Темы дня
-
Гамамелис виргинский выбрасывает семена на высокой скорости, чтобы обеспечить их широкое распространение. Сверхзамедленное видео вылета семян из плодовой коробочки.
Гамамелис виргинский (лат. Hamamelis virginiana) обладает совершенно уникальным умением – это растение способно выбрасывать семена со скоростью 9 м в секунду. Теперь учёные знают, как растение это делает, и полагают, что их открытия могут быть применены к человеческим технологиям.
Команда из Университета Дьюка в Северной Каролине, возглавляемая аспирантом биомеханики Джастином Хорхе и профессором Шейлой Патек, начала с записи видео трех видов гамамелиса, когда их плодовые коробочки выбрасывают семена. Учитывая тот факт, что семена достигают максимальной скорости всего за полмиллисекунды, видео пришлось снимать со скоростью 100 000 кадров в секунду.
Полученные сверхзамедленные кадры показали, что по мере высыхания плодовых коробочек они деформируются внутрь, как деформирующийся кусок дерева, зажимая боковые стороны заключенного семени сзади. Как только напряжение достигает определенного порога, семя вылетает.
«Это похоже на то, как вы можете выстрелить из арбузного семечка, сжимая его между пальцами», — сказал Хорхе.
Интересно, что, хотя самое тяжелое из семян весило в 10 раз больше, чем самое легкое, все они летели примерно с одинаковой скоростью. Это произошло из-за того, что у растений с более крупными семенами плодовые коробочки были пропорционально крупнее, что позволяло им производить и хранить больше упругой энергии.
«Когда мы думаем о пружинящих вещах, мы обычно думаем о резиновых лентах, спиральных пружинах или луках для стрельбы», — сказал Хорхе. «Но в биологии мы встречаем все эти странные, сложные формы. Возможно, у этих форм есть некоторые преимущества, которые можно использовать для улучшения конструкции синтетических пружин, например тех, которые используются в небольших прыгающих роботах».
Цветущие ветви гамамелиса виргинского. Фото: Oleg Charykov.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Journal of the Royal Society Interface.
Источник: Duke University.
-
Марсоход НАСА «Perseverance» запечатлел вид и звук пыльного вихря на Марсе.
Пылевые вихри — обычное явление на Марсе, но Perseverance впервые запечатлел один из них с близкого расстояния. Марсоход НАСА записал видео прямо из пылевого вихря, а также первый звук явления на Красной планете.
Большой марсианский пылевой вихрь, захваченный камерой орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter в 2012 году. Фото: NASA/JPL-Caltech/UA.
Пылевые вихри похожи на мини-торнадо, возникающие, когда столб более теплого воздуха поднимается вверх и на короткое время поднимает пыль. Их довольно регулярно замечают на Марсе марсоходы и орбитальные аппараты, обычно как призрачные прохожие процессы на расстоянии.
Но 27 сентября 2021 года марсоходу Perseverance удалось сблизиться с одним из них. Большой пыльный вихрь приблизился, а затем прошел прямо над марсоходом, что позволило ему заснять событие крупным планом с помощью нескольких инструментов одновременно.
Левая навигационная камера Perseverance запечатлела приближающийся к марсоходу пылевой вихрь, а затем — вид из эпицентра вихря. Комплект погодных датчиков марсохода регистрировал скорость ветра, атмосферное давление, температуру и уровень пыли. И, наконец, микрофон SuperCam записал жуткое урчание ветра, когда пыльный вихрь пронесся мимо.
Используя все эти данные в сочетании, ученые НАСА смогли оценить, что этот конкретный пыльный вихрь имел размеры не менее 118 м в высоту и 25 м в ширину, а его скорость составляла около 19 км/ч.
Видео ниже показывает событие с точки зрения различных инструментов. Верхний поданный материал — это необработанное видео с навигационной камеры. Второе изображение было обработано, чтобы выделить изменяющуюся плотность пыли: синие пятна представляют самую низкую плотность, которая увеличивается до фиолетового и, наконец, до желтого при максимальной плотности.
Третий ряд внизу представляет собой диаграмму, показывающую явное падение атмосферного давления, зафиксированное комплектом датчиков погоды. А нижний ряд визуализирует звук, захваченный микрофоном.
Изучение пылевых вихрей под разными углами может помочь ученым лучше понять погодные условия на Марсе, что может предоставить полезную информацию для будущих миссий, в том числе для потенциальных посетителей.
Источник: NASA.
-
Шагающие экскаваторы-пауки: горные козлы землеройных работ.
Эти малоизвестные машины считаются одними из величайших игрушек в песочнице в истории. Шагающие экскаваторы (или в народе пауки-экскаваторы) предлагают исключительно необычайный набор возможностей благодаря своим шарнирно-сочлененным, выдвижным опорам, стабилизаторам, наклонным колесам и ковшам.
Чтобы было ясно, шагающие экскаваторы не новы. Но и не так давно это было. Но мы не сталкивались с ними раньше, поэтому подумали, что и может быть вы тоже, и это прекрасный праздник гидравлических машин, смотреть на которые в действии завораживающе. Если вам не терпится, перейдите к видео, и вы поймете, что мы имеем в виду.
Шагающие экскаваторы-пауки: горные козлы в мире грязных работ. Фото: Menzi Muck.
Действительно, эти вещи в той или иной форме существуют с 1966 года, когда Йозеф Кайзер построил свой первый шагающий экскаватор на заводе своего друга Эрнста Менци. Эти двое недолго оставались друзьями; согласно официальной истории Кайзера, Мензи незаметно ухватился за эту идею вскоре после демонстрации первого прототипа и начал продавать его как Menzi Muck, а Кайзер начал производить их в своей собственной компании. Более 50 лет спустя компании Kaiser и Menzi продолжают разрабатывать и продавать эти замечательные машины.
Захватывающая форма. Фото: Menzi Muck.
Шагающие экскаваторы изначально были разработаны для работы на экстремальных уклонах и труднопроходимой местности Швейцарских Альп, где обычные колесные и гусеничные экскаваторы могли быть откровенно крайне опасны. Они начали с простой одноосной пары колес сзади и пары опорных стоек спереди, обходясь помощью гидравлического рычага и ковша, чтобы поднимать опоры и перетаскивать колеса.
К началу 1970-х годов они начали ставить колеса и стабилизирующие опоры на свои собственные гидравлические рычаги, что сделало их способными ровно стоять на широком диапазоне уклонов и придало им дополнительный рычаг, сцепление и устойчивость при подъеме и рыхлении. К концу 70-х годов стала доступной телескопическая гидравлика, а это означало, что эти ноги и крестовины могли вытягиваться еще дальше.
Высотные работы на крутых горных склонах — одна из областей, где экскаваторы-пауки проявляют себя с лучшей стороны. Фото: Menzi Muck.
Сегодняшние экскаваторы-пауки — великолепные звери в движении. Ноги разгибаются, втягиваются, поднимаются, опускаются и сочленяются в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах. Колеса с гидростатическим приводом, стальные горные стабилизаторы с когтями или гусеницы с индивидуальным приводом на концах опор можно наклонять, кабина полностью вращается, а мощные стрелы экскаватора могут передавать больше силы, чем гусеничные экскаваторы, вдвое превышающие их вес. Они также могут взбираться по скользким, грязным склонам, о которых не мечтает ни один обычный экскаватор, и они могут преодолевать ямы и канавы, преодолевать препятствия и в основном работать с более широким диапазоном географических и топографических условий, чем любой другой экскаватор.
Этот необычный брачный танец является важной частью производственного процесса. Фото: Menzi Muck.
Однако они не очень популярны и даже не особенно известны, потому что для 99% работ обычные, более дешевые гусеничные или колесные экскаваторы прекрасно справляются с этой задачей. Их чудовищная гидравлика требует серьезного и регулярного обслуживания, что увеличивает эксплуатационные расходы. И, как вы можете себе представить, научиться управлять машиной с такими огромными и необычными возможностями — это абсолютно эпическая задача. Как колко с насмешкой заметил один австралийский владелец/оператор общаяясь с поставщиком промышленного оборудования Machines4U, по крайней мере, вам не нужно беспокоиться о том, что их украдут.
Ноги, стрела, колеса, стабилизаторы и кабина обеспечивают огромную свободу передвижения. Фото: Menzi Muck.
Но когда приходит время выполнять критически важные работы в экстремальных условиях, экскаваторы-пауки могут справиться с задачами, с которыми никто другой не справится. И если у вас есть шанс увидеть, как один из них хвастается собой для демонстрации на выставке, вас ждет механическое удовольствие, такое, что заставит вашего ребенка выйти на задний двор и поиграть с каской. Мы заполнили галерею подборкой абсолютно эпических фотографий, а в видео собрано несколько забавных клипов от Kaiser и Menzi. Наслаждайтесь!
Эти машины могут выполнять большинство работ. Фото: Menzi Muck.
Момент отдыха на вершине горы. Фото: Menzi Muck.
Операторам шагающих экскаваторов приходится работать в необычных местах. Фото: Menzi Muck.
Не волнуйтесь, он боится вас больше, чем вы его. Фото: Menzi Muck.
Что я могу сказать, я любитель горных фотографий. Фото: Menzi Muck.
Ноги могут вытягиваться, а также сочленяться. Фото: Menzi Muck.
Эти вещи охватывают овраги, как никто другой. Фото: Menzi Muck.
Там, где другие экскаваторы боятся ступить. Фото: Menzi Muck.
Не так много машин, которые могут справиться с этим склоном. Фото: Menzi Muck.
Сейчас он просто хвастается. Фото: Menzi Muck.
-
На ошеломляющем видео овцы ходят непрерывно по кругу более 12 дней без остановки в Китае.
Быть овцой — значит слепо следовать за толпой. Но достаточно ли овечьего овечества, чтобы заставить целое стадо ходить по кругу без остановки в течение нескольких дней подряд? Это загадка, над которой Интернет размышлял уже больше недели, и решить ее оказалось сложнее, чем вы ожидали.
17 ноября новостное агентство под названием «Жэньминь жибао», управляемое китайским государством, опубликовало в Твиттере жуткое видео, на котором десятки овец в Монголии гуляют узкими, почти идеальными концентрическими кругами.
На момент выхода видео стадо шло по кругу более 10 дней, и это пугало владельцев фермы.
The great sheep mystery! Hundreds of sheep walk in a circle for over 10 days in N China's Inner Mongolia. The sheep are healthy and the reason for the weird behavior is still a mystery. pic.twitter.com/8Jg7yOPmGK
— People's Daily, China (@PDChina) November 16, 2022Некоторые люди в Интернете предположили, что овцы входят в смертельную спираль, как это иногда делают муравьи.
Другие предположили, что жвачные страдали от «круговой болезни». Это заболевание вызывается почвенными бактериями, которые могут инфицировать одну сторону мозга животного, вызывая наклон в пораженную сторону. Тем не менее, обычно при вспышке круговой болезни поражается лишь несколько процентов овец, и они, как правило, следуют своему собственному круговому образцу и умирают всего через несколько дней.
В автономном районе Внутренняя Монголия на севере Китая были обнаружены десятки овец, которые ходили по кругу, и СМИ сообщали, что животные делали это в течение 12 дней подряд, без подробностей о том, как овцы ели, пили или справляли нужду в это время. Насколько известно, они все еще идут.
«Как только я посмотрела на это, я подумала: «Я никогда не видела, чтобы овцы так себя вели», — Эмма Дойл, эксперт по животноводству из Университета Новой Англии в Армидейле, Австралия, сказала в интервью для Австралийской радиовещательной корпорации (ABC).
«Это кажется немного хитрым. Это выглядит как установка, где они положили что-то посередине, чтобы не дать им войти».
Временами, однако изображения овец, которыми поделились другие СМИ, показывают особей, стоящих в центре круга, как будто они застыли в действии.
Мэтт Белл, ученый-агроном из Университета Хартпери в Англии, не обязательно считает эту загадку мистификацией. Он сказал в интервью для Newsweek, что после того, как овцы долгое время находятся взаперти в загоне, они могут разочароваться и начать ходить по кругу.
Это распространенный симптом, наблюдаемый у диких животных, содержащихся в неволе, особенно у крупных кошек. Это известно как зоохоз, и это может привести к повторяющемуся поведению, которое, кажется, не служит никакой цели. Как только стадное животное начинает вести себя таким образом, это может даже набирать обороты, как какая-то странная зараза.
«Затем к ним присоединяются другие овцы, поскольку они стадные животные, и привязаны или присоединяются к своим друзьям», — объясняет Белл.
По данным UK Metro, владелец овец заметил, что с каждым днем все больше и больше особей присоединялось к кольцу. Это поддерживает объяснение Белла. И все же, по новостным сообщениям, ни на одном другом овцеводческом загоне на той же территории овцы не вели себя подобным образом. Это была только эта группа.
Бесконечное кольцо гуляющих овец напоминает еще одно странное событие, которое было запечатлено в прошлом году в Восточном Сассексе. Изображения того времени показывают, что стадо овец стоит неподвижно и спокойно внутри идеально сформированного круга.
Однако в том конкретном случае выяснилось, что владелец овец рассыпал корм скоту кольцами, в результате чего стадо сгруппировалось в сферу.
Для кружащейся стаи в Китае такого объяснения не существует. Без дополнительных подробностей «великая тайна овец» будет жить.
Источник: sciencealert.
Новая модель запаха, обученная компьютером, распознает запахи лучше, чем люди. Проанализировав 500 000 потенциальных молекул запаха, которые никогда ранее не синтезировались, система также легко проделала работу, на выполнение которой ушло бы 70 человеко-лет.
Материаловеды Томского государственного университета впервые доказали возможность синтеза высокоэнтропийной керамики из системы Hf-Ti-FeV-Cr-N методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Исследователи предполагают, что благодаря высокой температуре плавления элементов такую керамику можно будет использовать для создания жаропрочных элементов в установках нефтедобывающей и аэрокосмической отраслях, газотурбинных установках.
Исследователи обнаружили, что бетон можно сделать на 30% прочнее, если заменить часть песка кофейной гущей — органическими отходами, образующимися в огромных количествах и обычно попадающими на свалку. Этот метод также сокращает использование природных ресурсов, таких как песок, что еще больше способствует более экологичному подходу к строительству, основанному на экономике замкнутого цикла.
Большинство трехмерных стеклянных объектов изготавливаются с помощью литья, выдувания или, возможно, даже 3D-печати. Однако китайские ученые разработали метод складывания таких предметов в форму, и он имеет некоторые ключевые преимущества по сравнению с другими методами.
Возможно, вы слышали, что бисфенол А (bisphenol A, BPA) в некоторых пластиковых упаковках пищевых продуктов связан с различными проблемами со здоровьем. Таким образом, ученые разрабатывают более безвредную альтернативу, и она сделана из томатных отходов, которые в противном случае были бы выброшены.
Несмотря на то, что стекло хвалят за то, что оно полностью пригодно для вторичной переработки, Агентство по охране окружающей среды США утверждает, что только около трети выброшенных стеклянных изделий фактически перерабатывается. Имея в виду эту проблему, ученые разработали новый тип биоразлагаемого стекла.
Смузи могут быть вкусным и удобным способом получить важные фрукты и овощи, необходимые для здорового питания. Но является ли банановый и черничный смузи лучшим сочетанием? Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе предполагают, что смешивание определенных ингредиентов в смузи может повлиять на то, получит ли ваш организм заряд питательных веществ.
Полынь привлекает большое внимание благодаря своим противомалярийным свойствам и другой фармакологической и экономической ценности. Исследователи из Синьцзянского института экологии и географии Китайской академии наук и их коллеги обнаружили новый вид полыни — Artemisia qingheensis в Синьцзян-Уйгурском автономном районе Китая.
Плоды дурнишника, который растет во всем мире и часто считается ядовитым сорняком, содержат антиоксидантные и противовоспалительные компоненты, которые могут сделать его полезным в качестве средства защиты кожи, согласно новому исследованию.
Ни для кого не секрет, что у зауроподов — клады гигантских динозавров, в которую входит знаменитый брахиозавр — были действительно очень длинные шеи, но теперь палеонтологи утверждают, что определили вид, который занимает первенство в этом. По словам команды, у мамэньсизавра самая длинная шея среди всех известных животных, длина которой составляет почти 50 футов (более 15 м).
Поскольку флора Японии уже тщательно изучена и задокументирована, открытие новых видов растений — редкое событие. Тем не менее, группа ученых из Университета Кобе недавно обнаружила потрясающий новый вид орхидеи (Spiranthes hachijoensis) с румяно-розовыми цветочными лепестками, поразительно напоминающими изделия из стекла.
Исследователи из Института эволюционной антропологии Макса Планка обнаружили, что осколки камня, произведенные макаками в национальном парке в Таиланде, поразительно похожи на те, что были найдены в некоторых из самых ранних человеческих археологических раскопок в Восточной Африке. Открытие может указывать на происхождение использования инструментов человеком.
Оставлять энергию не у дел не хорошо для бизнеса. Новая научно-отраслевая инициатива направлена на разработку легких солнечных панелей для сбора природной энергии солнца на грузовых транспортных средствах, чтобы снизить эксплуатационные расходы, выбросы и необходимость создания эко-устойчивой транспортной системы.
Буквально на прошлой неделе мы услышали о роботе-детеныше морской черепахи, который может «плавать» по песку. Однако это не единственный робот-черепаха: был разработан еще один, который, возможно, однажды приведет настоящих детенышей черепах в безопасное море.
Хотя вилочные погрузчики хорошо подходят для подъема и перемещения тяжелых грузов в помещении, они громоздки (в тесном пространстве), дороги и не могут поднимать грузы, превышающие определенный размер занимаемой площади. Именно здесь на помощь приходит модульная роботизированная транспортная система FORMIC.
К большому огорчению жителей Северного полушария, зима снова приближается. Для многих из нас это означает возвращение к обледенелым дорогам, тротуарам, линиям электропередачи, ветряным турбинам и даже крыльям самолетов. Традиционно основные методы избавления от этого льда – или, по крайней мере, удержания его под контролем – включают использование соли и/или противообледенительных химикатов. И то, и другое трудоемко и вредно для окружающей среды, плюс соль убивает траву и вызывает ржавчину автомобилей. Теперь ученые из Даляньского технологического университета разработали новую структуру из медных нанопроволок, которая может пассивно удалять лед с поверхности с эффективностью, близкой к 100%.
Большинству из нас на самом деле не нужно носить специальные штаны, которые дают нам знать, когда мы истощены; мы хорошо разбираемся во всем этом сами. Однако, когда дело доходит до профессиональных спортсменов, получение предупреждения, когда тело начинает двигаться таким образом, что это указывает на физическое истощение, может быть полезным. С этой целью ученые разработали электронную пряжу, которую можно использовать для обнаружения изменений в характере движений и предупреждения пользователей о том, что пора сделать перерыв.
Если вы создаете маленького робота, который может исследовать узкие пространства, было бы хорошо, если бы это устройство также могло пробираться через узкие щели. Экспериментальный новый робот может сделать именно это, подражая гусенице.
Актуальные события
Хотя мы уже видели смарт-кольца для отслеживания здоровья, кольцо Iris немного отличается. Утверждается, что благодаря использованию специальных миниатюрных датчиков оно меньше по размеру и более энергоэффективно, чем что-либо другое на рынке.
Трое климатологов из Обсерватории углерода и климата Южного океана, работающие с коллегой из Исследовательской группы прибрежных систем и наблюдения за Землей, все из Южной Африки, сообщают о доказательствах того, что за последнюю четверть века цветение фитопланктона в Южном океане началось позже и закончивалось раньше в Южном океане. В своем исследовании, ученые проанализировали 25-летние спутниковые данные о цвете океана с хлорофилом-а. Это, вероятно, будет иметь последствия для синхронизации пищевых сетей Антарктики и глобального поглощения углерода.
После сложного статистического анализа около миллиона галактик группа исследователей из нескольких китайских университетов и Университета Кордовы смогла опубликовать результаты исследования в журнале Nature Astronomy. Более двух лет они работали над проектом, который позволит определять космологические расстояния с новой, большей степенью точности.
Кто жил в Мачу-Пикчу в период его расцвета? Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, использовало древнюю ДНК, чтобы впервые выяснить, откуда рабочие, похороненные более 500 лет назад, прибыли из затерянной Империи инков.