию из сточных вод

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали новый подход для выработки электричества с помощью кишечной палочки. Бактерия может производить ток, питаясь отходами в сточных водах, сообщает EPFL. Результаты работы опубликованы в журнале Joule.

Науке известны некоторые экзотические микробы, которые естественным образом вырабатывают электричество. Но делать это они могут только с помощью определённых химических веществ, а значит — только в конкретной среде. Кишечная же палочка E. coli — микроорганизм, который может расти в самой разной среде, поэтому ученые выбрали его в качестве «электрического микроба» для своего эксперимента.

Исследователи EPFL модифицировали E. coli, превратив ее в кишечную палочку с улучшенным внеклеточным переносом электронов (EET). В отличие от предыдущих методов, которые требовали специальных химикатов для производства электроэнергии, биоинженерная кишечная палочка может производить электричество, метаболизируя различные органические субстраты.

Одно из ключевых нововведений разработки — создание полного пути EET внутри E. coli, чего раньше не было. Объединив компоненты Shewanella oneidensis MR-1 — бактерии, которая может генерировать электричество, — исследователи успешно создали оптимизированный путь, охватывающий внутреннюю и внешнюю мембраны клетки. Этот новый путь превзошел предыдущие подходы и позволил увеличить выработку электрического тока в три раза по сравнению с традиционными стратегиями.

Способности «электрической кишечной палочки» проверили в разных средах — и везде бактерия эффективно работала и процветала, в том числе в сточных водах от пивоварни. «Настоящие» электрические микробы, для сравнения, даже не смогли выжить в этой среде. 

Так, кишечная палочка, которая может производить электричество, также способна перерабатывать отходы. И, более того, модифицированную бактерию можно использовать в микробных топливных элементах, электросинтезе и биосенсерах. E. coli можно адаптировать к конкретной среде и сырью, что делает ее универсальным инструментом для устойчивого развития технологий.

 

Крупнейшая в мире на сегодняшний день тоннелепроходческая машина «Берта»

 

Как делают болты в Пакистане

Швейцарский стартап Ascento недавно представил  робота-охранника Ascento Guard.

Отличительными особенностями автономной машины являются его «ноги» на колесах и мультяшное, почти антропоморфное «лицо».

Робот Ascento Guard оснащен центральным шасси с круглыми мигающими «глазами» и прямоугольными оранжевыми аварийными огнями, которые служат «бровями». Во время зарядки глаза робота кажутся «закрытыми», имитируя сон, но открываются, когда он находится на патрулировании.

Его маневренная конструкция «колесо-нога» якобы позволяет точно перемещаться по разным ландшафтам, что делает его уникальным. Потенциальные клиенты также могут при желании маркировать робота своими логотипами.

Робот специально разработали для патрулирования больших частных объектов на открытом воздухе. У компании уже есть клиенты в таких отраслях, как производство, центры обработки данных, центры фармацевтического производства и склады. Если робот обнаруживает угрозу безопасности, например злоумышленника, он может предупредить охранников через прилагаемое приложение.

Ascento Guard можно настроить всего за несколько часов и он станет практически автономным с помощью программируемых графиков патрулирования. Он может обследовать периметр со скоростью пешехода примерно 4,5 км/ч и отслеживать пожары или взломы с помощью тепловизионных и инфракрасных камер. Его встроенные динамики и микрофоны обеспечивают сквозную зашифрованную двустороннюю связь, а видеокамеры могут контролировать парковки. Робот также всепогоден, сообщает Ascento.

Генетически модифицированные бактерии расщепляют пластик в соленой воде

Ученые из США генетически модифицировали морской микроорганизм, способный расщеплять в соленой воде пластик, в том числе полиэтилентерефталат (ПЭТ), который встречается повсюду: начиная от бутылок для воды и заканчивая одеждой, сообщает EurekAlert!. Открытие, описанное в журнале AIChE Journal, поможет решить проблему пластикового загрязнения морской среды.

Чтобы получить микроорганизм, разрушающий пластик, исследователи объединили два вида бактерий. Первая бактерия, Vibrio natriegens, процветает в соленой воде и очень быстро размножается. Вторая же бактерия, Ideonella sakaiensis, примечательна тем, что вырабатывает ферменты, которые позволяют ей расщеплять ПЭТ и поедать его.

Ученые взяли ДНК I. sakaiensis и выключили ее в плазмиду. Плазмиды — это генетические последовательности, которые могут распространяться (создавать свои копии) в клетке независимо от собственной хромосомы клетки. Другими словами, можно внедрить плазмиду в чужеродную клетку, и эта клетка будет выполнять инструкции, заложенные в ДНК плазмиды. Именно так и сделали в этой работе. 

Введя плазмиду, содержащую гены I. sakaiensis, в бактерию V. natriegens, исследователи смогли заставить V. natriegens производить нужные ферменты на поверхности своих клеток. Затем исследователи показали, что V. natriegens может расщеплять ПЭТ в соленой воде при комнатной температуре.

Новый микроорганизм позволит в будущем справиться с загрязнением морских водоемов. Но перед этим предстоит решить еще несколько задач. «Во-первых, — отмечает Натан Крук (Nathan Crook) из Государственного университета Северной Каролины, — мы хотели бы включить ДНК I. sakaiensis непосредственно в геном V. natriegens, что сделало бы выработку ферментов, разлагающих пластик, более стабильной особенностью модифицированных организмов. Во-вторых, нам необходимо дополнительно модифицировать V. natriegens, чтобы он мог питаться побочными продуктами, которые он производит при расщеплении ПЭТ. Наконец, нам необходимо модифицировать V. natriegens, чтобы производить из ПЭТ желаемый конечный продукт – например, молекулу, которая является полезным сырьем для химической промышленности». Информация взята с портала «Научная Россия»

Бионические шелкопряды произвели паутину в 6 раз прочнее кевлара

Китайские ученые генетически модифицировали шелковичных червей, внедрив в их ДНК часть генов пауков, которые отвечают за создание прочной паутины. В результате черви начали производить шелковую нить со значительно более высокой прочностью и ударной вязкостью. У нового материала богатый экономический потенциал, начиная от бронежилетов и спецкостюмов для военных и космонавтов до биомедицины и легкой промышленности. Этот шелк в шесть раз лучше держит удар, чем кевларовая нить.

Нити, из которых шелковичные черви строят свои коконы, люди научились получать тысячи лет назад, но они очень легко рвутся. Нить пауков, напротив, прочная и крепкая, но мы не умеем производить ее в больших количествах. Природа пауков заставляет их сражаться до смерти, если они встречают друг друга. Однако ученые не оставляли попыток совместить лучшие качества обоих видов, пишет New Atlas.

Сегодня нить шелкопрядов — единственный шелк животного происхождения, который получается выпускать в промышленных масштабах. Следовательно, предположили ученые из китайского Университета Дунхуа, технология генной модификации может снизить себестоимость продукции при повышении качества.

Для того чтобы придать шелковичному червю уникальные особенности пауков, Ми Цзюньпэн и его коллеги изучили белок паука крестовика (Araneus ventricosus), распространенного в Восточной Азии. При помощи технологии генного редактирования CRISPR-Cas9 белок MiSp был вставлен в ДНК шелкопряда на место гена, кодирующего основной белок его нитей. В результате ученым удалось добиться «локализации», то есть ген был успешно активирован в ДНК червя, не вступая в конфликт с другими аспектами естественной выработки шелка. Свой новаторский метод они описали в статье журнала Matter.

«Концепция „локализации“, описанная в этой статье, наряду с предложенной минимальной структурной моделью, представляет значительный шаг в сторону от предыдущих исследований, — заявил Ми. — Мы уверены, что массовая коммерциализация на горизонте».
Полученные волокна превзошли ожидания ученых. Они считают высокий предел прочности на разрыв — 1299 МПа — со значительной ударной вязкостью — 319 МДж/м3. Вдобавок, они оказались намного более гибкими, несмотря на то, что белок MiSp отвечает за производство прочного, но не эластичного шелка.

У нового материала богатый экономический потенциал, начиная от бронежилетов и спецкостюмов для военных и космонавтов до биомедицины и легкой промышленности. Этот шелк в шесть раз лучше держит удар, чем кевларовая нить.

Световодные свойства паучьего шелка позволили китайским ученым разработать практичные, компактные и биосовместимые датчики, способные обнаруживать и измерять незначительные изменения в коэффициенте преломления биологических растворов, например глюкозы. Возможно, однажды такой сенсор будут применять для определения уровня сахара в крови или для других биохимических анализов.

 

Китайская Fourier показала андроида GR-1, способного держать груз весом 50 кг

 

В России завершились испытания ракеты «Буревестник».

 

Основная сила «Буревестника» – в дальности его полета. Ракета способна лететь в десятки раз больше, чем все имеющиеся ракеты в мире.

☝️Что известно:
- летит весьма низко – примерно 10-50 метров над землей – и поэтому незаметна для ПВО;
- способна донести свою ядерную боевую часть в любое место на планете;
- обладает непредсказуемой траекторией полёта;
- может автономно обходить зоны перехвата.

Для нее нет определения по дальности, т.к. у нее «глобальная дальность». Секрет этого заключается в двигателе «Буревестника».

Принцип работы новой ракеты весьма прост. В ее бортах, в специальных отсеках, вмонтированы мощные нагреватели, работающие от ядерной энергоустановки.
Воздух, который попадет в данные отсеки, нагревается до 1 000 градусов по Цельсию и превращается в рабочее тело двигателя. А когда он вытекает, то образуется тяга.

Получается, что «мотор» «Буревестника» работает на ядерной тяге. И именно благодаря этому уникальному ядерному двигателю «Буревестнику» под силу выполнять полеты в рамках огромного количества времени.

По интеллекту и технологиям неандертальцы не уступали сапиенсам

Изучая стоянку неандертальцев в центральной Португалии на протяжении 30 лет, ученые пришли к выводу, что неандертальцы были равны Homo sapiens по уму, навыкам и развитию технологий. Они могли разводить огонь и использовать его для приготовления пищи, что свидетельствует об их интеллекте. Новые данные ставят под сомнение теорию о том, что неандертальцы вымерли в первую очередь потому, что были глупее предков современного человека.

Неандертальцы обладали символическим мышлением, создавали художественные объекты, украшали свои тела и имели разнообразное питание. Основываясь на последних находках, ученые утверждают, что неандертальцы регулярно готовили пищу на контролируемых кострах, что делает их такими же искусными, как Homo sapiens, жившие тысячелетиями позже.

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу
Исследуя пещеру Gruta de Oliveira в центральной Португалии, которая является одним из наиболее важных мест для изучения среднего палеолита в Европе, археологи нашли следы костров, специально построенных там. Они обнаружили около дюжины костров на разных стратиграфических уровнях на площади раскопок около 30 квадратных метров и глубиной 6 метров. Эти характерные ваннообразные округлые структуры были наполнены остатками пищи и дров. Исследователи узнали, что неандертальцы употребляли в пищу жареное и тушеное мясо коз, оленей, лошадей, туров (вымерших быков), носорогов и черепах.

Ученым не удалось выяснить, каким именно образом жители пещеры разводили огонь, однако доподлинно известно, что они делали это самостоятельно и не нуждались во внешних источниках возгорания, таких как молнии. Исследователи предполагают, что они делали это как в неолите, ударяя кремневыми камнями друг о друга, чтобы получить искры на трут, например, на сухое гнездо. Это древняя техника была обнаружена при изучении личных вещей Эци, Ледяного человека.

Раскопка ряда слоев, охватывающих 30 000 лет, дала археологам возможность сравнить пещеру с другими стоянками в той же области, которые датируются верхним палеолитом и относятся к более позднему периоду, когда в регионе уже проживали Homo sapiens. Ученые считают, что не нашли особых отличий образа жизни неандертальцев от сапиенсов: они жили в пещерах аналогичным образом. Их навыки также являются признаком интеллекта. Эти данные ставят под сомнение широко распространенную теорию, что неандертальцы были вытеснены предками современного человека в силу того, что уступали им в интеллекте и в итоге проиграли в эволюционной гонке. Возможно, причина в чем-то другом.

Исследование провела группа их Университета Тренто, которую возглавили Жоао Зильяо и Мариана Набаис. Они полагались на техники междисциплинарной археологии: предварительные исследования на месте, тщательные раскопки, точное позиционирование всех находок, систематическое просеивание, сбор образцов для последующего анализа под микроскопом в лаборатории. Эта методология считается самой передовой.