Знание-сила, 2009 № 07 (985)

ВО ВСЕМ МИРЕ

Нехватка чистой питьевой воды — причина гибели полутора миллионов человек в год. Все из-за того, что 85 % воды в пустынных местностях уходит на полив различных плантаций. Ученые из компании DIME Hydrophobic Materials разработали покрытие для песка, которое значительно сократит траты на ирригацию.

Ближний Восток и Африка больше других частей планеты страдают от нехватки воды. Видимо, по этой причине создали чудо-песок именно в ОАЭ, хотя и не без участия немецкого ученого Гельмута Шульце. Результат совместной работы — гидрофобный песок, сохраняющий свои свойства в течение 30 лет. Ученые предлагают использовать десятисантиметровый слой этого чудесного песка как водозадерживающий пласт между верхним слоем земли, на котором растут растения, и всей остальной почвой.

Слой водонепроницаемого песка создает подстилку, которая не дает воде просачиваться. Таким образом, полив можно было бы сократить до одного раза в сутки. А это экономия почти 75 % воды, которая могла бы спасти жизни остро нуждающихся в ней людей.

Разработку уже признало немецкое федеральное управление по охране окружающей среды, которое посчитало гидрофобный песок экологически безопасным.

Ученым из США удалось реконструировать тексты двух ранее неизвестных трактатов Архимеда: «Метод механических теорем» и «Стомахион». Трактаты хранились в Музее искусства Уолтетта в Балтиморе. Пергамент, на котором в X веке были записаны трактаты, в XIII веке был вытерт и на нем записан молитвенник. С помощью рентгеновских лучей ученым удалось восстановить тексты трактатов, ранее не известных науке.

Как выяснилось, Архимед далеко опередил свое время: фактически он пользовался в своих исследованиях тем, что потом назовут математическим анализом; в частности, он изобрел способы суммирования бесконечного количества слагаемых. Таким образом, концепция бесконечности, которой пользовался Архимед, существенно отличалась от того, что ему традиционно приписывают.

Новые документы, называемые палимпсестами Архимеда, попали в Музей Уолтетта в 1998 году, после того как были выставлены на аукцион неизвестным коллекционером.

Массив нанотрубок из диоксида титана под воздействием солнечного света способен преобразовывать смесь углекислого газа и водяного пара в природный газ, что в будущем может решить проблему парниковых выбросов, приводящих к глобальному изменению климата, сообщают ученые из Пенсильванского университета (США).

Конверсия углекислого газа в углеводороды с помощью наночастиц диоксида титана уже предлагалась учеными, однако для работы таким катализаторам до сих пор было необходимо ультрафиолетовое излучение. Новая разработка ученых из Пенсильванского университета позволяет осуществлять эту реакцию гораздо более эффективно, так как им удалось заставить катализатор работать под воздействием широкого диапазона длин волн солнечного света.

Секрет ученых — получение диоксида титана в форме нанотрубок, каждая из которых имеет диаметр 135 нанометров и в длину достигает 40 микрон. Кроме того, каталитическая активность частиц увеличивается после покрытия поверхности трубок наночастицами меди и платины.

Установка, собранная с использованием этого наноматериала, позволила преобразовать смесь углекислого газа и паров воды в метан, этан и пропан в 20 раз эффективнее, чем при помощи обычных катализаторов. Несмотря на то, что этой эффективности еще недостаточно для промышленного применения, авторы разработки не скрывают своего оптимизма и уверены, что эффективность катализатора можно еще заметно увеличить.

За последние 10–12 лет специалисты из разных стран добились неплохих успехов в протезировании. Однако до сих пор оно касалось преимущественно конечностей — сегодня при наличии средств у пациента ему могут предложить протезы всех размеров и функций.

В деле же внутреннего протезирования наблюдается большой пробел, и в случае переломов внутренних костей или восстановления дополнительных функций все обстоит куда хуже. Существующие на сегодня заменители мышц и костной ткани, как правило, неудобны и очень дороги. Но специалисты из Университета штата Калифорния планируют изменить положение вещей. Они создали искусственный полимерный материал, способный заменить лицевые мышцы, отказавшие после лицевой травмы или заболевания, например острого паралича.

Структура созданного полимера напоминает структуру настоящих мышц. «Полимерные» заменители способны полностью или частично восстановить контроль не только над большими лицевыми мышцами, но и над совсем маленькими — например, теми, которые управляют веками глаз.

В среде океанологов бытовало убеждение, что основным поставщиком карбоната кальция в океанические воды является планктон. Однако наблюдаемое изменение кислотности воды с увеличением глубины не укладывалось в эту теорию: океан становится щелочным на значительно меньшей глубине.

Новые результаты позволяют объяснить это несоответствие. Ученые под руководством Мартина Гроселла из Университета Майами показали, что морские рыбы выделяют в океаническую воду карбонаты, которые образуются в их кишечнике, в более растворимой форме, чем планктон, поэтому он уменьшает кислотность воды раньше достижения дна. Большая же часть карбоната кальция, производимого планктоном, оседает и оказывается «запечатанным» под осадочными породами на многие сотни лет.

Согласно оценкам Гроселла и коллег, доля «рыбьего» карбоната кальция составляет от 3 до 15 % от его общего количества. Авторы подчеркивают, что эти цифры не являются окончательными и в действительности могут оказаться в несколько раз больше.

Результаты ученых заставляют по-новому взглянуть на химическое равновесие океанов. В последние годы из-за выбросов углекислого газа в атмосферу морская вода начала закисляться, что пагубно сказывается на развитии многих организмов (например, кораллов) и, наоборот, стимулирует рост других (морская трава). Рыбы при повышении температуры и содержания CO2 в воде начинают усиленно размножаться и выделять больше карбонатов. То есть они выполняют «буферные» функции, поддерживая равновесие в системе.

Рисунки А. Сарафанова