Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Журнал «Компьютерра» №43 от 22 ноября 2005 года
Шрифт:
Светлый мускул

К любопытным выводам пришли теоретики из Массачусетского технологического института, промоделировавшие поведение искусственных мускулов на суперкомпьютере. Расчеты предсказывают, что облучение полимеров светом с подходящей длиной волны может заставить их сокращаться в тысячу раз быстрее человеческой мускулатуры.

***

Сегодня роботы с искусственной мускулатурой могут похвастать силой, но никак не

проворством. Их конечности движутся на два порядка медленнее наших. В последние годы мускулатуру роботов изготавливают из так называемых сопряженных полимеров. Помещенные в жидкий или гелеобразный электролит, эти полимеры могут сокращаться под действием электрического тока. Механизм их работы был не ясен, и ученые действовали методом проб и ошибок. Предполагалось, что полимерная цепочка изгибается, если ее определенные места получают дополнительный электрический заряд. Заряд по полимерной цепочке распространяется в виде солитона - волны электронной плотности особой устойчивой формы (сине-красная капля на рис. 1, красный шарик обозначает ион электролита). Было ясно, что неторопливая диффузия ионов электролита и делает сокращение пластиковых мускулов таким медленным.

Ученым впервые удалось смоделировать поведение полимерной цепочки, исходя из уравнений квантовой механики. Расчеты показали, что облучение цепочки светом с определенной длиной волны может возбудить в ней солитон и вызвать изгиб без использования ионов электролита (рис. 2, красным цветом обозначена область с положительным зарядом, возникающим под действием излучения). Это открытие должно сделать мускулатуру роботов значительно легче и в сто тысяч раз быстрее.

Теперь дело за экспериментальным подтверждением теоретических предсказаний и поиском практических реализаций быстрой световой мускулатуры.
– Г.А.

Хоть глаз выколи

Сотрудники Швейцарского федерального технологического института, Потсдамского университета и Института Зюса в Берлине сконструировали оптический сканирующий микроскоп, позволяющий изучать образец, даже если он находится в полной темноте.

Традиционные оптические микроскопы мало изменились со времени своего изобретения. Световые волны от внешнего источника рассеиваются на объекте наблюдения, а затем проходят через систему линз, которая и формирует его увеличенное изображение. Новый же микроскоп устроен совсем иначе. Его основной элемент - наночастица золота, закрепленная на конце тончайшего стержня из стекловолокна. Этот стержень располагается перпендикулярно предметному столику и практически касается поверхности исследуемого объекта. Сбоку на наночастицу направлен сфокусированный пучок света от ксеноновой лампы.

Как же действует этот необычный инструмент? Падающие на крупицу золота фотоны возбуждают в ней индуцированное излучение. Резонансная частота и ширина спектральных линий излучения определяются не только материалом и формой наночастицы, но и непосредственным окружением. Если непрерывно считывать эти параметры во время движения стержня над объектом наблюдения, то можно реконструировать изображение поверхности изучаемого образца (естественно, с помощью компьютера).

Наночастицу-пробник совсем не обязательно возбуждать посредством освещения - для этого пригодно и переменное электрическое поле, так что новый прибор назвали оптическим микроскопом весьма условно. Он, конечно, не способен заменить обычный микроскоп, но зато обладает целым букетом редких достоинств. К примеру, индуцированное излучение наночастицы очень чувствительно к диэлектрическим постоянным соседних предметов, и поэтому новый микроскоп можно использовать для сканирования диэлектрических характеристик. Поскольку наночастица-пробник очень мала и находится в непосредственной близости к исследуемому объекту, прибор обладает чрезвычайно высокой разрешающей способностью.
– А.Л.

In vino valetudo

Ученые из исследовательского центра Litwin-Zucker (штат Нью-Йорк)

опубликовали результаты работы, которая несомненно порадует любителей красного вина. Оказывается, вино содержит полифенольное соединение ресвератрол, которое снижает содержание в клетках мозга амилоидного белка, накапливающегося при болезни Альцгеймера. Вероятно, ресвератрол активизирует протеосомы - внутриклеточные структуры, отвечающие за разрушение ненужных и дефектных белков.

Похоже, в вине можно искать не только истину, но и здоровье (если, конечно, не выходить за пределы рекомендованного медиками стакана в сутки), особенно учитывая, что это далеко не первые результаты подобного рода. Исследования показали наличие в красном вине естественных антиоксидантов и полезных микроэлементов, да и благотворное действие умеренного потребления алкоголя на сердечно-сосудистую систему достаточно хорошо изучено. Может показаться, что способность противостоять болезни Альцгеймера в сравнении с этим - свойство второстепенное. Увы, такая точка зрения связана с недооценкой этого опаснейшего недуга и частично объясняется заниженной официальной статистикой его распространенности.

Представьте, что наступит день, когда ваша рассеянность станет все чаще бросаться в глаза окружающим. Невинные шутки над несколько раз повторенными вопросами сменятся тревогой о вашей способности найти дорогу домой, справиться с дверным замком, выключить газ. Еще позже забота о вас сменится усталостью близких… Окончательный диагноз, впрочем, можно будет поставить только после получения образцов мозговой ткани для гистологического исследования. Именно оно поможет обнаружить в мозгу группы деградированных нейронов, бляшки амилоидного белка и поставить окончательный диагноз - болезнь Альцгеймера.

Нарисованная здесь безрадостная перспектива, если ничего существенного в медицине не изменится, ожидает 15 процентов людей, доживших до 65 лет, а также 35 процентов 85-летних. Симптомы этой болезни известны с глубокой древности, но особенно широкое распространение она получила в современном мире. В постиндустриальном обществе доля пожилых людей, по всей видимости, станет расти и далее, и в ногу с этим будут шириться болезни старческого возраста. Впрочем, кого-то этот недуг поражает и в 40-50 лет (известен даже случай заболевания 28-летнего человека).

Причина болезни Альцгеймера - уменьшение содержания ацетилтрансферазы в мозговых клетках. Этот фермент синтезирует ацетилхолин, вещество, участвующее в передаче сигнала между нервными клетками. Наука постепенно подбирается к пониманию причин этой аномалии. Уже ясно, какие нарушения на клеточном уровне сопутствуют развитию болезни, а у мышей найдены содействующие ей гены. В надежде на то, что завтра успехи молекулярной биологии защитят нас от этой напасти, сегодня мы можем пить красное вино и … работать. Хотя болезни Альцгеймера подвержены все слои населения, известно, что вероятность ее наступления снижает интеллектуальная деятельность, связанная с обработкой информации.
– Д.Ш.

Клерикальная мимикрия

Свершилось! Слушания по проблеме преподавания теории эволюции в штате Канзас завершены. Шестью голосами против четырех Совет по образованию этого штата ввел в школьную программу биологии изучение взгляда о «разумном плане» (intelligent design). Борьба так называемых научных креационистов за придание их взглядам академического имиджа закончилась победой по крайней мере в одном штате «флагмана демократии».

Но почему проигравшая сторона - эволюционисты - воспринимают такое решение как шаг к разрушению науки? Их обвиняют в стремлении заткнуть рот оппонентам - неужели они против возможности высказывать мнение для представителей всех точек зрения? Конечно, нет. Эволюционисты вовсе не выступают против проповеди веры. Проблема в том, что современный креационизм не имеет отношения к науке, но претендует на то, чтобы его изучали как научную теорию. Это проект библейских фундаменталистов, пытающихся преодолеть отделение школы от церкви, законодательно закрепленное в США и многих других странах.

Поделиться:
Популярные книги

Начальник милиции. Книга 4

Дамиров Рафаэль
4. Начальник милиции
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Начальник милиции. Книга 4

Жатва душ. Остров мертвых

Сугралинов Данияр
Фантастика:
боевая фантастика
рпг
5.20
рейтинг книги
Жатва душ. Остров мертвых

Покоривший СТЕНУ. Десятый этаж

Мантикор Артемис
3. Покоривший СТЕНУ
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
рпг
5.00
рейтинг книги
Покоривший СТЕНУ. Десятый этаж

Дракон - не подарок

Суббота Светлана
2. Королевская академия Драко
Фантастика:
фэнтези
6.74
рейтинг книги
Дракон - не подарок

Скандальный развод, или Хозяйка владений "Драконье сердце"

Милославская Анастасия
Фантастика:
попаданцы
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Скандальный развод, или Хозяйка владений Драконье сердце

Я Гордый часть 7

Машуков Тимур
7. Стальные яйца
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Я Гордый часть 7

Наследник жаждет титул

Тарс Элиан
4. Десять Принцев Российской Империи
Фантастика:
городское фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Наследник жаждет титул

Системный Алхимик II

Шимуро Павел
2. Алхимик
Фантастика:
рпг
уся
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Системный Алхимик II

Прометей: повелитель стали

Рави Ивар
3. Прометей
Фантастика:
фэнтези
7.05
рейтинг книги
Прометей: повелитель стали

Неудержимый. Книга XVII

Боярский Андрей
17. Неудержимый
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Неудержимый. Книга XVII

Неправильный лекарь. Том 1

Измайлов Сергей
1. Неправильный лекарь
Фантастика:
городское фэнтези
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Неправильный лекарь. Том 1

На границе империй. Том 10. Часть 1

INDIGO
Вселенная EVE Online
Фантастика:
космическая фантастика
попаданцы
5.00
рейтинг книги
На границе империй. Том 10. Часть 1

Локки 5. Потомок бога

Решетов Евгений Валерьевич
5. Локки
Фантастика:
юмористическое фэнтези
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Локки 5. Потомок бога

Сын Тишайшего 2

Яманов Александр
2. Царь Федя
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Сын Тишайшего 2