Как одна ложка масла может погасить волны на озере: удивительная физика
Дело в том, что молекулы жирных кислот, из которых состоит масло, могут терпеть присутствие воды только тогда, когда развернутся к ней своей полярной частью — той, где расположена карбоксильная группа.
Длинный углеводородный «хвост» молекулы жирной кислоты, в отличие от карбоксильной группы, совершенно неполярен и оттого боится воды. Его так и называют — «гидрофобный».
Поэтому когда множество молекул жирных кислот оказывается на поверхности воды, они выстраиваются в один слой, где каждая молекула развернута к воде «задом», а к небу «передом». Толщина этого слоя равна длине молекулы жирной кислоты. Поэтому видимая жирная пленка на поверхности занимает такую огромную площадь по сравнению с площадью поверхности столовой ложки.
Такая пленка не остановит метровые волны, но ее вполне достаточно, чтобы унять мелкую рябь. Вместо того, чтобы перемещать воду, ветер тратит всю свою энергию. на то, чтобы гонять жирный «ковер» из молекул жирных кислот по озеру. Если масла будет больше, можно попытаться справиться даже с серьезным штормом. Этим пользовались моряки до того, как суда лишились парусов.
Использование отцом лекарства от диабета может повысить риск врождённых дефектов у его детей
Учёные заявили о риске, который был связан с метформином, лекарством от диабета 2 типа.
В частности, исследование показало, что дети мужского пола, рождённые от мужчин, принимавших метформин в этот критический период, имели более высокий риск дефектов гениталий. И это всё в отличие от детей, чьи отцы принимали метформин вне этого ключевого периода времени или вообще никогда не потребляли это лекарство.
«Учитывая распространённость использования метформина в качестве терапии первой линии при диабете 2 типа, необходимо подтверждение этих результатов, — написала Жермен М. Бак Луи, декан Колледжа здравоохранения и социальных служб Университета Джорджа Мейсона в Вирджинии, в комментарии к исследованию. — В то же время необходимо клиническое руководство, чтобы помочь парам, планирующим беременность, взвесить риски и преимущества использования метформина отцом по сравнению с другими лекарствами».
Ход исследования
Анализ показал, что из 1,1 миллиона младенцев, включённых в наблюдение, более 36 500, или 3,3%, имели по крайней мере один серьёзный врождённый дефект. Более 7000 младенцев из общего числа подверглись воздействию одного из трёх лекарств от диабета — метформина, инсулина и сульфонилмочевины. Дети, отцы которых получали метформин по рецепту, имели более высокий уровень врождённых дефектов: 5,2% по сравнению с исходным уровнем 3,3%. Среди младенцев, подвергшихся воздействию метформина, частота нарушений половых органов была особенно высокой по сравнению с остальной частью исследуемой популяции, и эти дефекты гениталий проявлялись только у мальчиков.
Правда ли, что от избытка сладкого может развиться диабет?
Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, влияет ли метформин на развитие сперматозоидов и полученный в результате эмбрион, сообщил первый автор доктор Маартен Венсинк, эпидемиолог и специалист по биостатистике из Университета Южной Дании. В то же время мужчины-диабетики, которые планируют иметь детей и заинтересованы в альтернативных лекарствах, должны проконсультироваться с врачом, прежде чем переходить на другой препарат, сказал он.
«В целом метформин эффективен, дешёв и безопасен для человека, который его принимает. Это важные факторы, которые следует учитывать, — сказал Венсинк. — Принимать или не принимать метформин — это решение, которое каждый пациент должен обсудить со своим лечащим врачом».
Почему бритва тупится о щетину, если а сталь твердая, а волосы мягкие?
Интуитивно все мы понимаем, что стальное лезвие, которому приходится лишь соскребать щетину с мужской щеки, должно служить намного дольше, чем 5-7 дней. Поскольку они специально созданы для работы с мягкими волосками, то можно предположить, что острота кромки будет сохраняться как минимум несколько месяцев – или еще дольше, если лезвие покрыто более твердыми материалами.
Однако не только одноразовые лезвия, но даже хирургические скальпели и опасные бритвы тупятся крайне быстро. Согласно новому исследованию, проведенному командой MIT, это связано с чем-то большим, нежели обычный износ металла. Происходит следующее: если лезвие бритвы касается волоска в «неправильных» условиях, то подвергается избыточному напряжению. В результате лезвие трескается, а затем и скалывается из-за механизма, известного как усиление напряжение. Скалывание, в свою очередь, приводит к еще большему количеству трещин, те провоцируют сколы... В конечном итоге вы остаетесь с испорченной бритвой.
Чтобы узнать больше о том, что происходит, когда лезвие встречается с волосами, аспирант Массачусетского технологического института Джанлука Росциоли побрился одноразовой бритвой, а затем исследовал лезвия под растровым электронным микроскопом. Он обнаружил очень небольшой износ, едва заметное скругление, а также сколы, но далеко не по всей длине лезвия.
В более сложном тесте Росциоли сконструировал микромеханический аппарат, состоящий из подвижного предметного столика и двух зажимов, чтобы удерживать в них лезвие коммерческой бритвы и закреплять тестовые волоски различного диаметра, подаренные коллегами из лаборатории. В процессе работы устройство могло резать на разной глубине и под разными углами, помещаясь при этом внутри электронного микроскопа.
Анализ увеличенных лезвий показал, что они не скалывались, когда стригли волосы перпендикулярно, но делали это чаще, когда лезвие касалось волос под углом. Компьютерное моделирование, основанное на собранных данных, показало, что важен не только угол, но и прочность стали в лезвии. Если металл на кромке был неоднородным, это приводило к образованию слабых мест, где могли появиться сколы.
В надежде улучшить качество лезвия, команда подала заявку на предварительный патент процесса, позволяющего сделать сталь для бритвы более однородной. «Основная идея заключается в том, чтобы снизить неоднородность, сохранив при этом высокую твердость», пишут ученые в заявлении для прессы.
6 вещей, в составе которых есть животные ингредиенты: каждый использует их
Увы, но в промышленности до сих пор используется множество ингредиентов животного происхождения
Люди становятся вегетарианцами очень часто именно по этическим причинам. Животные, которых выращивают для промышленности, часто содержатся в жутких условиях. Однако отказ от мяса, молока и яиц — полдела. Многие ингредиенты для косметики и бытовой химии производятся, убивая животных.
Например, сквален? Любители дорогой и качественной косметики знают, что натуральный сквален оказывает невероятный увлажняющий эффект на кожу. Но что это такое? Это органическое соединение, которое находится в жире печени акулы. Как его можно получить? Мы думаем, вы это понимаете.
Однако если сквален — редкий продукт, то существуют ингредиенты животного происхождения, которые используются в самых разнообразных местах и вещах, которые мы используем изо дня в день. Узнаем какие?
Кондиционер для одежды
Большинство кондиционеров для тканей имеют в составе компонент, который указывается как дидецилдиметиламмония хлорид. Обычно это аммиак с обработанным говяжьим жиром. Оно добавляется для дезинфекции и стерилизации белья.
Помада для губ
Во многих случаях губная помада — смесь ингредиентов животного происхождения. Жир, желатин (обычно из кожи и сухожилий свиней и коров), гуанин (полученный из чешуи рыбы) и краситель кармин (красный пигмент из измельченной самки насекомого кошенили) — это лишь малая часть частых ингредиентов.
Автомобильные или велосипедные шины
Обычно производители не пишут полный состав шины, но вы можете поговорить с представителем, спросив, использует ли компания животную стеариновую кислоту. Это компонент помогает резине в шинах сохранять свою форму при постоянном поверхностном трении.
Духи
Сегодня многие парфюмерные компании используют синтетические альтернативы, но очень дорогие духи все еще создаются на основе натуральных животных ингредиентов. Например, амбры, серое воскообразное вещество, вырабатываемое в пищеварительной системе кашалотов; циветты, секреция, болезненно соскребаемая с железы циветтовых кошек; и мускуса, высушенный секрет, болезненно полученный c гениталий кабарги, бобра, ондатры, циветтовой кошки и выдры.
Презервативы
Помимо латекса, при изготовлении презервативов также используются глицерин и казеин. Казеин — это молочный белок, а глицерин чаще всего получают из животного жира. Его можно извлечь и из растений или создать синтетически, но животные остается самым распространенным вариантом.
Топливо будущего: как водород превращается в металл
Как сообщает работа, опубликованная в 2020 году на портале Nature, исследователи из Французской комиссии по альтернативной энергии и атомной энергии (CEA) смогли придать образцу водорода форму, в которой он проявляет свойства металла.
Работа заняла много лет, поскольку сам процесс невероятно сложный. Ученые герметично запечатывали переохлажденный, твердый водород в фольге, а затем подвергали его воздействию чрезвычайно высокого давления, используя алмаз в качестве наковальни.
В предыдущих экспериментах давление было ограничено 400 гигапаскалями, однако затем в голову исследователям пришла идея использовать не плоскую, а тороидальную (похожую на пончик) наковальню. Это позволило ей выдерживать значительно более высокие нагрузки, и при 425 гигапаскалях опыт наконец увенчался успехом: водород начал проявлять первые металлические свойства.
Ученые подчеркивают, что охлаждение и давление – два критически важных фактора для изменения состояния вещества: «По мере роста давления охлажденный водород становится все более непрозрачным, а при 425 гигапаскалях его поверхность становится блестящей, хорошо отражающей свет».
Концепция металлического водорода была предложена еще в 1930-х годах. С тех пор многие коллективы химиков и инженеров сообщали о том, что им удалось получить металлический водород. Однако из-за ничтожной величины образцов доказать, что это в самом деле металл, было крайне затруднительно. Так почему же именно металлический водород стал для исследователей своего рода Граалем?
Водород – один из самых распространенных химических элементов на Земле. Его легко получить из воды, а потому источник потенциального сырья для получения металлического водорода или, скажем, водородного топлива практически неисчерпаем. К тому же, для его добычи не нужно наносить вред окружающей среде и разрушать экосистему, как это происходит в случае ископаемого топлива. Кроме того, у исследователей есть и чисто научный эксперимент: до сих пор ученым не известно место во Вселенной, где огромное давление сочетается с чрезвычайно низкими температурами, а значит водорода в металлической форме в мире или нет совсем, или его источник пока скрыт от нас.
По словам представителей NASA, металлический водород – это потенциальное топливо, которое не только в корне изменит земную энергетику, но и даст нам шанс осуществлять космические перелеты, о которых пока остается лишь мечтать. Теперь ученые нацелены на то, чтобы получить достаточное количество металлического водорода для проведения ряда необходимых тестов и экспериментов. Конечная цель – это, разумеется, разработка дешевого и сравнительно простого способа выработки этого удивительного вещества в промышленных масштабах.
Свежие комментарии