Пять инноваций прошлой недели, которые вы могли пропустить (20-26 июля)

На Плутоне обнаружены следы жизни

Аппарат New Horizons нашел в атмосфере Плутона особые вещества -толины, тяжелые углеводороды, состоящие из углерода, водорода и азота. Всего в атмосфере Плутона обнаружено два слоя углеводородов - на высотах 80 и 50 километров от его поверхности. Исследователи называют толины "химическими предшественниками жизни", поскольку согласно гипотезе, кометы занесли их на Землю, что и могло положить начало жизни на нашей планете. Предполагается, что толины есть на кометах и других небесных телах. Что касается Плутона, то именно эти углеводороды придают ему красноватый цвет.

Кроме того, New Horizons впервые в истории измерил атмосферное давление Плутона. Было установлено, что у поверхности планеты оно в сто тысяч раз меньше, чем у Земли: это в два раза меньше, чем предполагали исследователи, основываясь на прежних наблюдениях. Ученые также установили, что на карликовой планете все время меняются погодные условия - они определяются падающим на Плутон солнечным излучением.

Появилась еще одна Земля

Благодаря телескопу Kepler, астрономы открыли 23 июля на стыке созвездий Лебедя и Лиры двенадцать потенциально обитаемых планет, одна из которых - Kepler-452b, максимально похожа на Землю. Она находится в состоянии, в котором, предположительно, окажется Земля через 1,5 миллиарда лет.

Kepler-452b вращается вокруг звезды, чья масса и спектральный класс - G2,  идентичны нашему Солнцу, а на ее поверхности может существовать жидкая вода. Те есть, теоретически на Kepler-452b есть жизнь в том виде, в котором она присутствует на Земле.

В то же время, между нашей планетой и ее аналогом имеются и существенные различия. В частности, диаметр Kepler-452b примерно на 60% больше земного, что позволяет отнести ее не к категории земных двойников, а к числу так называемых супер-земель, точные физические свойства и обитаемость которых пока неизвестны. Кроме того, Kepler 452b на 1,5 миллиарда лет старше Земли, что, с одной стороны, увеличивает шансы на существование на ней жизни, а с другой - их уменьшает.

Новая частица ускорит электронику

Международная группа ученых под руководством Принстонского университета науки и технологии материалов и Лаборатории топологической квантовой материи и спектроскопии открыла экзотическую  частицу - фермион Вейля. Она не имеет массы, ведет себя как материя и антиматерия в кристалле и способна создавать полностью безмассовые электроны. Ученые убеждены, что фермион Вейля произведет революцию в мире электроники: на его основе разработают сверхбыстрые компьютеры и новейшие методики квантовых вычислений.

Впервые фермионы Вейля физики начали обсуждать еще в 1929 году, когда физик и математик Герман Вейль предположил, что могут существовать безмассовые частицы, способные переносить электрический заряд. Спустя много лет оказалось, что он был прав. Электроны, созданные из фермионов Вейля, могут передавать электрический заряд в цепи гораздо быстрее, чем обычные электроны. Как показали исследования, электрический ток, переносимый электронами Вейля, в испытательной среде движется вдвое быстрее, чем переносимый электронами в графене, и в 1000 раз быстрее, чем в обычных полупроводниках. Интересно, что новая частица преодолевает на своем пути препятствия, которые замедляют движение обычных электронов.

Водный компьютер

Специалисты из Стэнфордского университета создали новаторский процессор, работа которого основана не на движении электронов, а на физическом движении капель воды. Соединив передовые теории динамики жидкостей с теорией вычислительной техники, инженеры разработали синхронный компьютер, функционирующий исключительно на основании физики воды. Наличие или отсутствие капли жидкости представляет в нем соответственно 1 или 0 двоичного кода. Такая система может работать вечно, причем без каких-либо ошибок.

Целью исследователей является не конкуренция с традиционными процессорами, а создание нового компьютера, который сможет точно управлять физическим веществом. Способность контролировать капли воды с помощью жидкостных вычислений будет полезной в области биологии и химии, а также в сфере масштабируемого цифрового производства. Сейчас разработчики занимаются уменьшением размеров чипа и ищут способы проведения одновременно множества вычислений.

Змеиный яд будут вырабатывать без змей

Ученые из университета науки и технологий Китая, добавив в дрожжи гены змеи, получили антисклеротическое лекарство нового поколения. Протеин агкисакуталин, содержащийся в змеином яде, с минимальными побочными эффектами уничтожает склеротические бляшки, которые могут привести к сердечному приступу или инсульту. В отличие от многих лекарственных препаратов аналогичного действия, вызывающих обильные кровотечения, применение агкисакуталина практически не имеет побочных эффектов. Однако этот протеин до сих пор не изолировали в форме, безопасной для прямого употребления человеком.

В рамках исследования специалисты из университета науки и технологий Китая внедрили два гена змеи в хромосому дрожжевой палочки Pichia pastoris, широко применяемой в пищевой промышленности. Генетически модифицированные дрожжи абсолютно безопасны для человека, но могут продуцировать агкисакуталин после добавления метанола и глицерина. Грибок уже успешно прошел проверки на биобезопасность в Китае и одна из биомедицинских компаний запускает его в производство. Это позволит ежегодно создавать столько важнейшего протеина, сколько можно было бы получить в следствии уничтожения 15 тысяч змей.