Tokar.ua https://tokar.ua Простими словами про складне Fri, 05 Jun 2020 12:50:41 +0000 uk hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.4.1 https://tokar.ua/img/upl/2019/03/ce67d70bf82195f7f8543c35e39ff34f-200x200.png Tokar.ua https://tokar.ua 32 32 28396701 Каналізаційна аналітика: стічні води та COVID-19 https://tokar.ua/read/42123 https://tokar.ua/read/42123#respond Fri, 05 Jun 2020 10:00:51 +0000 https://tokar.ua/?p=42123 Як каналізація дозволить передбачати спалахи COVID-19 заздалегідь

Запис Каналізаційна аналітика: стічні води та COVID-19, Tokar.ua.

]]>
У виданні medRxiv.org американські дослідники з Нью-Гейвену опублікували статтю, у якій довели зв’язок між спалахами COVID-19 та концентрацією вірусної РНК в осаді стічних вод. На думку науковців, такий підхід дозволить прогнозувати спалахи пандемії набагато швидше за масові тестування.

Сьогодні американський уряд відстежує поширення коронавірусу зважаючи, зокрема, й на результати ПЛР-тестів. Та чекати на результат тестування доводиться досить довго, а самі протестовані люди зазвичай вже мають симптоми, отже, інфікувалися n днів тому. Відповідно, інфекція поширювалася в оточенні хворого, тому статистика діагностованих випадків відстає від реальних показників на декілька днів і не охоплює все місто.

Тому Єльські науковці запропонували власний підхід до оцінки динаміки коронавірусу – він дозволить стежити за розвитком ситуації у реальному часі. Це стало можливим завдяки аналізу калу людей, хворих на SARS-CoV-2: у ньому міститься вірусна РНК, яка також назбирується і в стічних водах. Відповідно, проаналізувавши неочищену каналізаційну воду, науковці можуть прогнозувати спалахи інфекції на рівні окремих районів буквально наживо, із мінімальною затримкою.

Графік кореляції даних за стічними водами (червоне) і госпіталізаціями (чорне).

Для підтвердження гіпотези автори проаналізували Нью-Гейвенські стічні води на концентрацію коронавірусної РНК, щодня бравши пробу з очисних споруд, що обслуговують понад 200 000 громадян. Порівнявши цифри із даними про госпіталізацію і динамікою нових інфікованих пацієнтів, вони побудували графік.

На ньому видно чітку кореляцію між РНК в осаді стічних вод та даними про госпіталізації та інфікування. Прогноз науковців на три дні випередив пік госпіталізації й на тиждень – виявлення інфікувань. Цього часу цілком достатньо, аби запровадити запобіжні заходи у конкретних регіонах відповідно до «каналізаційної аналітики».

Графік кореляції даних за стічними водами (червоне) і госпіталізаціями (чорне).

 

Запис Каналізаційна аналітика: стічні води та COVID-19, Tokar.ua.

]]>
https://tokar.ua/read/42123/feed 0 42123
Можливо, колонізаторам Марса вноситимуть зміни до ДНК https://tokar.ua/read/42217 https://tokar.ua/read/42217#respond Fri, 05 Jun 2020 06:00:23 +0000 https://tokar.ua/?p=42217 Наш організм не пристосований до життя на Марсі, але генна інженерія нам допоможе

Запис Можливо, колонізаторам Марса вноситимуть зміни до ДНК, Tokar.ua.

]]>
Світові космічні агенції вже кілька десятиліть розглядають можливості колонізації Марса. Але розробка транспорту, установок для будівництва та дизайну житлових модулів — не єдині проєкти, над якими працюють науковці. Першочерговою проблемою є саме виживання людей, які вирушать на далеку планету.

Так, у NASA планують відправити людину на Марс вже 2030 року, але дослідження показують, що навіть сам переліт може бути неймовірно виснажливим. Високий рівень радіації, ослаблення м’язів через мікрогравітацію, погіршення зору можуть супроводжувати мандрівників не лише в польоті, але й після повернення на Землю.

Крім того, частина колоністів, що залишиться на Марсі для постійного проживання, має бути здоровою та витривалою. Майбутнім “марсіанам” доведеться будувати базу і проводити численні дослідження, і саме їм можуть запропонувати внести зміни до структури ДНК.

За словами астро- і геомікробіолога Кенди Лінч, генна інженерія та інші передові технології мають допомогти людям, якщо ті хочуть жити й працювати на Марсі довго. Вчені вже проводять дослідження з використанням генного матеріалу людей та тварин. Так, науковці в лабораторних умовах додали певні гени тихоходів до клітини людини. Результати модифікації показали, що сконструйовані клітини стали стійкішими до впливу радіації, що важливо для здоров’я в тривалих космічних подорожах.

Тихохід

Тихохід – унікальна тварина. Ця істота вважається одним із найстаріших мікроорганізмів на Землі. Вона може виживати в умовах вакууму, радіації, за екстремально низьких та екстремально високих температур.

Зараз у NASA працюють над зовнішнім захистом астронавтів, удосконалюючи кораблі та медикаменти. Але генетичні дослідження потребують детальнішого вивчення як з біологічної, так і з етичної точки зору. 

Які шляхи може відкрити генна інженерія?

Використання генів “екстремофільних” мікроорганізмів для підвищення опірності організму астронавтів може розширити горизонти досліджень та дати можливість людині подорожувати і в холодніші куточки нашої Сонячної системи з високим рівнем радіації.

Наразі це неможливо, адже навіть якщо людина долетить, наприклад, до супутника Юпітера Європи, її тіло буквально знищить радіація. До речі, вже в середині 2020-х років планується запуск роботизованої програми Europa Clipper з дослідження цього супутника.

Вчені вважають, що Європа є однією з планет Сонячної системи, на якій потенційно можна виявити життя.

Деякі дослідники зазначають, що мікроорганізми можна використати й для тераформування самого Марса. Такі експерименти дозволили б зробити Червону планету комфортнішою для життя людини, але великою небезпекою є ймовірність виявлення “корінних” бактерій, що ще можуть зберігатися в товщі льоду під поверхнею планети.

Тож у такий спосіб генна інженерія може дати майбутнім астронавтам шанс на проведення тривалих досліджень. Сучасні роботизовані місії, попри їхні неймовірні механізми, неспроможні повністю замінити людину. Але відкритим залишається питання, наскільки людина зостанеться людиною після генетичної “підготовки” до такої місії.

Читайте також: Тривале перебування людини в космосі може викликати деменцію в майбутньому

Запис Можливо, колонізаторам Марса вноситимуть зміни до ДНК, Tokar.ua.

]]>
https://tokar.ua/read/42217/feed 0 42217
Вчені розв’язали проблему перегріву сонячних панелей https://tokar.ua/read/41856 https://tokar.ua/read/41856#respond Thu, 04 Jun 2020 10:00:15 +0000 https://tokar.ua/?p=41856 Охолодження сонячних панелей відтепер буде ефективнішим.

Запис Вчені розв’язали проблему перегріву сонячних панелей, Tokar.ua.

]]>
Якщо ви зазирали до нашої рубрики про сонячну енергетику, то знаєте, що ця технологія має досить суттєвий недолік. Попри свою автономність і відносну екологічність, сонячні електростанції кепсько працюють за перегрівання, що в деяких куточках планети майже норма.

Сьогодні понад 3% від світового попиту на електроенергію забезпечує саме енергія сонця, а це – 550 ГВт потужності. До 2040 року очікується зростання частки сонячної електроенергії вп’ятеро.

Світові виробники використовують кремній для виготовлення сонячних панелей, але його ККД ледве сягає 25% від тієї енергії Сонця, що потрапляє до них. Інша частина фотонів перетворюється на тепло, що може нагрівати панелі до 40°C. Зауважимо, що після температури, вищої за 25°C, із кожним додатковим градусом ефективність панелі знижується. З огляду на масштаби сучасних сонячних ферм, навіть кілька відсотків додаткового ККД стануть добрячим економічним благом.

Отже, дослідники університету Хуажон довели, що цього можливо досягнути завдяки системам водяного охолодження. Звісно, такі системи вже давно існують на ринку, проте вимагають неабиякої інфраструктури навколо: від резервуарів та джерела води до водопроводу та помпи.

Для розв’язання проблеми науковці побудували прототип пристрою для збору атмосферної води. Матеріали, що можуть поглинати водяну пару і конденсувати її у рідку воду — найголовніші елементи технології. Одним із таких матеріалів є гідрогель, що активно поглинає водяну пару вночі, коли повітря прохолодне, а вологість підвищена. Він складається із вуглецевих нанотрубок у полімерах, які допомагають парі конденсуватися у рідкі краплі, що утримуються всередині. Коли настає ранок, а температура підвищується, гідрогель починає виділяти пару. Але якщо його покрити пластиком, випущена пара конденсується назад у рідкий стан і стікає у резервуар.

Візуалізація процесу  синтезу гідрогелю.

Цю технологію дослідники вирішили застосувати для охолодження сонячних батарей. Для цього вони притиснули сантиметровий лист гідрогелю знизу до панелі. За розрахунками, протягом дня гель відводитиме тепло від панелі, випаровуючи нічну воду із нижньої частини. Ці випари охолоджуватимуть панель подібно до того, як піт із нашої шкіри охолоджує тіло на вулиці.

Виявилося, що, залежно від середовища, потрібна різна кількість гідрогелю — у пустелі на 1 м2 панелей треба кілограм гідрогелю, а от ділянка із 80% вологістю потребує втричі менше. У будь-якому разі, результат на батареї — температура панелей впала на 10°C і збільшила ККД у середньому на 17%. Як кажуть дослідники, на відкритому повітрі вітер підсилює охолоджувальний ефект. А отже, нам не доведеться довго чекати на розвиток сонячної енергетики.

Порівняльна схема продуктивності із гідрогелем (синє) та без (червоне).

Запис Вчені розв’язали проблему перегріву сонячних панелей, Tokar.ua.

]]>
https://tokar.ua/read/41856/feed 0 41856
Чому смартфони схиляють нас до одкровення https://tokar.ua/read/41600 https://tokar.ua/read/41600#respond Wed, 03 Jun 2020 10:00:21 +0000 https://tokar.ua/?p=41600 Чому люди діляться секретами, тримаючи у руках смартфон.

Запис Чому смартфони схиляють нас до одкровення, Tokar.ua.

]]>
Напевно, ніколи в історії людство не мало так багато можливостей, як сьогодні. Особливо це стосується інформації, яка генерується не повільніше за розширення Всесвіту. Такий перебіг подій утворив т.зв. «парадокс інтернету»: за вільного доступу до мільярдів одиниць інформації, люди досі діляться на дві категорії.

Перші обирають постійно навчатися, розвиватися і черпати зі світового архіву знань. Знайомитися та вивчати численні джерела на всі наявні теми. Раніше такого не могли собі дозволити навіть найлюксовіші бібліотеки світу.

Інші ж навпаки – оточують себе дзеркалами, власними зображеннями: створюють блоги з особистими думками, блокують людей з іншими поглядами та звужують свій світогляд до певної лакуни. Ми докладніше розглядали цей феномен у статті про післяправду, де розповіли про ілюзію «громадської думки» та «експертної оцінки».

З огляду на це, ми вирішили звернути увагу на нещодавнє дослідження Sage Journal of Marketing, де науковці торкнулися теми відвертості у соцмережах. Річ у тому, що левова частка наших твітів, інстаграм-фотографій та постів у фейсбуці містять персональну думку, оцінювальне судження тощо. Від новини про омріяну відпустку до чергового обурення клоунадою в парламенті – ми регулярно ширимо свої думки та коментарі мережею.

Науковці проаналізували тисячі повідомлень у соцмережах і з’ясували, що люди набагато частіше розкривають свої секрети та особисті факти, публікуючи їх зі смартфона. Комп’ютери, згідно з дослідженням, частіше використовують для робочих публікацій.

Порівняльна таблиця емоційності твітів, зроблених з комп’ютера та телефона.

У своїй праці дослідники проаналізували майже 400 000 твітів, 10 000 ревю ресторанів та кілька тисяч фейсбук-стрічок. За допомогою машинного навчання та із залученням соціологів їм також вдалося виявити кілька факторів, що спричиняють таку «хвилю одкровення» серед власників смартфонів.

Автори виділили два чинники: будова самого смартфона і когнітивний ланцюг «телефон-спілкування».

На думку науковців, навіть розмір екрана останніх моделей смартфонів все одно в рази менший за монітор ноутбука чи стаціонарного комп’ютера. Невеличкий розмір активної ділянки змушує людину ще більше зосереджуватися на гнівному коментарі. Думки про безпеку і доречність відходять на другий план.

Також грає роль і емоційний фактор: смартфон асоціюється з комфортом, який ми відчуваємо, спілкуючись з близькими людьми. Цей когнітивний зв’язок знижує нашу пильність і легітимізує будь-які емоційні пости. Так, люди ділилися юридичними подробицями свого розлучення, родинними сварками тощо.

Дослідники радять користувачам пильнувати свої емоції та бути обережнішими у роботі з кишеньковими пристроями. Імпульсивні літери, набрані на емоціях, можуть коштувати вам не лише кар’єри, але й репутації та родини.

Запис Чому смартфони схиляють нас до одкровення, Tokar.ua.

]]>
https://tokar.ua/read/41600/feed 0 41600
Вчені змоделювали падіння астероїда, що знищив динозаврів https://tokar.ua/read/42183 https://tokar.ua/read/42183#comments Wed, 03 Jun 2020 06:00:49 +0000 https://tokar.ua/?p=42183 Кут падіння та місце приземлення стали смертельним поєднанням

Запис Вчені змоделювали падіння астероїда, що знищив динозаврів, Tokar.ua.

]]>
За допомогою 3D-моделі, розробленої вченими з Британії, Німеччини та США, вдалося виявити критичні фактори, що вплинули на високий відсоток летальності після падіння астероїда. Основним претендентом на місце приземлення астероїда є кратер Чиксулуб. Попередні дослідження вказують, що кратеру 65 мільйонів років, а його діаметр становить 150 км. 

“Народження” кратера збігається з масовими вимираннями тварин кінця мезозойської та початку кайнозойської ери. Саме тоді на Землі зникли динозаври.

Науковці вказують, що кратер такого розміру сформувався через крутий кут нахилу астероїда. Він мав становити від 45 до 60 градусів відносно горизонту. Саме це дозволило вивільнити у верхні шари атмосфери велику кількість газів, що на довгий час змінило клімат Землі.

Під таким кутом удар, ймовірно, вивільнив мільярди тонн сірки. Після цього сонячні промені більше не могли пробиватися крізь атмосферу, що викликало ядерну зиму і вимирання 75% живих організмів.

У коментарі виданню Cosmos вчені зазначають, що модель, яку вони створили, є першою тривимірною симуляцією, що відтворює умови формування кратера. Останній етап, який вдалося змоделювати, дозволив зрозуміти й напрямок руху астероїда. 

Що вдалося з’ясувати?

Отже, наблизившись з північного сходу, астероїд врізався у Землю. В цьому регіоні верхні шари ґрунту складалися з пористих карбонатних та евапоритових порід, які при нагріванні під час удару могли викинути в атмосферу велику кількість вуглекислого газу, сірки та водяної пари. Оскільки сірка швидко формує аерозолі, вони могли заблокувати сонячні промені. Це, зі свого боку, зупинило б фотосинтез, а температура почала б стрімко падати. 

Форма та структура кратера під сучасною поверхнею ґрунту може свідчити про екстремальні сили, що виникли під час удару. Основою для виявлення кута падіння стали напрямок астероїда, місце центру кратера відносно його вершин і центру щільних піднятих мантійних порід на 30 кілометрів нижче кратера.

Кут падіння в 60 градусів майже точно відтворив виникнення такого ландшафту за умови руху з північного сходу. 

Вчені вважають, що їхні дослідження дають можливість зрозуміти, як формувалися кратери не лише на Землі, але й на інших планетах. Таким чином ми зможемо вивчати історію космічних тіл та прогнозувати наслідки від руху об’єктів, що можуть становити небезпеку для нашої планети. Адже космічний простір не таки статичний, як здається, і колись ми знову можемо опинитися на шляху небезпечного астероїда. Сподіваємося, що в такому разі ми вже будемо озброєні не лише дієвими системами аналізу, але й ефективними методами захисту.

Читайте також: Сонячна система: планета Нептун.

Запис Вчені змоделювали падіння астероїда, що знищив динозаврів, Tokar.ua.

]]>
https://tokar.ua/read/42183/feed 2 42183