Пять инноваций недели, которые вы могли пропустить

Броня нового поколения

Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте обнаружили, что броня, состоящая из множества слоев графена, в два раза прочнее, чем кевлар - материал, используемый сейчас в большинстве средств защиты. Еще одно бесспорное преимущество графена - его легкость, что позволит создавать на основе материала идеальную экипировку - бронежилеты для военных и полицейских.

В ходе испытаний оказалось, что графен рассеивает кинетическую энергию, растягиваясь в виде конуса в точке воздействия пули. При достижении деформации сверх определенного уровня, материал трескается, но лишь при использовании минимального количества слоев графена. При их увеличении материал не разрушается, противодействуя кинетической энергии удара в 10 раз большей, чем высококачественная сталь такой же толщины. Кроме того, если применить специальную структуру расположения графеновых слоев, прочность существенно повышается.

Ученые и раньше пытались использовать графен для средств защиты, но лишь команде из Массачусетского университета удалось выяснить как именно он поглощает кинетическую энергию и что при этом происходит. Звуковые ударные волны проходят через графен в три раза быстрее, чем они распространяются через сталь, благодаря чему графен способен останавливать пули гораздо эффективней, чем любые из существующих аналогов.

Японцы взломают астероид

Япония запустила космический аппарат Hayabusa2, который в 2018 году должен достичь астероида 1999 JU3. По прибытии на место, аппарат высадит на астероид посадочный модуль и три ровера. Он также выстрелит в 1999 JU3 металлической пулей, чтобы образовался кратер. Из этой воронки Hayabusa2 соберет образцы глубинного грунта астероида, которые будут доставлены на землю и детально изучены.

Всего космический аппарат проведет на орбите астероида около 18 месяцев. В это время планируется совершить три посадки на его поверхность для сбора образцов в разных местах. При этом  посадочный модуль и роверы будут работать независимо друг от друга. Предполагается, что именно астероид 1999 JU3 содержит воду и органический материал, которые смогут предоставить ученым больше информации о том, как формировалась Солнечная система и зарождалась жизнь на Земле. В разработку и сборку нового космического аппарата Hayabusa2 Японское агентство аэрокосмических исследований инвестировало порядка $136,5 млн.

Стартовала крупнейшая в мире солнечная электростанция 

В Калифорнии начала работать крупнейшая в мире солнечная электростанция Topaz Solar Farm. Мощность установки, строительство которой продолжалось два года, составляет 550 мегаватт. За это время инженеры установили 9 миллионов солнечных панелей на площади около 25 кв. км. Общая стоимость проекта составила $2,5 млрд.

Электростанция построена рядом с перспективными сельскохозяйственными угодьями, поэтому сможет обслуживать до 160 тысяч фермерских хозяйств, которые здесь появятся в ближайшие годы. Подсчитано, что использование Topaz позволит снизить ежегодные выбросы углекислого газа в атмосферу на 377 000 тонн. В следующем году американские инженеры планируют запустить еще более мощную солнечную электростанцию на 579 мегаватт.

Ученые победили рак молочной железы

Специалисты Медицинского центра университета Вашингтона создали новую вакцину, которая стимулирует иммунную систему на целенаправленную борьбу с опухолевыми клетками и останавливает развитие рака. Результаты исследования опубликованы в журнале Clinical Cancer Research.

Препарат направляет лейкоциты на поиск и уничтожение клеток, содержащих маммоглобин-А. Это белок, встречающийся почти исключительно в тканях молочной железы. Роль этого белка пока детально не изучена, но известно, что в опухолях молочной железы маммоглобин-А производится в невероятно большом количестве.

Исследования показали, что новая вакцина, разработанная в Университете Вашингтона, замедлила развитие рака молочной железы даже у пациентов с сильно ослабленной иммунной системой - у находившихся на поздней стадии рака и тех, кто проходил химиотерапию. В ближайшем будущем революционный препарат поступит в массовое использование. 

Первый в мире киборг с мозгом живого существа

Интернациональная команда ученых из США, Великобритании и других стран в рамках проекта OpenWorm создали функциональную модель червя Caenorhabditis elegans (C. elegans), которую можно назвать первым в мире цифровым живым организмом. Он состоит в среднем из 1000 клеток, а в его нервной системе насчитывается 300 нейронов. Несмотря на такую простую "конструкцию", в клетках C. elegans содержатся гены, которые на 80% совпадают с генами человека. Поэтому ученые рассматривают организм червя как более простой вариант более сложных форм современной жизни.

Ученые взяли из общей математической модели OpenWorm ту часть, которая является моделью мозга червя, и поместили ее в микропроцессор, управляющий движениями робота, собранного из конструктора Lego. В результате он стал функционировать, как примитивный, но все же живой  организм. Сталкиваясь с препятствиями, робот отъезжает назад, разворачивается и двигается в других направлениях, причем не благодаря заложенным программам-инструкциям, а сигналам, сгенерированным  цифровыми нейронами. Поведение робота очень напоминает поведение дождевого червя в спичечном коробке.

Этот эксперимент - серьезный шаг в создании полностью искусственных форм жизни, кибернетических организмов, которые будут выполнять вместо людей опасную работу и проводить исследования других планет и космических тел.