Биоволокна вреднее пластика и библейское чудо по науке: открытия недели

Биоволокна вреднее пластмассы

Биоволокна в почве спровоцировали высокую смертность среди дождевых червей, а также снижение роста и репродуктивности у этих животных. Оказалось, что материалы, которые позиционируются как экологическая замена пластику, наносят окружающей среде больший вред, чем он сам.

Ученые из Великобритании изучили, как на червей (они критически важны для поддержания нормального состояния почвы) влияют обычные полиэфирные волокна, а также вискоза и лиоцелл. При высокой концентрации полиэстера через 72 часа погибли 30 % животных, лиоцелла — до 60 %, а вискозы — до 80 %. Другой эксперимент показал, что вискозные волокна негативно повлияли на репродуктивную функцию червей. А когда в почве было много лиоцелловых волокон, у животных замедлился рост и они стали рыть меньше нор.

Ежегодно по всему миру производят сотни тысяч тонн биоматериалов и биоразлагаемых волокон Фото: © Freepik

ИИ рассчитает точную дозу инсулина

Математики МГУ предложили новую методику прогнозирования оптимальных доз инсулина для пациентов с сахарным диабетом I типа. Это заболевание требует постоянного контроля уровня сахара в крови и точных инъекций указанного гормона. Разработанная система повышает эффективность лечения и снижает риски гипо- и гипергликемии. Она использует технологии машинного обучения для прогнозирования оптимальных доз пролонгированного (ночного) инсулина. Программа делает расчет на основе результатов анализов пациента. 

Разработка поможет диабетикам избежать резких колебаний уровня сахара во время сна. Такие модели можно интегрировать в приложения для мониторинга уровня глюкозы в крови или другие медицинские устройства, чтобы давать пациентам рекомендации по дозировке инсулина на основе текущих медицинских показателей.

Мозг крысы подключили к ИИ

Еще одна разработка с применением ИИ — и снова ученые из МГУ. Вместе с сотрудниками биотех-лаборатории Neiry они первыми в мире подключили мозг крысы к программе на базе искусственного интеллекта. Благодаря этому животное смогло отвечать на сложные вопросы — про квазары, язык Python и другие.

В мозг Пифии, как назвали крысу, имплантировали электроды. Нейроинтерфейс работает в паре с ИИ, и когда животному задают вопрос, программа дает грызуну подсказку, стимулируя определенную зону мозга. Благодаря этому подопытный нажимает на кнопку либо слева, либо справа.

Разъем для подключения на голове — пока фантастика, но все к этому идет Фото: © Новости Neiry

«С точки зрения нейрофизиологии этот эксперимент довольно понятен и призван скорее проверить качество работы созданных нами электродов и электроники. Кроме того, мы хотели продемонстрировать концепцию объединения естественного и искусственного интеллекта. В планах у нас гораздо более сложные и интересные идеи по взаимодействию ИИ и мозга», — говорит руководитель лаборатории разработки инвазивных нейроинтерфейсов Института искусственного интеллекта МГУ Василий Попков.

Грязь на мяче помогает бейсболистам 

В бейсболе принято обмазывать мячи специальной грязью. В каждой команде MLB есть сотрудник, который этим занимается. Игроки уверены, что такое покрытие улучшает сцепление с пальцами.

Ученые впервые изучили свойства этой грязи и выяснили, что синтетических аналогов ей пока нет. Исследователи измерили растекаемость этой субстанции, липкость и влияние на трение бейсбольных мячей о кончики пальцев игроков. Чтобы оценить последний показатель, они создали экспериментальную установку, которая имитировала свойства человеческой руки. «Волшебные» свойства грязи исследователи объясняют оптимальным соотношением глины, воды и песка. Интересно, что добывают ее на берегу одной из рек в штате Нью-Джерси. 

Глухие комары не спариваются

Сотрудники Калифорнийского университета доказали, что глухие самцы комаров не спариваются. Удаление одного гена trpVa лишило насекомых не только слуха, но и возможности контактировать с противоположным полом. Все дело в том, что самка привлекает партнера взмахами крыльев — точнее, звуком, который они издают. Спаривание происходит в течение нескольких секунд в воздухе. Или не происходит, если самец ничего не слышит. Ученые считают, что их открытие может привести к решению проблемы передачи комарами опасных заболеваний.

В теории, оглушив комаров, можно было бы регулировать их размножение, а значит и распространение ими опасных заболеваний Фото: © Public domain

А российские исследователи создали модель полета комара и рассчитали его подъемную силу. Это насекомое обладает одной из самых необычных техник подъема в воздух. Крыло совершает частые колебательные движения (более 800 взмахов в секунду) по небольшой амплитуде, а в конце каждого взмаха вверх и вниз оно немного закручивается, что создает дополнительные вихри на краю аэродинамической поверхности и увеличивает вертикальную тягу. Новая вычислительная модель полета комара опубликована в журнале Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. Считается, что научная работа в этом направлении поспособствует разработке беспилотников новых типов, которые смогут летать в узких тоннелях и садиться на вертикальные поверхности.

Ученые объяснили библейское чудо

Согласно тексту Библии Иисус Христос совершил чудо в Галилейском море. Он помог рыбакам, которым не удавалось ничего поймать, собрать большой улов. Объяснить это с точки зрения науки попробовала группа израильских и австралийских лимнологов.

Тивериадское озеро — од­ин из главных ис­точ­ни­ков пре­сной во­ды для Израиля Изображение: © Public domain

Тивериадское, или Геннисаретское, озеро — самое низкое пресноводное озеро на земле. Его побережье в среднем на две сотни метров ниже уровня моря. Максимальная глубина — около 45 метров, а примерная площадь — 165 км². Правда, эти цифры меняются в течение года в зависимости от осадков и потребления воды.

На разных глубинах исследователи измеряли температуру и уровень кислорода, а у поверхности воды — скорость и направление ветра. Тивериадское озеро естественным образом разделено на два слоя: нижний холодный и верхний теплый. В первом кислорода мало, во втором — больше, там и обитает вся рыба. Иногда слои воды смешиваются, и подводные животные погибают.

Такое происходит очень редко — за 34 года наблюдений зафиксировано лишь дважды. Рыба при этом гибнет практически одномоментно. И если поблизости находится рыбак, он увидит, как огромный косяк медленно поднимается из глубины. Как тут не задуматься о чуде?!