Харон проснулся

Криовулканизм стал уже почти обычным делом для Солнечной системы. За последний год астрономы подсмотрели за тем, как Энцелад выбрасывает облака на Сатурн, а затем разглядели активность двух других спутников Сатурна – Дионы и Тефии. А теперь ученые увидели вулканы на одном из самых удаленных объектов нашей системы – спутнике Плутона Хароне.

При помощи наблюдений, проведенных на Gemini North Telescope в гавайской обсерватории Gemini на горе Мауна-Кеа при помощи системы адаптивной оптики ALTAIR и спектрометра ближнего ИК-диапазона NIRI, учёные нашли следы гидратов аммиака и кристаллов водного льда, пятнами расположенные на поверхности Харона.

Судя по всему, внутри спутника существует водно-аммиачная смесь, которая время от времени вырывается наружу в виде криовулкана.

По словам руководителя команды, доктора Джейсона Кука из Университета Аризоны, некоторые участки спектра говорят о чёткой кристаллической структуре веществ. Значит, учёные наблюдали сравнительно свежие выбросы. Если бы лёд и аммиак лежали на поверхности Харона со времени формирования Солнечной системы, то под действием космического излучения давно перешли бы в аморфную форму.

«Наши спектры все время указывали нам на криовулканизм», – сказал Кук изданию SpaceDaily.

Как полагают ученые, Харон – настоящая «снеговая машина». Только работает она очень медленно. По первоначальным прикидкам, слой ледяных кристалликов на Хароне растет со скоростью около 1 миллиметра за сто тысяч лет.

Как отмечает Кук, именно аммиак повинен в том, что вода все-таки достигает поверхности небесного тела. Все-таки, её температура составляет -220°C, а аммиачно-водная смесь замерзает медленнее, чем чистая вода.

Авторы предполагают, что источник энергии, «плавящий» воду на Хароне – внутренняя радиоактивность.

Судя по всему, полностью проверить правоту Кука можно будет в 2015 году, когда систему Плутон-Харон начнет исследовать зонд New Horizons. А пока что Кук с командой планирует заняться поисками гидратов аммиака на объектах пояса Койпера.

Робостриж записался в спасатели

Девять студентов Дельфтского технологического университета (Нидерланды) представили проект удивительного робота. Как говорится в распространенном университетом пресс-релизе, молодые ученые назвали его «Робостриж». Это маленький винтовой самолетик весом всего 80 граммов и с размахом крыльев 50 сантиметров. Он может в течение 20 минут лететь в стае стрижей и наблюдать за ними при помощи трех микрокамер.

Повторить все головокружительные маневры настоящих стрижей RoboSwift помогает особая конструкция его крыльев.

Во-первых, они покрыты управляемыми «механическими перьями». На каждом крыле их всего четыре, однако обладание ими придаёт самолетику уникальные летные характеристики и на высоких, и на малых скоростях. И сами крылья у робота механизированы. Подобно стрижу, он может складывать их при пикировании, уменьшая лобовое сопротивление (пропеллер в этом случае тоже убирается).

Сообщается, что аппарат вскоре получит две серьезные профессии. RoboSwift заинтересовал биологов, которые смогут при его помощи изучать птиц в полете с близкого расстояния, а также спасателей, которые при помощи сверхманевренной «птички» смогут вести поиск в труднодоступных местах:

если не требуется гоняться за стрижами, робот способен держаться в воздухе целый час.

Студенты начали строить «стрижа» на основе проекта своего преподавателя Дэвида Лентинка. Сам проект опубликован в апрельском выпуске Nature, а готового RoboSwift студенты представят в 2008 году. Первый полет ожидается в январе 2008 года, а уже в марте планируется участие трех «Робострижей» в первом азиатско-американском соревновании микролетательных аппаратов в Индии.

Не прилипнет, так приклеится

Двум инженерам в области биомедицины из Северо-западного университета США удалось скрестить способности геккона прилипать к сухой поверхности с клеящими способностями обитателя подводного мира – мидии. Новый материал под названием «геккель» (geckel=gecko+mussel) соединяет в себе свойства, обеспечивающие прилипание геккона и мидии, поэтому сильно и возобновляемо липнет как в воздушной, так и в водной среде.

Как сказал один из авторов исследования профессор Филипп Мессерсмит, липкая лента, сделанная из «геккеля», возможно, заменит хирургические швы при стягивании ран или может использоваться в качестве водоустойчивого пластыря. Такой пластырь остается плотно приклеенным к коже во время принятия водных процедур и легко удаляется после заживления раны.

Принцип, который использует для прилипания геккон, следующий. Подушечки его лапок покрывают десятки тысяч тончайших волосков с расщепленными кончиками. Расщепление волосков (диаметр каждого около 200 нм) значительно увеличивает количество контактов лапки с поверхностью, что позволяет слабым силам межмолекулярного взаимодействия (силам Ван-дер-Ваальса) удерживать животное на поверхности. А чтобы оторвать лапу, геккон сдвигает ее, изменяя угол наклона волосков и уменьшая тем самым площадь сцепления. Пчелы, мухи и ряд других насекомых также используют подобные приспособления. Но если сунуть лапы геккона под воду, то окажется, что эта их чудесная особенность практически исчезает.

Многие исследователи до Мессерсмита пытались воссоздать подобие лапки геккона , но им не удавалось добиться многократного прилипания материала. Ни один из искусственных заменителей не выдерживал более двух циклов приклеивания и отклеивания. Зато прекрасно воспроизводилась нелипучесть под водой.

Материал же, созданный Мессерсмитом и его сотрудником Хэшином Ли, обеспечивает более 1000 повторных прилипаний (как геккон) и прекрасно держится в водной среде (как мидия).

По словам Мессерсмита, он читал статью о снижении свойств гекконового сцепления под водой, когда его осенила мысль об использовании в качестве дополнения клея мидий. Мидии вырабатывают клейкое вещество для создания биссусных нитей, с помощью которых они надежно прикрепляются к поверхности дна. Дело в том, что ранее он и его коллеги синтезировали полимер, имитирующий свойства биссусных нитей. А также подробно исследовали аминокислоту 3,4-L-дигидроксифенилаланин (ДОФА), высокая концентрация которой была обнаружена в «клеящих» белках моллюска.

Мессерсмит и Ли создали материал наподобие лап геккона с многочисленными гибкими силиконовами столбиками и покрыли их созданным ранее полимером. Затем свойства нового материала исследовали с помощью атомного микроскопа. Оказалось, что столбики диаметром 400 нм и высотой 600 нм демонстрируют во влажной среде сцепление, в 15 раз превышающее сцепление их необработанныхсобратьев.

В контрольном эксперименте из состава полимера удалили ДОФА и обнаружили снижение клеящих свойств материала, что, по словам автора идеи, демонстрирует важную роль, которую играет аминокислота при сцеплении полимера со столбиками и с поверхностью, с которой эти столбики взаимодействуют.

«Мы продемонстрировали доказательства нашей концепции, но необходимо далее разрабатывать подходы, позволяющие использовать ее в широких масштабах», – говорит Мессерсмит, который надеется создать материал с еще более высокой способностью сцепления.

Подробности открытия, которое может найти применение в медицине, промышленности, в потребительской сфере и в области военных технологий, будут опубликованы в 19 выпуске журнала Nature.