Наука і техніка

Американські геологи уточнили вік внутрішнього ядра Землі

2020-08-28T18:30:07.972Z

Масивне залізо-нікелеве ядро нашої планети розділяється на внутрішнє тверде і зовнішнє рідке. Конвекційне перенесення тепла з центру до поверхні Землі змушує рідке ядро постійно перемішуватися. Вважається, що саме рухи цієї провідної рідини створюють глобальне магнітне поле, яке захищає планету і життя на ній від постійного і смертельно небезпечного бомбардування потоками космічних частин.

На молодій Землі цей механізм "геомагнітного динамо" ще не діяв: внутрішнє ядро сформувалося набагато пізніше самої планети — за різними оцінками, від 500 мільйонів до чотирьох мільярдів років тому. Автори нової статті повідомляють, що їм вдалося звузити цей діапазон до більш прийнятного — 1-1,3 мільярда років.

Професор Техаського університету в Остіні Цзнюньфу Лінь і його колеги провели лабораторні експерименти, вивчивши тепло — і електропровідні властивості заліза при величезній температурі (3000 кельвінів) і тиску, який існує у внутрішньому ядрі нашої планети — аж до 170 ГПа, більш ніж в тисячу разів більше, ніж на дні Маріанського жолоба, і в мільйон разів більше, ніж атмосферний тиск.

Крихітні зразки розігрівалися лазерними імпульсами і здавлювалися між парою алмазних «наковален». Експеримент допоміг оцінити внесок у роботу "геомагнітного динамо" різних факторів і підтвердив, що сьогодні воно підтримується за рахунок перенесення і речовини, і теплових потоків.

Крім того, робота дозволила розрахувати інтенсивність цього перенесення у молодої Землі і точніше оцінити момент, в який надра планети досить охололи і в них почалася конденсація твердого ядра. І дійсно: позначений вченими проміжок (1-1,3 мільярда років тому) корелює з різким сплеском сили магнітного поля планети, який виявляється по феромагнітних мінералах.

В Японії розробили пластикові пакети, які здатні повністю розкладатися в морській воді

2020-07-28T16:23:44.612Z

Матеріал виконаний у тому числі з цукрової тростини, а за зовнішнім виглядом та фактурою не відрізняється від звичайного фасувального пакету з поліетилену.
⠀
Оскільки в останні десятиліття згубний вплив людської діяльності на навколишнє середовище вже не можна ігнорувати, а тренд на відповідальне споживання все набирає обертів, фахівці всіх країн шукають способи, які здатні скоротити обсяги наших відходів, зокрема, в Світовому океані, в який щорічно потрапляє близько восьми мільйонів тонн пластикового сміття.
⠀
Компанія Mitsubishi Chemical у співпраці з одним з виробників пакувальних матеріалів створила спеціальний матеріал, що здатний розкладатися в морській воді. З нього планують виготовляти пакети.
⠀
За словами представників Mitsubishi Chemical, матеріал виготовили з рослинних інгредієнтів, у тому числі з цукрової тростини — багаторічної трав'янистої рослини, що виростає в тропіках. При цьому на дотик такий фасувальний пакетик нічим не буде відрізнятися від звичайного, зробленого з поліетилену. Пакет зможе легко розчинятися у морській воді, яка зазвичай містить менше мікроорганізмів, ніж ґрунт. До повного розкладання знадобиться всього близько року, що в сотні разів швидше.

Однак виробництво пакета з такого матеріалу вимагатиме передових технологій, так що коштувати він буде як мінімум в шість разів дорожче пластикового. Однак переговори про початок випуску вже йдуть.
⠀
Раніше уряд Японії запровадив вимогу для всіх продавців роздрібних магазинів стягувати з покупців плату за пластикові пакети у рамках зусиль по запобіганню їх використання. До 2050 року країна хоче повністю виключити потрапляння пластикового сміття в океан зі своєї території.
⠀
Нещодавно німецькі вчені виявили мікроорганізм, який допоможе переробляти пластик на основі поліуретану. А борошняні хрущаки — шкідники зернопродуктів і їжа для сільськогосподарських тварин — продемонстрували здатність засвоювати полістирол і не страждати від токсинів, які додаються до нього.

Інженери навчилися друкувати одяг з кнопками на 3D-принтері

2020-07-16T17:20:50.616Z

Міжнародна команда вчених розповіла про свій новий винахід — метод тривимірного друку, за допомогою якого можна надрукувати одяг з кнопками. До цього такі складні форми в 3D-друку рідко використовувалися.
⠀
"Ми запропонували унікальне рішення — поміщати електричну схему з допомогою провідних ниток. А завдяки 3D-друку можна відразу ж на тканині друкувати кнопки", — кажуть винахідники.
⠀
Друкувати тривимірний одяг — один з перспективних напрямків 3D-друку. Якщо створювати прості тканини не становить труднощів, то друк гнучкого матеріалу з електронікою нерідко стає проблемою.

Головна складність полягає в створенні не лише зручного, але і практичного одягу, який можна буде використовувати в повсякденному житті. Наприклад, для друку одягу інженерам доводилося використовувати або плоскі кнопки, або окремі пристосування, які ускладнювали виробництво.
⠀
Щоб вирішити цю проблему, вчені з Технічного університету Ейндховена запропонували простий спосіб для удосконалення 3D-друку одягу. Для цього потрібно зробити деякі елементи тканини двошаровими.
⠀
Так, на нижній внутрішній шар поміщається проста електронна схема, в якій розташовані окремі провідні нитки. На верхній зовнішній шар одягу за допомогою тривимірного друку поміщали опуклий шестикутник.
⠀
Зазначається, що перед обробкою шарів, тканину сильно розтягували, щоб після закінчення робіт ділянка з кнопкою піднялася над іншою поверхнею полотна.
⠀
Всередині тканини містилася невелика, майже непомітна мідна пластина, яка при натисканні на опуклій ділянці, з'єднувалася з двома пересічними провідними доріжками внутрішнього шару.

НАСА відправить на Марс марсохід з вертольотом для пошуку життя

2020-07-14T16:58:52.816Z

У NASA оголосили нову дату старту чергової місії на Червону планету і показали новий марсохід "Perseverance" ("Наполегливість"), який буде шукати життя на Марсі.

Старт космічного корабля, який доставить на Марс марсохід намічений на 30 липня (14:50 за київським часом).

У космічному агентстві США показали відеоролик, як створювали марсохід і як він проходив випробування, а так само вчені NASA розповіли про його місії.

Спусковий модуль з марсоходом вже встановлений на ракеті-носії Atlas V, а сама ракета знаходиться на стартовому майданчику на мисі Канаверал (штат Флорида, США).

Марсохід "Perseverance", назву якому дав семикласник із США, буде шукати ознаки життя на Марсі, а також збирати зразки каменів і ґрунту, які, можливо, будуть доставлені на планету Земля. Ця місія також має допомогти у підготовці старту людини на Марс.

Модуль, де розміщений марсохід, повинен увійти в атмосферу Марса 18 лютого 2021 року і "скинути" дослідницький апарат в кратері Джезеро. Марсохід "Perseverance" буде проводити роботи як мінімум один марсіанський рік (близько 687 земних днів).

Кратер Джезеро має ширину 45 кілометрів і розташований на західному краю Рівнини Ісіди — гігантського басейну на північ від марсіанського екватора, утвореного в момент, коли астероїд врізався в поверхню.

Крім різноманітних наукових систем, на борту марсохода також розміщений невеликий вертоліт, який, як вважають вчені, зможе літати над марсіанським ґрунтом.

Астрономи встановили походження вуглецю в нашому Всесвіті

2020-07-10T20:24:45.501Z

Кожен атом вуглецю в нашому Всесвіті з'явився в надрах великих зірок, в результаті злиття трьох ядер гелію. Проте умови, при яких відбувається це термоядерне перетворення, і характеристики зірок, які наповнюють космос вуглецем, залишаються не до кінця зрозумілими. Згідно з одними моделями, утворення вуглецю відбувається в масивних світилах і потім він розкидається вибухами наднових. За іншими версіями, достатньо зірок і менших — тих, що закінчують існування у вигляді білих карликів.

На користь другої гіпотези схиляються автори нової статті. Паола Маріджо (Paola Marigo) і її колеги з італійського Університету Падуї проаналізували дані гавайської обсерваторії WM Keck, яка провела спостереження за білими карликами в розсіяних скупченнях у межах Чумацького Шляху. Ця робота дозволила оцінити їх маси, після чого вчені використовували моделі зоряної еволюції, щоб обчислити початкові маси зірок, що перетворилися в тьмяні карлики.

В результаті астрономи виявили аномальну масу у карликів, що утворилися із зірок масою від 1,65 до 1,7 сонячної маси. Згідно з існуючими моделями, починаючи приблизно з цієї маси ядро зірок на останніх етапах їх життя може зазнавати «гелієвого спалаху» — новий запуск реакцій злиття ядер гелію. Один із шляхів цієї реакції і веде до появи вуглецю.

Поступово він транспортується до поверхні, після чого розсіюється в космосі зоряним вітром. Його поширення відбувається порівняно повільними потоками, і майбутній білий карлик втрачає масу поступово, в результаті чого на отриманому астрономами графіку і утворюється незвичайний пік. Таким чином, робота показує, що вуглець в нашому Всесвіті, швидше за все, з'являється у зірок масою більше 1,5 маси Сонця — перед тим, як вони перетворяться в білих карликів.

Цікава статистика: автоексперти визнали кабріолети безпечнішими ніж звичайні автомобілі

2020-07-02T17:50:25.006Z

Згідно зі статистикою, наведеною Страховим інститутом безпеки дорожнього руху США (IIHS), кабріолети рідше потрапляють в аварії, ніж звичайні автомобілі з дахом.
⠀
В рамках дослідження фахівці вивчили кількість аварій з кабріолетами і купе не старше 4 років. На папері автомобілі без даху виявилися безпечнішими, ніж з дахом.
⠀
У період з 2014 по 2018 рік в США було зафіксовано на 6 % менше ДТП з кабріолетами у розрахунку на кожну подолану милю, ніж зі звичайними авто. Показник смертності пасажирів кабріолетів був на 11 % нижче, і вони рідше отримували травми.

За даними IIHS, рівень травматизму в кабріолетах з м'яким верхом на 3 % нижче, ніж у стандартних машин, а у кабріолетів з жорстким дахом — на 10 %.
⠀
При цьому у водія і пасажирів кабріолета вище шанси вилетіти з салону машини: 43 % проти 35 % у купе. Причиною загибелі 21 % водіїв кабріолетів стало те, що вони їхали з опущеною дахом і при ДТП вилетіли з машини на дорогу.
⠀
Є кілька пояснень такої статистики.
⠀
За словами автора дослідження Еріка Тео, перша причина — це вага кабріолета, який традиційно більша, ніж в автомобіля зі звичайним дахом, і, відповідно, він безпечніший.
⠀
Друга причина — це висока вартість кабріолетів, так що найчастіше їх купують клієнти з заробітком вище середнього, і вони менш схильні до небезпечного водіння.
⠀
Також водії кабріолетів частіше пристібаються ременями безпеки, рідше перевищують швидкість і намагаються не їздити в погану погоду.

Компанія Skoda презентувала екологічнішу версію Skoda Octavia: газова версія

2020-07-01T16:29:10.894Z

Нова Skoda здатна працювати на екологічно чистому стиснутому природному газі. Новинка приводиться в рух двигуном 1,5 TSI, віддача якого становить 130 к. с., а запас ходу на природному газі становить 500 км.

Три баки встановлені в нижній частині машини і вміщують в цілому 17,33 кг зрідженого газу. 9-літровий бензобак забезпечує мобільність в регіонах без відповідної інфраструктури.

Як відзначили представники марки, цей вид палива горить чистіше, що призводить до зниження викидів шкідливих речовин приблизно на 25%, ніж при роботі на бензині. Крім того, виділяється значно менше окису азоту і не утворюються частинки сажі.

Під час використання бензину, запас якого складає всього 9 літрів, Octavia G-TEC може проїжджати до 190 км, таким чином сумарний запас ходу складає 700 км. Перемикання між газом і бензиновим режимом відбувається автоматично без втручання водія.

Автомобіль починає використовувати вуглеводневе паливо тільки в певних ситуаціях, наприклад, коли температура зовнішнього повітря нижче -10 градусів Цельсія або коли газові балони настільки порожні, що тиск падає нижче 11 барів.

Нова Skoda Octavia G-TEC оснащена особливим режимом роботи віртуальної панелі приладів і може бути легко ідентифікована за допомогою значка позаду.

Досягнення Альберта Ейнштейна

2020-06-26T18:27:53.006Z

Альберт Ейнштейн – один із найвизначніших фізиків ХХ століття. Лауреат Нобелівської премії 1921 року. Дійсний член Наукового товариства імені Шевченка.

Розглянемо найвідоміші відкриття геніального вченого:
⠀
1.Створив спеціальну теорію відносності
⠀
2.Створив загальну теорію відносності
⠀
3.Обгрунтував у рамках теорії відносності закон взаємозв'язку маси і енергії(Е=mc2)
⠀
4.Автор основоположних праць з квантової теорії
⠀
5.Ввів поняття фотона
⠀
6.Встановив закони фотоефекту
⠀
7.Вивів основний закон фотохімії (закон Ейнштейна)
⠀
8.Розвинув статистичну теорію броунівського руху, заклавши основи теорії флуктуацій
⠀
9.створив квантову статистику Бозе—Ейнштейна
⠀
10.З 1933 року працював над проблемами космології і єдиної теорії поля.
⠀
Тепер розглянемо кожне його досягнення трохи детальніше:
⠀
1. Спеціальна теорія відносності - фізична теорія, опублікована Альбертом Ейнштейном 1905 року. Теорія стверджує, що всі фізичні закони мають однакове формулювання у всіх інерційних системах відліку(тіла, на які не діють сили рухаються рівномірно в таких системах), але вона не поширюється на неінерційні системи відліку та на гравітаційні сили.
⠀
2. Опублікована в 1915 році загальна теорія відносності розширила область застосування постулатів спеціальної теорії відносності на неінерційні системи відліку, включивши в себе також теорію гравітації. Загальна теорія відносності ґрунтується на принципі еквівалентності й розглядає викривлення в просторі-часі. Теорія відкрила шлях до побудови теорії Всесвіту — космології.
⠀
3. Квантова теорія — область сучасної фізики, що описує основні властивості та процеси взаємодії елементарних частинок, з яких побудовані всі фізичні об'єкти світу.
⠀
4. Фотоефект - явище «вибивання» світлом електронів із речовини. Це повне або часткове вивільнення електронів від зв'язків з ядрами атомів речовини внаслідок дії на неї електромагнітного проміння (світла, рентгенівського чи гамма-променів). Його поділяють на зовнішній і внутрішній.
⠀
Зовнішній фотоефект - вибивання електронів під дією світла, гамма-випромінювання.
⠀
А внутрішній - збільшення електропровідності напівпровідників або діелектриків під дією світла.

Броунівський рух — невпорядкований, хаотичний рух частинки під дією нерівномірних ударів молекул речовини з різних боків у розчинах. Флуктація – будь-яке випадкове відхилення будь-якої величини.
⠀
6. Статистика Бозе — Ейнштейна — розподіл за енергією часток, які належать до бозонів. Бозони - частинка або квазічастинка з цілим значенням спіну (0, 1, 2, ... у одиницях Планка).
⠀
До бозонів належать: фотони, нейтральні атоми водню або гелію-4, тощо. Спін - фундаментальна характеристика частинки (наприклад атомного ядра чи елементарної частинки), яка в деякому відношенні аналогічна «власному моменту імпульсу частинки», але не має аналогів у класичній фізиці.
⠀
7. Об'єднана теорія поля — ще не побудована фізична теорія, яка повинна об'єднати всі фундаментальні взаємодії у рамках єдиного теоретичного підходу. Термін був запропонований Альбертом Ейнштейном, який намагався поєднати загальну теорію відносності та електромагнетизм у рамках однієї теорії.
⠀
З огляду на всі досягнення Альберта Ейнштейна він дійсно геніальним вченим, який зробив багато відкритів для світу, які в майбутньому стали, засобом для пояснення законів фізики і космології.

Італійський художник побудував з конструктора Lego справжній мотоцикл Ducati, на якому можна їздити

2020-06-23T17:53:38.240Z

Італійський художник Ріккардо Зангельми побудував з конструктора Lego повнорозмірний макет мотоциклу Ducati. Для цього йому потрібна була ціла команда, 400 годин роботи та тисячі деталей, якими можна було заповнити цілий басейн. Вийшов абсолютно функціональний байк, на якому можна їздити.

Зангельми взяв за основу реальну «начинку» мотоциклу Ducati Panigale V4 R і почав збирати його зовнішню панель з Lego-деталей червоного, чорного і сірого кольорів. Всього для мотоцикла потрібно 15 тисяч деталей — це у два рази більше, ніж у наборі для складання «Сокола тисячоліття» (найбільша та найдетальніша модель вантажного корабля Хана Соло, яку коли-небудь створювала компанія LEGO).

Для цього Зангельми навіть не використовував комп'ютерне моделювання: художник збирав мотоцикл на око, візуально орієнтуючись на оригінал. Це зайняло в нього 400 годин роботи, за які байк довелося перезбирати 8 разів. Отримана модель важить 180 кілограмів — на 15 більше, ніж справжній мотоцикл Ducati.

Відео про мотоцикл Ducati зібраний італійським художником

Tesla Model S стала першим у світі далекобійним електрокаром

2020-06-18T17:29:25.534Z

Tesla Model S

Американське агентство з захисту навколишнього середовища (EPA) представив оновлені дані про пробіг флагманського седана Tesla Model S Long Range Plus.

В порівнянні з торішньою Tesla Model S 100D з аналогічною батареєю цей показник на 20%.

За новими даними запас ходу електромобіля складає 402 милі або 646 кілометрів. Таким чином Tesla Model S стала першим в історії електромобілем з офіційним запасом ходу по EPA понад 400 миль.

Раніше Ілон Маск скаржився, що в EPA невірно протестували його електрокар. Він зазначив, що фахівці агентства на ніч залишили авто з незамкненими дверима і ключем в середині, що автоматично поставило її в режим очікування і коштувало 2% енергії батареї.

Нові дані були отримані за результатами повторного тестування.

Tesla Model S з'явилася ще в 2013 році. Всі ці роки компанія продовжувала модернізувати машину. Збільшення запасу ходу вдалося добитися за рахунок застосування більш ємних батарей, підвищення ефективності електродвигунів і системи рекуперації енергії гальмування, зниження ваги (для цього Tesla навіть сама стала робити сидіння), а також поліпшення аеродинамічних якостей колісних дисків і застосування шин зі зниженим опором кочення.

Зараз у світі поширені три методики вимірювання запасу ходу: Американська EPA, нова європейська WLTP і стара європейська NEDC, яка збереглася в Китаї. Слід зауважити, що саме методика EPA є найсуворішою.

Також варто зазначити, що за дальності пробігу автомобілі Tesla ще жодного разу не поступалися пальмою першості з моменту запуску першої моделі Roadster.

На цей час в рейтингу дальності пробігу по стандарту EPA 4 верхніх рядки займають моделі Tesla:

Model S (402 милі)
Model X (351 милі)
Model 3 у версії Long Range (330 милі)
Model Y (316 милі)

А Chevrolet Bolt EV і Hyundai Kona Electric, що розташовуються на 5 і 6 рядках, мають пробіг на одній зарядці у 259 і 258 миль відповідно.

Таким чином, Tesla продовжує лідирувати і еволюціонує, а ось революцію на початку 2021 року може зробити батарея на мільйон миль, що активно розробляється компанією.