Розробили «супергубку», яка літрами поглинає питну воду з повітря

19 Березня 2019
технології

Інженери з Техаського університету в Остіні розробили технологію ефективної конденсації води, яка міститься в повітрі. Вони створили новий матеріал, який допоможе боротися з нестачею питної води в посушливих регіонах.

За словами авторів розробки, кілограм суміші гідрогелів може увібрати 50 літрів води за добу. Цього достатньо, щоб забезпечити потреби цілої сім’ї без витрат електроенергії – достатньо лише сонячного світла.

В основі технології лежить суміш полімерних гідрогелів, які поглинають з повітря та утримують велику кількість води. «Супергубка» пасивно поглинає вологу, зберігає її та віддає під впливом тепла. Щоб отримати воду, досить на п’ять хвилин залишити матеріал на сонячному світлі.

Інженери сподіваються, що новий матеріал стане основою для компактних та недорогих фільтрів. Вони знадобляться жителям посушливих регіонів, а також рятувальникам, що ліквідують наслідки надзвичайних ситуацій.

19 Березня 20:01
технології
Найцiкавiше на сайтi

Наука vs Science: бесіда вчених з України та США про вирощування мозку, Нобеля і хайп

АвторОльга Маслова
11 Жовтня 2018

Нещодавно в цифровій лабораторії FabLab Fabricator на території UNIT.City пройшла конференція з новітніх методів у біотехнологіях Single-cell RNABIO. Біологиня та популяризаторка науки Ольга Маслова спеціально для Platfor.ma поговорила з українцем Олександром Щегловітовим, який досліджує мозок в Університеті Юти, про красу наукових досягнень, медичні спекуляції в медіа, ставлення до біохакерів та альтернативний нобелівський сценарій цього року.

Ольга Маслова, біологиня та популяризаторка науки

– Які у вас враження від конференції?

– До мене підходять люди і запитують деталі з приводу методик, якими ми користуємось. Чув дуже грамотні питання, і видно, що всі ці люди цікавляться наукою, вони в курсі останніх тенденцій. Дуже багато молоді. Дуже круто.

– Як світоглядно відрізняється наукова діяльність в Україні і США? Я не питаю про обладнання чи фінанси, а саме стратегічно у чому найбільша відмінність?

– Напевно, найбільша відмінність у стратегії фокусування. У Штатах є проект – певна задача, конкретна мета, на шляху до якої виконуються покроково завдання. За ними звітують, наприклад, щороку, якщо проект на 5 років, є чітка фінансова прив’язка групи до теми. Проекти часто фінансуються державою і важливо, щоб все було чітко. У певній мірі це схоже на роботу ІТ-компаній.

В Україні у цьому плані, з одного боку, більше свободи, з іншого – якщо у науковця не вистачає власної мотивації щось робити, то все може звестись до відсижування на роботі без певних результатів. Коли я працював в інституті Богомольця, то часто затримувався допізна, бо весь час щось потрібно було доробляти ввечері, і мені вистачало на це мотивації.

– У багатьох країнах, у Штатах зокрема, на популяризацію науки виділяються кошти, і ця діяльність вважається престижною. У нас все поки що або на волонтерських засадах, або це перетворюється на роботу, яку важко поєднувати з дослідженнями.

– Популяризація науки – це дуже важливо. У США при наукових установах є маркетинговий відділ, який постійно контактує з вченими, він знає особливості діяльності установи, і якщо, наприклад, має вийти якась стаття у престижному науковому журналі з достойними результатами, то цей відділ заздалегідь готує матеріали для спілкування з журналістами та роз’яснює сенс роботи суспільству.

Наука робиться за державні гроші – гроші платників податків, тому важливо давати їм інформацію про цінність та суть діяльності наукової установи. Звісно, при цьому необхідно враховувати, що інформація для різних верств має бути подана дещо різною мовою і для цього потрібні спеціальні компетентні «перекладачі», бо дуже багато питань вкрай складно пояснити неспеціалістам.  

– Напевно, це оптимальний підхід, і не дивно, що саме у США так багато всесвітньо відомих популяризаторів.

– Так-так, багато наукових установ мають свої сторінки у соцмережах, багато де є газети, радіо тощо. Всі зацікавлені у тому, щоб досягнення науки транслювались корректно та зрозуміло, і для цього випускають інтерв’ю з науковцями, тримають усіх у курсі тем, над якими працюють у лабораторіях. Важливо тримати цей зв’язок між суспільством та наукою.

© facebook.com/Fabricator.me
© facebook.com/Fabricator.me

– При неякісному перекладі з наукової мови на «побутову» з’являються інколи курйозні, а інколи й сумні помилки. Найяскравішим прикладом є моє улюблене «вчені виростили мозок». Одвічна плутанина між органами й органоїдами (скупченнями клітин, що відповідають за низкою параметрів певним органам) призводить до нескінченного «вирощування» всього підряд. Скільки б доповідей популярного формату я не робила про тканинну інженерію і дотичні галузі – все одно час від часу у ЗМІ ми читаємо подібні заголовки. І так, мені вдалось знайти згадку про те, що «Алекс Щегловітов виростив мозок». А чим ви насправді займаєтеся?

– О, ні! Ми не вирощуємо мозок, звичайно. Я розумію, чому люди так спрощують – бо це дійсно дуже складна тема і хочеться  якось дати уявлення про напрям, але потрібно все ж це робити корректно. Ми працюємо з органоїдами, які для спрощення часто називають тут, у американських матеріалах для ненауковців, «mini-brain» – тобто підкреслюють, що це щось дуже малесеньке й беруть у лапки, щоб не було асоціацій з повноцінним органом і думками про трансплантацію. Якщо людина, наприклад, не знає що таке кора мозку, то їй немає сенсу пояснювати деталі. Тому слово «міні» і лапки – рятують.

– На жаль, українською і російською ми часто бачимо «виростили мозок» без усіляких лапок.

– Це дуже сумно, бо, знов таки – ні-ні-ні, ми мозок не вирощуємо і без лапок такими висловами тут не розкидаються. Що ми насправді робимо – то це нейрональну тканину зі стовбурових клітин. І ми досліджуємо різні клітини у цій тканині: як вони з’являються із стовбурових клітин, як вони поєднуються одна з одною та як різні гени експресуються, проявляються у різних клітинах (чи не експресуються – наприклад, певні гени, що асоційовані з певною неврологічною або психіатричною патологією).

– Насправді це чудовий приклад того, що інколи необов’язково робити щось, що відповідає гучним заголовкам, бо реальна робота може бути ще більш захопливою і корисною. Моя мрія – щоб люди цінували наукові здобутки без перебільшень і прикрас, з усвідомленням краси від того, що реально робиться. Чим більше люди чують гіперболізацій, тим менше сприймають «натуральні» досягнення. Тому я за роз’яснення елегантності всього, що роблять науковці насправді, щоб знизити попит на суперсенсації.

– Згоден. Більше того, скажу, що наші розробки лише мають потенціал, якщо говорити про клінічний напрям. Але важливо висвітлювати і ті роботи, які ще не мають якогось прямого виходу на клінічний результат, але які є дуже перспективними.

Якби мене зараз запитали, чи вилікували вже щось за допомогою даних у нашому напрямку, я б сказав – ні. І потенційні відкриття ще попереду. Але перспективи є! Ми беремо людські клітини (а мозок людини і миші кардинально відрізняється, тому це вкрай важливо, і багато препаратів, що виправдали себе на тваринах, у лікуванні людей не дали очікуваного ефекту), створюємо органоїд, що дозволяє нам щось нове зрозуміти у фізіології, у процесах розвитку мозку саме у людини, і можемо прослідкувати за механізмами розвитку якоїсь хвороби. Тобто ми точно на шляху до чогось дуже цікавого і революційного, але поки що ще не у фінальній точці.

Як науку запросили на каву: історія напою та вченого, які змінили світ

В рамках лекторію викладачів Могилянки, організованого KMArt Yard, викладач кафедри філософії НаУКМА та Могилянської школи журналістики Михайло Кольцов розповів маловідомі факти про те, яким чином кава-хаузи стали альтернативою університетам, чому світ змінив погляд не у небо, а під ноги і як вчений Роберт Гук збудував Лондон завдяки каві.

Колись був світ, в якому не було кави. Лише у XV столітті вона з’явилась у басейні Червоного моря і тільки у XVI почала поширюватися як суто турецький напій. Британці дізналися про неї у 1600-му році, коли один священик згадав каву у описі того, чим турки займаються у вільний час. У цьому, власне, найбільший парадокс цього напою. Він був принципово чужий європейській культурі, але при цьому сформував європейську наукову культуру завдяки кава-хаузам.

Вчені намагалися пояснити цей парадокс із кількох точок зору. З психологічної, кава – як будь-який наркотик – може стимулювати зв’язки між людьми. З економічної – купувати і продавати каву було вигідно. Однак яким чином кава, яка була абсолютно чужа Європі, стала настільки важливою? Варто зауважити, що через відсутність питної води Європа до XVIII ст. була перманентно п’яною. Пиво було не просто напоєм, яке п’ють в барах – воно було замінником прісної води.

На початку XVII ст. в Британії почала формуватися спершу маргінальна культура так званих віртуозів. Це були люди, які цікавилися дивними і екзотичними речами – тим, що прийшло з Індії, африканських країн, Отаманської імперії. Два найбільші представники, які сформували цей культ – це Томас Говард (був наближений до королівського двору, але через те, що висловлювався проти релігії, його звідти вигнали) та Френсіс Бекон (м’яко кажучи, він попався на корупції, через що його теж вигнали). Ці двоє говорили про одне й те саме: людина здатна розвивати себе, якщо вона буде звертати увагу на ті речі, які відрізняють її від усього іншого. Тоді з’явилася потреба пояснити, яким же чином можна цікавитися тим, що лежить за межами вашого розуміння.

У 1624-му році Френсіс Бекон пише невеличку роботу, яку він так і не закінчив, під назвою «Нова Атлантида». У ній він формує своє утопічне бачення того, яким чином може існувати подібне суспільство. У цьому трактаті Бекон вказує на одну цікаву річ: суспільство може існувати тоді, коли воно здатне накопичувати. експериментувати і формувати знання. Але для того, щоб робити останнє, потрібні особливі умови. Однією з них було створення спеціального приміщення – так званого храму Соломона, на кухні якого готуватиметься спеціальний напій.

В 1650-му році у Британії з’являється перший кава-хауз – місце, де спеціально розливають каву. Спочатку він був схожий на звичні для британців алко-хаузи. Найцікавіше те, як і де саме він виник. Це сталося в Оксфорді неподалік від університету – у місці, де можливий інтелектуальний діалог між студентами та викладачами. Відкрив його чоловік на ім’я Яків, і назвав його просто: «Ангел». Тому про перший кава-хауз так і кажуть: це ангел, якого відкрив Яків у Оксфорді.

На початку свого існування кава-хаузи використовувалися з лікувальними цілями. Френсіс Бекон, наприклад, пив каву від головного болю. Але студенти Оксфорду дуже швидко перетворили заклади на інтелектуальні клуби. Вже у 1652-му році кава-хауз з’являється у Лондоні.

Зараз ми б назвали це публічним простором – так, це був перший open space. Тоді вже була доволі сильна клубна культура – аристократи з аристократами, бідні в алко-хаузах. Але у кава-хаузах цієї соціальної сертифікації не було. Ти платив один пенні і спокійно пив каву – не мало значення, хто ти. Кава-хауз зруйнував межу між багатими і бідними, він перетворив філіжанку кави на спосіб дискусії між інтелектуалами.

Саме в таких кава-хаузах почалися збори Королівського наукового товариства. Справа у тому, що у той час наука була дуже слабенькою. В університетах вона зводилася до переписування та переказування творів Арістотеля. У викладачів та студентів виникла потреба десь збиратися та обговорювати різні наукові винаходи та цікавинки. З цим пов’язано те, що кава-хаузи, які найбільше для цього підходили, почали виникати біля книгарень.

Пити мов у бога за пазухою: текст про похмілля, який знадобиться вам на свята

Мало яка цікава історія починається зі слів «І ось взяли ми по дві порції олів’є, а далі все як в тумані…». У більшості випадків алкоголь все ще є атрибутом свят, а вже таких значних, як новорічні – тим більше. У розпал зимових свят хотілося б поговорити про супутник надмірного вживання спиртного – похмілля. Спеціально для Platfor.ma лікарка Олександра Бойко розповідає, що ж це таке з наукової точки зору, та чи можна перемогти похмілля.

Для початку визначимось із термінами. Похмілля – сукупність симптомів, що проявляються через деякий час після вживання алкогольних напоїв. Найчастіше вони включають головний біль, сухість у роті, виражену слабкість, нудоту чи блювоту, дезорієнтацію та тривожність. Щоб зрозуміти, як все це виникає, треба трохи розібратись у шляху, який шлях проходить алкоголь (він же етанол чи етиловий спирт) у нашому організмі.


Звідки береться похмілля

Після потрапляння алкоголю у шлунково-кишковий тракт він майже у повному об’ємі всмоктується у кров. Коли молекули етилового спирту потрапляють у печінку, вони піддаються впливу ферментативної системи для їх нейтралізації (етанол для нашого організму – отрута, і цей пункт ще ніхто не відміняв). Під час першої «ходки» деяка кількість етанолу буде перетворена у ацетальдегід – речовину, яка, по суті, і викликає основні прояви похмілля.

Окрім цього, молекули етанолу здатні пошкоджувати мембрани клітин – згадайте, що ви робите, якщо хочете знежирити якусь поверхню? – протираєте спиртом. Сукупність цих факторів і викликає основні прояви похмілля. Крім того, пити зранку хочеться не просто так – алкоголь працює як слабкий сечогінний засіб і на додаток викликає перерозподіл рідин у організмі, зневоднюючи судини і викликаючи набряклість тканин. Саме тому на своє обличчя зранку після вечірки краще не дивитись.

Для розвитку практично будь-чого потрібен час. І для похмілля теж. Для повного перетворення етанолу у ацетальдегід потрібен певний період, тому одразу після вживання алкоголю і не виникає неприємних відчуттів. Пік похмілля відбувається при максимальній концентрації ацетальдегіду у крові – а це, зазвичай, ранок після свята.


Смерть від похмілля (ні)

Часто при вираженому похміллі зранку хочеться просто померти. Але чи можна від нього дійсно попрощатись із білим світом? Можна, але дуже важко. Справа в тому, що цей токсичний товариш – ацетальдегід – довго в нашому організмі не затримується. Він має високу здатність до пошкодження внутрішніх органів, також являючись і канцерогеном, але і протидію організм давно придумав. Тому з часом ацетальдегід тою ж ферментативною системою печінки перетворюється на нетоксичну для нас оцтову кислоту.

Саме з цим часом, який ми витрачаємо на звільнення від токсичних продуктів перетворення алкоголю, і пов’язана тривалість похмілля. Чим більша у людини кількість ферменту, який окислює ацетальдегід до оцту, тим менша в неї імовірність прокинутись зранку у «неробочому» стані.

На жаль, кількість і швидкість ферментації етанолу – це річ генетично обумовлена. Саме тому деякі люди швидше або повільніше п’яніють, а також більше чи менше страждають від похмілля. Поки генетичні модифікації не продають в гастрономах – це так і буде залежати від природи.

Тільки тут важлива штука. Слід розрізняти поняття похмілля та отруєння алкоголем. Отруєння не дорівнює похмілля. Отруєння – це стан надлишку неферментованого етанолу в організмі людини. А от надмірне вживання алкоголю за один раз, на відміну від похмілля, може з легкістю привести до смерті. Летальна доза етанолу варіюється, за різними даними, від 4 до 12 г етанолу на 1 кг маси тіла.

Смертоносні коктейлі

Я так пишу – етанол, етанол… Думаю, серед вас небагато людей, що вживають алкоголь у вигляді чистого нерозведеного спирту. Зазвичай ми любимо кожний своє – хтось солодке, хтось гірке, хтось слабо- чи сильноалкогольне, газоване і гаряче. Варіантів маса. Ви могли помітити, що і характер сп’яніння, і інтенсивність похмілля часто пов’язані із видом напоїв, який ми вживали напередодні. Як не банально, це пов’язано із кількістю домішок і градусом продукту.

Слабоалкогольні напої та коктейлі швидше всмоктуються у кров і викликають швидке сп’яніння, що з більшою вірогідністю раніше зупинить людину від наступного вживання – отже, вона і вип’є менше, і матиме менше наслідків. Щось міцне, на кшталт горілки чи віскі – «відтерміновують» відчуття сп’яніння через повільне всмоктування. Тому іноді це змушує людину пити більше, адже сп’яніння наступає повільно і непомітно для неї.

Не останню роль грає і склад напою – адже печінка витрачає власні ресурси не тільки на етанол, але і на ферментацію різноманітних складових, що входять до складу обраного напою. Тому дійсно, якщо вже напиватись – то одним видом напою і з мінімальною кількістю додатків до нього.

Як швидко очуняти

Отже, друга ночі, ви п’яний в дим. А вранці важлива зустріч. Що робити?

Перше – прочистити шлунок. Так, звучить жахливо а за відчуттями ще гірше. Але це дозволить зупинити чи хоча б уповільнити всмоктування залишків алкоголю в кров, а далі ми зможемо працювати вже з тим, що є і просто так з крові не виведеться.

Друге – відновити баланс рідини. Пити можна практично все (я не про алкоголь, звичайно) – просту воду, чай чи компот. І так, розсіл теж – але краще не більше склянки, бо забагато солі теж не є добре. Навіщо? Це простимулює нирки до роботи, що прискорить виведення алкоголю та його продуктів з організму, та відновить втрачений об’єм кров’яного русла, що покращить ваш суб’єктивний і об’єктивний стан.

Що, кому, чому: Nobilitet про премію миру та економіку на головній нагороді світу

10 грудня відбулося урочисте вручення Нобелівської премії за відкриття і досягнення 2018 року. Тим часом Platfor.ma побувала на науковій конференції Nobilitet, на якій експерти розтлумачували, кого і за що нагороджують. З усіх виступів ми переказуємо два, які здалися нам найбільш важливими та актуальними: про вплив на економіку клімату та технологічних інновацій, а також про сексуальне насильство як зброю у воєнних конфліктах.

Цього року премію отримали американські економісти Вільям Нордхаус і Пол Ромер. Їхні дослідження стосуються взаємовпливу інновацій та клімату, а також накопичення знань для поліпшення економічного зростання.

Вільям Нордхаус – професор Єльського університету, доволі знаменитий тим, що був співавтором Пола Самуельсона, по чиїм книгам вивчали та досі вивчають економіку. А Пол Ромен є професором бізнес-школи при Нью-йоркському університеті й вже дуже давно перебував у шорт-листі Нобелівської премії, як, власне, і Нордхаус.

Чому Україні має бути особливо цікава цьогорічна Нобелівська премія з економіки? Тому що цього разу мова йде про зв’язок економічного зростання з різними факторами. Пояснення знайшлися в моделі Ромера і його співавторів – вони взагалі-то кардинально змінили економічну науку і ставлення до поняття «інновації». А Нордхаус займався вивченням взаємовпливу технологічного прогресу, промислового виробництва, викидів в атмосферу СО2 і змін клімату. Відштовхувалися роботи дослідників від моделі Роберта Солоу, який отримав свого Нобеля в 1987 році – він пояснював економічне зростання через розвиток технологій.

Швидше за все наша мрія жити де-небудь у моря може легко втілитися завдяки всесвітньому потеплінню й підвищенню температури приблизно на три з половиною градуси. Вже порівняно скоро Чорне море буде плескатися десь ближче до Умані. Ще трохи – і пальми, що ростуть десь в Боярці, будуть звичайним явищем.

Динаміка збитків, яка пов’язана зі світовими катастрофами: пожежами, землетрусами, повенями – моторошна. Всього за 13 років: $1,7 трлн збитків від катастроф; 2,9 млрд людей, яких так чи інакше торкнулися світові катастрофи; 1,2 млн загиблих. І ця динаміка росте! Саме тому науковці почали шукати залежність катастроф від різних факторів – і знайшли її дуже чітко між кількістю викидів СО2 і підвищенням середньої річної температури у світі. За розрахунками Вільяма Нордхауса, якщо вона підвищиться ще на 3,5 градуса, то ми побачимо зменшення території Індії в півтора раза, істотне затоплення Китаю і Кореї, північна Європа значно зменшиться, а Венеції взагалі не буде. А Крим стане островом.

Вчені задумалися, як людство може перешкодити такому розвитку подій. Поворотним важелем якраз тут стала робота Нордхауса, який прорахував, як економіка може вплинути на стримування змін клімату. Він показав, що єдиний спосіб – це введення податку на викиди СО2. При чому ці податки повинні генеруватися стосовно держав, які мають їх виплачувати одна одній. Це повинно було простимулювати уряд провадити політику, яка буде контролювати викиди.

Нордхаус порахував оптимальний податок в приблизно $50 за тонну викидів, що зараз і закладено в форму Паризької угоди. Це дозволить стримати зростання температури до 3,5 градусів у 2100 році.

При цьому існують країни, які повністю позбулися викидів – Коста-Ріка майже на 100% перейшла на поновлювані джерела енергії, а в Норвегії вітряна енергія вже дешевша за атомну й велика частина транспорту – це електромобілі. Багато компаній зараз кинулися на будівництво міст майбутнього, які засновані на відновлюваній енергетиці.

Вплив інновацій на економіку ще цікавіший для України, тому що драйвером розвитку країни є збільшення економіки. Але шляхом чого це зробити? Сподіватися, що у нас буде більше посівних площ складно, тому що і так практично все зайнято. Витягати ж щось з нашої металургії або хімії практично неможливо.