Ученые открыли новый вид материи — временные кристаллы

Впервые кристаллы времени — или темпоральные кристаллы — были предсказаны нобелевским лауреатом по физике Фрэнком Вильчеком не так давно — в 2012 году. Однако в прошлом году впервые удалось подтвердить теорию экспериментально — ученым буквально удалось воссоздать этот загадочный вид материи у себя в лаборатории.

Если обычный кристалл — это такая форма твердой материи, у которой структура повторяется в пространстве, но остается неизменной во времени, то темпоральный кристалл периодически меняет свою структуру и во времени тоже, видоизменяясь и затем вновь принимая изначальную конструкцию через определенные интервалы. Если привычные ассоциации с кристаллами для большинства людей — это алмазы и аметистовые камни, то для теоретических физиков это совершенно новый тип материи.

Привычная нам твердая материя не меняет своей структуры во времени — условная углеродная решетка алмаза, известная всем по школьному учебнику химии, остается такой, какая есть, и не двигается без применения к ней энергии, находясь в равновесии в своем основном состоянии. У кристаллов времени же атомная решетка повторяется и во времени — это означает, что основное состояние таких кристаллов — это движение. Фактически это такой вид материи, который никогда не находится в эквилибриуме. Для аналогии представьте себе желе, которое, после того, как в него ткнули пальцем, бесконечно колеблется.

Образно говоря, это и удалось сделать двум независимым группам ученых — одна использовала для создания среды лазерное облучение, другая — микроволновое. Дело в том, что изначальная теория о том, что темпоральные кристаллы, имеющие динамичную природу, могут существовать в полностью статичной температурной среде, как утверждал автор идеи Вильчек, претерпела изменения. На сегодняшний день теоретики сошлись на том, что необходимо сперва спровоцировать движение. Это было доказано Норманом Яо из университета Беркли, который первым расписал подробную инструкцию для получения временного кристалла в лабораторных условиях.

Чего же именно добились экспериментаторы? Одна группа ученых применяла лазер для того, чтобы запустить в движение отдельные частицы (то есть сбивала отдельные ионы с оси) и на выходе получить хаотичное движение всех частиц в цепочке. Вторая группа ученых, возглавляемая известным российско-американским физиком Михаилом Лукиным, действовала по тому же принципу, только использовала для этого микроволновое излучение. В обоих случаях интересно то, что через определенные интервалы времени все частицы в цепочке, приведенные ранее в движение, возвращались «в ряд», то есть принимали свою изначальную структуру — таким образом удалось получить тот самый временной кристалл, чья структура повторялась во времени.

Михаил Лукин

Норман Яо также утверждал, что у временного кристалла могут быть разные фазы — как и у любого твердого вещества. И хотя на сегодняшний день о возможном применении временных кристаллов можно только догадываться, в целом способность работать с такого рода материей может оказаться полезной в технологиях компьютерной памяти и шифрования и в понимании квантовой физики. Бесспорно одно — экспериментальное подтверждение существования временных кристаллов является гигантским прорывом в науке и может привести к качественно новым технологиям в будущем.

Ученые изобрели порошок, заменяющий кровь

Искусственную кровь учатся создавать с XX века. В наше время новости об успехах с этого фронта следуют одна за другой. И вот наступил настоящий прорыв: ученые из США изобрели заменитель крови, который можно хранить в виде порошка.
Для того, чтобы вещество могло разносить кислород по организму, его достаточно разбавить водой и перелить больному, сообщает издание Xinhua.
Преимущества и недостатки: Уникальный препарат красного цвета создан из чистого гемоглобина. Конечно, это не полноценная кровь, и она не обладает всеми функциями, что и настоящая. К примеру, она не участвует в работе иммунной системы, поскольку в ней нет аналогов белых кровяных телец — лейкоцитов.
Храниться порошок может в течение года, а играть функцию крови в разбавленном виде способен не более двенадцати часов. Но данная новинка позволит спасти жизнь тяжело раненным людям, рискующим умереть от кровопотери, пока не найдется подходящая донорская кровь.
Порошковый заменитель крови будет полезен и для проведения долгих хирургических операций, где жизнь пациента находится под угрозой.
Первые испытания: Исследователи Вашингтонского университета, разработавшие кровяной порошок, уже испытали изобретение на животных. Подопытным мышам удалось заменить около семидесяти процентов крови. Это настоящий прорыв в истории создания искусственной крови и большое достижение для мировой медицины.

surgeryzone.net/news/uchenye-izobreli-poroshok-zamenyayushhij-krov.html

10 техногенных наноматериалов, которые способны радикально изменить жизнь

1.  . Самоподпитываемый жидкий металл
Роботы из жидкого металла из фильма "Терминатор", похоже, не такая уж фантастика. Ученые из китайского университета Цинхуа создали жидкий металлический сплав из галлия, иридия и олова, который может двигаться. Для управления им используется электричество, а вот энергия для движения сплаву не нужна — он умеет вырабатывать ее сам. Как заявили ученые, металл способен сам трансформироваться в различные формы и является биомиметическим. Это означает, что металл имитирует биохимические реакции, хотя сам не является биологическим.

2.   Пластырь Nanopatch
Ученые из Университета Йорка работают над пластырем, который сможет обеспечить человека всеми необходимыми препаратами без необходимости инъекций. Обычный пластырь, прикрепленный на руку, оснащен наночастицами, которые достаточно малы, чтобы проникнуть в организм через обычные поры кожи. Наночастицы размером в 20 нанометров проникают в организм, прикрепляются к клеткам-возбудителям болезни или пораженным клеткам, убивают их, а затем выводятся вместе с мертвыми клетками в результате естественных процессов организма.

3. Фильтр-пленка для воды

Разливы нефти в океане случаются достаточно часто. Чтобы избежать подобных экологических катастроф, ученые из штата Огайо изобрели специальное нанопокрытие. При нанесении его на мелкоячеистую сетку из нержавеющей стали, оно не пропускает нефть, позволяя воде свободно проходить через сеть. На создание такого нанопокрытия ученых вдохновила природа. Листья лотоса имеют свойства, которые противоположны нанопокрытию — они отталкивают воду, а не нефть. При создании нанопокрытия ученые имитировали поверхность листа лотоса, "оснастив" его молекулами моющего средства. В результате покрытие начало отталкивать нефть, как лист лотоса отталкивает воду.

4. Освежитель воздуха для подводных лодок

Экипажи подводных лодок во время длительных погружений чем-то должны дышать. Из воздуха постоянно удаляется двуокись углерода с помощью химического вещества под названием амин. Но это вещество добавляет неприятный запах в воздух. Ученые разработали "самоорганизующийся мезопористый монослой" или SAMMS, который может выполнять работу по очистке воздуха ничуть не хуже амина, при этом не обладая отвратительным запахом. Новый материал настолько пористый, что одна чайная ложка вещества по своей площади примерно равна футбольному полю.

5. Нанопроводник электричества

Исследователи Северо-Западного университета выяснили, как создать проводник электричества на основе нанотехнологий. Эти наночастицы могут быть настроены так, чтобы пропускать ток одновременно в различных, противоположных направлениях. Стоит ли говорить об огромном потенциале этого изобретения и о том, что можно создать идеальные электропроводники.

6. Нано-губка — зарядное устройство для телефона

Если это изобретение запустят в массовое производство, то надобность в классических зарядках для телефонов отпадет навсегда. Это нанотехнология работает как губка — она впитывает излишки кинетической энергии из окружающей среды и направляет их в аккумулятор телефона. Материал губки вырабатывает электроэнергию при его механической деформации.

7. Искусственная сетчатка

В будущем, наверняка многие незрячие люди смогут снова видеть. В Израиле была разработана нанопленка, которая предназначена для имитации сетчатки глаза. Она непосредственно подключается к нейронам глаз, чтобы передать нейронной моделирование изображения в мозг. Это поможет незрячим людям вновь обрести зрение.

8. Светящаяся одежда

В Шанхае разрабатывают светоизлучающие волокна, которые могут быть вплетены в предметы одежды. Наконец, появится возможность носить соответствующую одежду в ночные клубы с неоновым освещением. Каждое волокно состоит из нержавеющей стальной проволоки в своей основе, которая затем покрывается определенными наночастицами, слоем полимера, электролюминесцентного материала и прозрачными нанотрубками. Полученные волокна легкие и гибкие, а также могут светиться при помощи электрохимических реакций. Работают эти волокна на меньшей мощности, чем обычные светодиодные фонари. Недостатком является то, что свечение длится всего в течение нескольких часов.

9. Наноиголки для операций

Исследователи из Лондона и Хьюстона разработали кремниевые наноиглы, которые могут доставлять нуклеиновые кислоты прямо в клетки сквозь их стенки, не повреждая при этом клетки. После того, как иглы выполняют свою миссию, они остаются внутри тела и биоразлагаются в течение нескольких дней. Уже были проведены эксперименты по созданию новых кровеносных сосудов при помощи этих игл. Также ученые полагают, что этот метод пригодится во время трансплантации органов.

10. 3-D принтер химических соединений
Как известно, 3-D принтеры уже способны отштамповать тысячи разных вещей. Химик Мартин Берк из Университета Иллинойса создал 3-D принтер, который при помощи набора "строительных блоков" молекул может создать большое количество различных химических веществ. Он умеет создавать молекулы, необходимые для лекарств, светодиодов и солнечных батарей, а также некоторые химические вещества, на синтез которых у химиков ранее уходили годы.

novate.ru/blogs/120515/31224/

10 медицинских технологий, которые, вполне вероятно, сформируют наше будущее

Очевидно, что общество движется вперёд семимильными шагами, что способствует развитию медицинских технологий. Если мы попытаемся заглянуть в ближайшее будущее, перед нами предстанет мир новых и продвинутых технологий, которые ещё вчера сложно было даже вообразить.

1. Конструктор ДНК

ДНК служит идеальным носителем, который способен содержать огромное количество информации. Структура ДНК постоянно развивается и изменяется, а её молекулы часто называют строительными блоками живых организмов.
Для исследователей Гарвардского университета эта фраза имеет гораздо больше смысла, чем для простого человека — учёные действительно используют ДНК в качестве строительных блоков для разработки различных структур и систем.
Используя этот метод, учёные закодировали в одной молекуле ДНК 284 страницы книги. Они смогли записать эту информацию благодаря переводу данных сначала в двоичный код, а затем переведя цифры от единицы до нуля в четверичную систему счисления ДНК — A, T, G и C. В результате оказалось, что эти данные могут быть легко считаны, хотя этот процесс пока занимает довольно много времени. Но это пока.

2. Приборы поддержания жизнедеятельности

Такие приборы, как кардиостимуляторы, регулирующие ритм сердца, использует около 700 000 человек в мире. Минусом является то, что они могут служить всего около семи лет, а после этого оборудование подлежит замене. Это не просто сложная, но и дорогостоящая хирургическая процедура. Учёные из университета штата Мичиган решили эту проблему раз и навсегда — они разработали совершенно новый кардиостимулятор, работающий за счёт сокращения сердечной мышцы.
После проведения экспериментов и тестов доктор Амин Карами заявил, что все они дали положительные результаты. По его словам, следующим этапом в испытании нового прибора должна стать имплантация аппарата в живое человеческое сердце. Если технология сработает и покажет положительный результат, она сможет произвести революцию не только в медицинской сфере, но и в промышленной. Этот механизм настолько чувствителен, что может производить электроэнергию при любой частоте пульса.

3. Лечение церебральных нарушений

Мозг — чувствительный орган, повреждение которого может иметь долгосрочные последствия. Для людей с черепно-мозговой травмой комплексная реабилитация, пожалуй — единственная надежда вернуться к нормальной жизни. Но теперь есть альтернативный метод.
Ваш язык связан с ЦНС посредством тысячи нервных окончаний, некоторые из которых ведут прямо к нейронам мозга. Портативные нейростимуляторы (PoNS) стимулируют определённые нервные области языка и посредством этого аппарата мозг получает сигналы для восстановления повреждённых зон. Пациенты, пользующиеся системой, показали значительное улучшение буквально через неделю.
Кроме черепно-мозговых травм система PoNS может быть использована для лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, алкоголизм, инсульт, рассеянный склероз и пр.

4. Напечатанные кости

При помощи 3D-принтера исследователи из университета штата Вашингтон создали искусственный материал, обладающий свойствами кости. Эта «модель» может быть пересажена в человеческое тело, пока срастается настоящая кость, а затем она расщепляется и выводится, не причиняя вреда организму.
Главной проблемой был выбор материала для создания кости. Спустя время учёные создали формулу, в которую вошёл цинк, кремний, фосфат и кальций. Смесь опробовали и пришли к выводу, что с добавлением стволовых клеток она будет работать гораздо эффективней.
Для исследования использовали принтер ProMetal 3D. Работает он почти так же, как обычный принтер. В него нужно просто засыпать смесь и распечатать нужную кость.
Основным преимуществом этой технологии является то, что теперь, при правильном сочетании составляющих биологического материала, можно получить любые ткани, даже настоящие органы, с помощью принтера.

5. Пыльца как способ вакцинации

Цветочная пыльца является одним из наиболее распространенных аллергенов в мире. Её структура настолько жёсткая и устойчивая к влаге, что попадая в организм, она без труда пробирается в пищеварительную систему человека. Когда-то же самое происходит при пероральной вакцинации, в организме усваивается далеко не всё количество введённого вещества, так как на него воздействуют соки пищеварительного тракта.
Учёные из Техасского университета решили изучить свойства цветочной пыльцы и разработать вакцину с её использованием. Глава исследования Харвиндер Гилл преодолел основной недостаток использования пыльцы — он удалил с её поверхности все аллергены. Эта технология может оставить далеко позади инъекционный метод вакцинации и стать поворотным событием в медицине.

6. Электронное нижнее бельё

Несмотря на то, что это звучит забавно, нижнее бельё может спасти тысячи жизней. У пациентов, лежащих в коме или без сознания на протяжении нескольких недель и месяцев, могут появиться пролежни — омертвелые ткани, возникающие в результате постоянного давления. Пролежни даже могут иметь смертельные последствия — примерно 60 000 человек ежегодно умирают от инфекций из-за них.
Канадский учёный Шон Дюкелоу смог разработать электронные трусы под названием «Smart-E-Pants». В белье находятся специальные устройства, которые каждые десять минут посылают электрический импульс, заставляя мышцы сокращаться. Эффект от приспособления такой же, как если бы пациент самостоятельно упражнялся. Посредством воздействия на мышцы, электронное нижнее бельё может навсегда решить эту проблему.

7. Клетки мозга из мочи

Китайские биологи из Института Биомедицины и Здоровья в Гуанчжоу, используя человеческую урину, смогли создать стволовые клетки. Основным преимуществом метода является то, что клетки, созданные из мочи, не провоцируют раковых заболеваний, в то время, как эмбриональные стволовые клетки, применяемые в медицине сегодня, к сожалению, имеют такой побочный эффект — после их пересадки нередко начинают развиваться опухоли. Трансплантация клеток на основе урины не приводила ни к каким нежелательным новообразованиям.
Исследователи считают, что этот метод более доступен и практичен для создания стволовых клеток. Нейроны, полученные из мочи, могут использоваться для лечения дегенеративных заболеваний нервной системы.

8. Гель, имитирующий живые клетки

Множество медицинских исследований посвящены попыткам воссоздания человеческих тканей на основе различных материалов. В будущем, при успешном развитии этой технологии, можно обеспечить здоровую жизнь всему человечеству: если, например, один из органов перестал функционировать, его можно вырастить в лабораторных условиях и заменить.
Сейчас учёные разрабатывают гель, имитирующий деятельность живых клеток. Материал формируется в пучки шириной 7,5 миллиардных частей метра, для сравнения, это примерно в четыре раза шире двойной спирали ДНК. Как известно, клетки имеют собственный тип скелета — цитоскелет, состоящий из белков. Синтетический гель заменяет повреждённые ткани в каркасе клетки, останавливая распространения инфекций и бактерий.

9. Магнитная левитация

Ткани искусственного лёгкого были выращены благодаря магнитной левитации. Несмотря на то, что это звучит фантастически, группа учёных под руководством Глуко Соуза в 2010-м году наглядно продемонстрировала, что это возможно. Исследователи поставили цель в лабораторных условиях создать бронхиолу. Для эксперимента использовались крохотные магниты, вводившиеся в клетки.
В результате были получены самые реалистичные синтетически-выращенные ткани лёгкого. Ткань, выращенная благодаря магнитной левитации, может стать прорывом в медицине. Сейчас работа над совершенствованием технологии продолжается.

10. Гель от кровотечений

Небольшая группа учёных потрясла мир науки инновационным открытием: Джо Ландолино и Исаак Миллер смогли создать гель, останавливающий кровотечения любой сложности. Гель работает, герметично закупоривая рану.
Гель от кровотечений создаёт легко усваиваемую синтетическую ткань, которая помогает клеткам срастись. В одном из экспериментов учёные использовали кусок свинины с подведённой трубкой с кровью. Они разрезали мясо, а когда из «раны» потекла жидкость, нанесли на разрез гель, и «кровотечение» прекратилось в течение нескольких секунд. В следующем тесте Ландолино применял гель на сонной артерии крысы. Эксперимент прошёл так же успешно.
Если эту разработку в скором будущем начнут использовать в хирургической медицине, она могла бы сохранить жизнь многим людям.

wwwpubly.ru/post/1198

И называлось это - уринотерапия. Я знаю людей, которые лечились уриной, выпаривая ее до 1/2 объема перед этим... и вылечивались

Очередное новомодное словцо - биохакинг, и только.
В чем тут просматривается новизна? Истины известные тысячелетия. Следовать им в полной мере мало кто решается (мешают, то лень, то "принципы")

Открытие - это прокрастинация?

Я закончила курс психологии давным давно, и это "открытие" вовсе не считалось открытием
И  полностью согласна с тем, что это недостаток воспитания и самоорганизации

Согласна полностью с каждым словом Стивена К. Но попасть в этот Поток можно не только занимаясь экстремальным спортом. Тот же Дикуль восстанавливался через обычную зарядку, преодолевая боль, напряжение,  неподвижность.
Это потом он кидал гири и гнул арматуру в цирке. Но это тоже попадание в пограничное состояние (и здесь и не здесь одновременно).
Я сама когда делала, что то через преодоление себя, тоже чувствовала себя в измененном состоянии, автор - журналист, ему ближе назвать это состояние Потоком. Ради Бога. Как ни назови, главное уметь "ловить волну" состояния и уметь ее использовать для трансформации своего состояния

А меня так воспитывали родители: не ищи легких путей, ищи легкие решения

Генетические заболевания вычислят по фото

Вместо дорогостоящих исследований достаточно принести врачам свои фото и фото родителей
Экстрасенсы уже давно предсказывают судьбу по фотографии человека. Теперь сходным делом занялись и ученые. Разница лишь в том, что их разработки реальны и имеют под собой научную основу.

Генетические заболевания есть у 8 процентов населения планеты. Причем нарушения редко встречаются сами по себе, чаще всего они идут в комплексе. Но провести полную диагностику решаются немногие. Процедура эта сложная и стоит немало. Спохватываются, когда заболевание, что называется, вылезает наружу.

И вот исследователи Оксфордского университета Кристоффер Неллекер и Эндрю Циссерман создали программу Face Space. Ведь на самом деле больше трети генетических заболеваний можно определить и на глазок (конечно, речь идет о специалистах). Еще на стадии внутриутробного развития у ребенка может меняться форма лица.

Сперва эксперты тестировали Face Space на восьми наиболее распространенных генетических заболеваниях - синдром Дауна, синдром хрупкой X-хромосомы, синдром Ангельмана и других. Теперь в базе данных информация о 90 с лишним заболеваниях. Основа программы - три тысячи изображений. Половина снимков - это фотографии здоровых людей. Другая половина - снимки пациентов с генетическими расстройствами. На каждую болезнь - по 100 - 200 фотографий. Это позволило выделить характерные отклонения во внешности.

Точки на фото показывают, какие черты лица меняются при заболеваниях. Так программа определила - Авраам Линкольн страдал синдромом Марфана (фото вверху). А по фотографии девочки диагностировали синдром Вильямса-Бойрена.

Программа изучает фото по 36 параметрам - форма и расположение глаз, губ, бровей, носа и других. Затем составляется 3D-модель, которую компьютер сравнивает с теми, что уже есть в базе данных. И выдает список вероятных заболеваний.

В качестве эксперимента ученые протестировали фото Авраама Линкольна. У него было редкое генетическое заболевание, которое провоцирует злокачественную опухоль щитовидки - синдром Марфана. Программа поставила политику правильный диагноз.

Точность Face Space, по словам ученых, - 93 процента. Для более верного результата предлагается исследовать и фотографии родителей.

Пока программа работает в тестовом режиме. Но скоро ее выпустят в свет, и она явно существенно облегчит жизнь и врачам, и их пациентам.

МЕЖДУ ТЕМ

В Массачусетском технологическом институте экспериментируют с медицинскими приложениями для умных часов Samsung Gear. Исследователи работают над программой, которая определит начинающийся приступ эпилепсии. Встроенный акселерометр в часах зафиксирует тряску, которая характерна для припадка. Если тревога ложная, то владельцу нужно нажать специальную кнопку. В противном случае программа отправит SMS-оповещения выбранным контактам. Кроме того, приложение напоминает о приеме лекарств и составляет график похода к врачам.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Наша Таня громко плачет...
В одном из госпиталей Род-Айленда (США) уже вовсю пользуются разработкой исследователей из Брауновского университета. Специальное приложение для мобильников диагностирует болезни и проблемы в развитии... по плачу младенца!
Известно, что определенные неврологические расстройства влияют на крик малышей. Для синдрома Дауна, например, характерны «кошачьи» вопли.
Приложение записывает плач ребенка и разбивает запись на короткие фрагменты. Каждый отрывок анализируется по 80 параметрам - высоте, продолжительности, особенностям модуляций. Так программа ищет характерные признаки того или иного расстройства. Окончательный диагноз программа не ставит. Но ее разработчики надеются, что это поможет родителям вовремя заметить изменения в голосе новорожденных и обратиться к врачам.

wwwrostov.kp.ru