Пять инноваций недели, которые вы могли пропустить

NASA помогает Непалу

Новая технология, разработанная Министерством внутренней безопасности США и NASA помогла спасти жизни людей, оказавшихся под завалами после мощных землетрясений в Непале. Опытные образцы радаров FINDER (Finding Individuals for Disaster and Emergency Response), привезенные в страну сразу после катастрофы, определили местонахождение людей на глубине трех метров, зафиксировав их сердцебиение.

Но возможности FINDER гораздо выше: устройство фиксирует сердцебиение человека на глубине до 9 и 6 м, если он находится под обломками или бетоном, или на расстоянии 30,5 м на открытом пространстве. Используя микроволновый радар, прибор определяет местонахождение живого человека с точностью 1,5 м. Впервые технология, разработанная в 2013 году,  применена в полевых условиях. На данный момент FINDER находится на стадии прототипа, но в будущем NASA планирует вывести устройство на рынок в качестве коммерческого продукта. Таким образом, появится возможность создавать устройства для поисково-спасательных команд по всему миру. FINDER - это очередной пример того, как технология, разработанная для исследования космоса, может оказать влияние на жизнь на Земле.

БАК начал сталкивать лучи протонов

5 мая в туннелях Большого Адронного Коллайдера впервые после двухлетнего перерыва были произведены столкновения разогнанных лучей протонов. Такие столкновения проходят сейчас пока на низком, тестовом, уровне энергии, по 450 миллиардов электрон-вольт (450 ГэВ) на один луч, что дает суммарную энергию в 900 ГэВ. До закрытия БАК на модернизацию сталкивал лучи на энергии 8 ТэВ, а в ближайшее время  коллайдер будет выведен на новую полную мощность, обеспечивающую энергию столкновений лучей более 13 ТэВ. Нынешние столкновения лучей протонов произведены в районах датчиков всех четырех экспериментов ускорителя: ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, для окончательной настройки, калибровки как самих датчиков, так и измерительных систем.

Первая научная информация, полученная при полной мощности обновленного коллайдера должна поступить в начале июля этого года. Ученые собираются еще раз подтвердить факт существования бозона Хиггса, исследовать природу этой частицы и измерить ее основные характеристики. БАК будет также искать следы частиц темной материи и микроскопические темные дыры, которые могут стать доказательством существования других пространственно-временных измерений.

Как бактерии стали зомби

Группа исследователей из Еврейского университета в Иерусалиме при помощи распространенного антибактериального препарата с нитратом серебра уничтожила бактерии вида Pseudomonas aeruginosa. После этого они были изолированы, очищены и смешаны с раствором, в котором находились живые бактерии этого же вида, которые тут же начали погибать под воздействием так называемого "эффекта зомби".

Воздействие раствора нитрата серебра не просто убило первую партию бактерий: оно превратило их мертвые оболочки в зомби, выпускающие в течение долгого времени смертельное для живых бактерий серебро. Получается, что один и тот же антибактериальный агент при удачном стечении обстоятельств может убить несколько поколений болезнетворных микроорганизмов.

Этот эксперимент поясняет, почему воздействие некоторых антибактериальных препаратов происходит гораздо дольше, чем можно было бы ожидать от примененной дозы. Эту информацию можно использовать для снижений доз антибиотиков, разработки новых биологических методов очистки окружающей среды и ускоренного заживления ран.

В ближайшее время исследователи проверят подобные зомби-технологии при помощи других антибактериальных препаратов и по отношению к бактериям других видов. Ученые надеются получить реальных бактерий-зомби, которые будут уже не живы и еще не мертвы, являясь при этом смертельно опасными для своих нормальных собратьев.

Ошибок больше не будет

Специалисты компании IBM представили сразу две инновации: систему одновременного обнаружения и измерения обоих видов квантовых ошибок и дизайн масштабируемой схемы для кубитов. До сих пор было возможно обнаружение лишь одного из двух видов квантовых ошибок, которые будут присутствовать в любых вычислениях на компьютере. Специалистам IBM удалось и создать систему детектирования обоих видов этих ошибок - бит-флип и фаза-флип. Это важнейший шаг на пути к созданию квантового компьютера нового поколения.

Разработанная в IBM принципиально новая сложная схема на основе квадратной решетки из четырех сверхпроводящих кубитов на чипе позволяет выявить оба типа квантовых ошибок одновременно. Это стало возможным  благодаря замене линейного массива на квадратную схему. Также данный дизайн позволяет сделать схему, а следовательно, и сам компьютер, масштабируемым: для укрупнения масштаба следует увеличить число кубитов и наоборот. Разработчики новой технологии из IBM уверены, что теперь создание полноценного рабочего квантового компьютера - лишь дело времени.

Полет на Марс приведет к слабоумию

Сотрудники Калифорнийского университета пришли к заключению, что полет на Марс может стать причиной приобретенного слабоумия из-за продолжительного воздействия космической радиации на ткани головного мозга космонавтов.

В специально оборудованной радиационной лаборатории NASA авторы исследования изучили, каким образом космическое излучение влияет на головной мозг крыс. Согласно данным, опубликованным в журнале Science Advances, продолжительное воздействие ионизированного кислорода и титана вызывает воспалительные реакции в тканях головного мозга. Это приводит к нарушению передачи нервных импульсов по нервным клеткам.

Согласно предварительным подсчетам, путь до Марса может занять до 300 дней, столько же уйдет на обратную дорогу. В течение этого времени космонавты подвергаются воздействию опасного уровня космической радиации, что может привести к нарушениям памяти и снижению умственных способностей человека. Чтобы этого избежать, ученые разработают препараты, которые смогут защитить клетки головного мозга от действия свободных радикалов.