Российские специалисты по материалам разработали инновационный сплав для авиационной техники будущего, а ученые из области космических приборов создали устройства для анализа лунной пыли. Энергетики же разработали жидкую субстанцию с наноалмазами, которая эффективно преобразует световую энергию в тепло. Кроме того, российско-китайская научная экспедиция выявила самые глубокие известные колонии морских организмов, а французские исследователи обнаружили муравьев, которые "нарушают" биологические законы, поскольку их самки откладывают яйца двух разных видов насекомых. Подробнее об этих и других достижениях науки — в еженедельном обзоре "Известий".

Российские ученые создали коллектор для нагрева воды на основе жидкости с наноалмазами, использующий световую энергию. В разработке участвовали специалисты из НИУ «Московский энергетический институт» и ООО «НПК «Наносистемы» из Ростова-на-Дону.

Исследователи пояснили, что наноалмазы синтезировали в водной среде из измельченного графита. Воздействие ультразвука и микроволн вызвало формирование микропузырьков, которые при кавитации схлопываются, создавая экстремальные условия — температурой около +5000 градусов и давлением порядка 1000 атмосфер. Повышенные температуры и давление способствовали превращению частиц графита в наноалмазы.

В ходе экспериментов удалось определить, что оптимальной концентрацией наноалмазов в воде является 0,25%. При таком соотношении световая энергия преобразуется в тепло с эффективностью 87,2%.

— Эта разработка значительно повысит продуктивность солнечных теплотехнических установок, позволяя быстрее и эффективнее трансформировать свет в тепло по сравнению с аналогами, что означает большие объемы горячей воды и тепла при меньших расходах. Технология особо пригодится для домов, промышленных предприятий и поселений в удаленных регионах, где нет или ограничен доступ к централизованной энергии, — сообщила ведущий научный сотрудник НИУ «МЭИ» Инна Михайлова.

По словам специалиста, применение технологии поможет уменьшить зависимость от ископаемого топлива и снизить выбросы парниковых газов.

Ученые НИТУ МИСИС разработали новый тип сплава для авиационной и космической техники, о чем сообщается в пресс-релизе Минобрнауки РФ. В состав сплава входят алюминий, железо, кальций и медь. Особенность материала заключается в подавлении негативного влияния вредных примесей за счет введения полезных добавок.

— Железо является неизбежным элементом в алюминиевых сплавах, поскольку формирует игольчатые кристаллы, которые делают металл хрупким. Введение кальция обеспечивает образование особой эвтектической фазы, создающей стабильную структуру, — объяснил старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС Торгом Акопян.

Он отметил, что благодаря этому свойству для производства авиационной продукции можно использовать технически чистый алюминий, который значительно дешевле высокоочищенного металла, а также лом и отходы.

Сплав характеризуется однородной внутренней структурой, легкостью и прочностью. Его легко прокатывать в листы, он не трескается при высоких температурах и становится очень твердым после специальной обработки. Материал равномерно распределяется при застывании, что делает его перспективным для производства как обшивочных панелей самолетов, так и сложных деталей методом 3D-печати.

В Институте космических исследований РАН (ИКИ) разработали прибор ПмЛ («Пылевой мониторинг Луны»), который планируется отправить на спутник в следующем году в рамках миссии «Чанъэ-7». Соответствующий меморандум был подписан 2 сентября между «Роскосмосом» и Китайской национальной космической администрацией.

Ученые рассказали, что лунная пыль является одним из самых динамичных и интересных явлений на спутнике Земли. В отсутствии плотной атмосферы эти частицы под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения и лунной плазмы приобретают электрический заряд, что вызывает их левитацию — подъем и перемещение над поверхностью под действием электрических полей.

— В результате возникает волна, перемещающаяся по поверхности Луны вместе с границей света и тени. Пылинки долго удерживаются над поверхностью, создавая при восходе солнца эффект "багрового тумана". Подобные процессы происходят и на других безатмосферных планетах Солнечной системы. Прибор российского производства поможет глубже изучить природу этого явления, — пояснил директор ИКИ РАН Анатолий Петрукович.

Он добавил, что в 2029 году в составе миссии «Чанъэ-8» на Луну отправятся два дополнительных прибора, разработанных в ИКИ РАН: ионный энерго-масс-анализатор ALIEN-CE8 и комплекс для изучения плазменно-пылевой экзосферы Луны LPDE-CE8. Последний продолжит исследования, начатые прибором ПмЛ.

Российские и китайские ученые обнаружили обширные морские экосистемы на дне Тихого океана на глубинах более 6000 метров, некоторые из которых являются самыми глубоководными колониями, известными науке. В исследовании участвовали сотрудники Института глубоководных исследований Китайской академии наук, Института океанологии им. П.П. Ширшова и Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского РАН.

Открытие сделали в рамках экспедиции на пилотируемом аппарате Fendouzhe, с помощью которого было совершено 31 погружение у побережья Камчатки — в Курило-Камчатской впадине и западной части Алеутской впадины, на глубинах от 5800 до 9533 метров.

Как сообщил участник экспедиции и исполняющий обязанности заместителя директора по научной работе направления "Экология морей и океанов" ИО РАН Андрей Гебрук, обнаруженные экосистемы занимают территории, простирающиеся на тысячи километров, и питаются за счет хемосинтеза — способа получения энергии с помощью химических реакций, а не солнечного света.

Обитателями глубоководных колоний являются полихеты-сибоглиниды (кольчатые черви) и двустворчатые моллюски, которые питаются сероводородом, выделяемым бактериями, окисляющими метан, выходящий из океанического дна. Метан является продуктом разложения органики, накапливавшейся там миллионы лет.

Ученые подчеркнули, что результаты исследования изменяют взгляды на существование жизни на больших глубинах, поскольку ранее предполагалось, что такие сообщества сформированы лишь небольшими островками около термальных источников.

Биологи из Университета Монпелье (Франция) и других организаций нашли у муравьев-жнецов Messor ibericus, обитающих в Центральной Европе, уникальную эволюционную стратегию, которая противоречит стандартным биологическим закономерностям.

Выяснилось, что самки этих муравьев рождают два разных вида насекомых: собственный вид и муравьев Messor structor. При этом первые формируют "элиту" колонии, а вторые выступают в роли рабочих особей.

Исследователи считают, что Messor ibericus являются половыми паразитами, использующими сперму самцов вида Messor structor для создания гибридов. Королевы накапливают генетический материал другого вида в сперматеке, чтобы затем откладывать оплодотворенные яйца, дающие точные копии самцов Messor structor.

Исследование возглавил биолог-эволюционист Университета Монпелье Джонатан Ромигье, который отметил, что два вида муравьев разошлись генетически более 5 миллионов лет назад — примерно столько же прошло со времени расхождения генов человека и шимпанзе. Поэтому появление одного вида, способного производить другой, поражает ученых.