Шпинат научили искать взрывчатку
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали растение-сенсор, способное распознавать взрывчатые вещества. Статья опубликована в журнале Nature Materials.
Для создания детектора ученые использовали шпинат (Spinacia oleracea), выращенный в обычных условиях. В мезофилл листьев (мягкую ткань, заключенную между слоями эпидермиса) с помощью безыгольного инъектора ввели раствор углеродных нанотрубок и наночастиц. Эти нанотрубки способны распознавать нитроароматические вещества (ароматические вещества, содержащие нитрогруппы), которые являются основой большинства взрывчатых смесей.
Работа шпината-сенсора начинается с того, что растение поглощает из почвы воду с растворенными в ней нитроароматическими веществами. Эти вещества, поступая вверх по корням и стеблю, в конце концов накапливаются в мезофилле, где их распознают нанотрубки. Распознавание происходит за счет изменения вторичной структуры конъюгированного с нанотрубкой белка бомболитина. Это изменение вторичной структуры, в свою очередь, приводит к изменению спектра излучения нанотрубок в течение примерно 10 минут.
Для считывания сигнала лист растения освещают лазером, в ответ на что встроенные в него нанотрубки испускают флуоресцентное свечение в ближней инфракрасной области спектра. Этот свет можно зарегистрировать с помощью небольшой инфракрасной камеры, присоединенной, например, к дешевому одноплатному микрокомпьютеру Raspberry Pi. Также сигнал можно поймать с помощью обычного смартфона с удаленным инфракрасным фильтром.
Как отмечают разработчики, такие растения можно использовать, например, для поиска взрывчатых веществ в общественных местах или контроля грунтовых вод на содержание веществ, попадающих в них из захороненных боеприпасов. Однако важное ограничение этого метода заключается в том, что раствор нанотрубок необходимо вручную вводить в каждое растение.
Ранее исследователи из MIT создавали углеродные нанотрубки, способные распознавать перекись водорода и нервнопаралитический газ зарин, а также нанотрубки, способные определять свежесть мяса.
Софья Долотовская
Он помогает почувствовать прохладу в жару
Японский инженер разработал персональный гаджет для охлаждения тела пользователя в жару с помощью надетой на него футболки. Устройство крепится на поясе и совершает возвратно-поступательные движения, резко отталкивая и притягивая нижний край футболки, создавая за счет движения воздуха под одеждой ощущение прохлады. Видео с демонстрацией работы устройства изобретатель выложил твиттере. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Лето 2023 года по предварительным оценкам ученых может стать самым теплым за всю историю наблюдений. И по всей видимости очень жаркая погода в скором будущем станет частью новой климатической нормы. В связи с этим инженеры ищут решения, которые бы позволили человеку поддерживать комфортную температуру тела в сильную жару. Некоторые компании предлагают встраивать вентиляторы в рюкзаки, или использовать умные ткани для одежды. Другие — использовать персональный миниатюрный кондиционер размером с мобильный телефон, работающий на элементах Пельтье. Инженер из Японии по имени Кадзуя Сибата (Kazuya Shibata) придумал свой способ спасения от жары. Он изобрел устройство, которое дергает надетую на тело пользователя футболку и таким образом охлаждает его, создавая движение воздуха под одеждой. Зачастую люди совершают подобные движения в жаркую погоду, когда хотят почувствовать прохладу, но по каким-либо причинам не могут снять с себя лишнюю одежду. Устройство представляет собой небольшую коробку, которая крепится на поясе. В верхней ее части расположен актуатор, который совершает возвратно-поступательные движения, резко отталкивая ткань футболки от тела, а потом притягивая ее обратно. Чтобы при возвратном движении ткань двигалась вместе с актуатором, она прижимается снаружи с помощью магнита. Сбоку на устройстве расположен выключатель и, по всей видимости, регулятор частоты хлопанья футболкой. Животные тоже страдают от жары, и некоторые из них выработали довольно необычные способы снижения температуры тела. Например, ехидны, чтобы охладиться в жаркую погоду выдувают из носа пузыри слизи, которые лопаются и увлажняют кончик их клюва. После этого испаряющаяся жидкость охлаждает поверхность кожи, а с ней и кровь в кровеносных сосудах под поверхностью кожного покрова.