Учёные нашли новый способ добычи редкоземельных элементов или Учёные выяснили, как добывать редкоземельные элементы из потухших вулканов

Эти элементы, хоть и не являются редкими, могут быть трудноизвлекаемыми, так как часто встречаются в низких концентрациях. В связи с растущим спросом на них многие страны ищут новые источники, чтобы не зависеть от Китая, который сейчас доминирует в поставках.

Новое исследование, вдохновлённое открытием месторождения редкоземельных элементов в Кируне (Арктическая Швеция), может открыть новые возможности для добычи. Майкл Аненбург, научный сотрудник Австралийского национального университета и автор исследования, говорит, что это исследование может помочь понять, почему в некоторых вулканах так много редкоземельных элементов.

Учёные хотят понять, является ли наличие редкоземельных элементов в вулканах случайностью или особенностью этих вулканов. Аненбург говорит, что некоторые потухшие вулканы, возраст которых миллионы лет, извергали магму, богатую железом и редкоземельными элементами.

Учёные смоделировали в лаборатории магматическую камеру, используя породу, похожую на породы потухших вулканов, и нагрели её до высоких температур. В результате богатая железом магма поглотила редкоземельные элементы из окружающей среды, и было обнаружено, что она в 200 раз эффективнее концентрирует редкоземельные элементы, чем обычная магма.

Это означает, что в потухших вулканах по всему миру могут быть неисследованные месторождения редкоземельных элементов, включая вулканы в США, Чили и Австралии. Многие из этих участков уже добывают железную руду, что может сделать добычу редкоземельных элементов более выгодной.

Лингли Чжоу, доцент кафедры энергозависимых металлов Амстердамского университета Врийе, говорит, что исследование сначала проводится в лаборатории, а затем имитируется природная среда, чтобы понять, как редкоземельные элементы накапливаются в земной коре. Это поможет геологам найти богатые месторождения, которые могут диверсифицировать поставки редкоземельных элементов.

Добыча редкоземельных металлов связана с экологическими проблемами из-за использования токсичных химических веществ, которые могут загрязнять почву и грунтовые воды. Также были сообщения о нарушениях прав человека в цепочке поставок, включая детский труд.

Некоторые эксперты считают, что переработка редкоземельных элементов может быть более эффективным способом получения этих элементов, чем их добыча. Недавнее исследование показало, что материалы из старых сотовых телефонов, электромобилей и других источников могут стать огромным, но незамеченным источником редкоземельных элементов, который может значительно снизить потребность в добыче.

Этот вывод основан на анализе сотен исследований и метаанализов, результаты которого опубликованы в журнале JAMA Psychiatry. Люди, страдающие такими заболеваниями, как шизофрения, депрессия и биполярное расстройство, в среднем живут на 10–20 лет меньше, чем население в целом.

Основные причины ранней смертности — болезни сердца, диабет и другие нарушения обмена веществ. Одним из ключевых факторов риска является низкая физическая активность.

Анализ показал, что регулярные и структурированные занятия физическими упражнениями могут улучшить несколько показателей здоровья. У пациентов наблюдалось снижение симптомов депрессии и психоза, улучшение когнитивных функций и качества жизни, а также уменьшение кардиометаболических рисков — факторов, связанных с болезнями сердца и обмена веществ.

Исследователи отмечают, что люди с шизофренией проводят сидя почти 10 часов в день, а рекомендации Всемирной организации здравоохранения по физической активности выполняют менее 20 процентов пациентов. При депрессии и биполярном расстройстве вероятность недостаточной активности примерно на 50 процентов выше, чем у людей без таких диагнозов.

Авторы работы подчёркивают, что физическая активность должна рассматриваться как обязательная часть лечения психических расстройств наряду с лекарствами и психотерапией.

Они выяснили, что напиток с катехинами зелёного чая и пищевым волокном инулином может способствовать лучшему контролю уровня сахара в крови. В исследовании участвовали 96 взрослых с висцеральным ожирением — состоянием, при котором жир накапливается вокруг внутренних органов и увеличивает риск развития диабета и других метаболических нарушений.

Участники эксперимента в течение 12 недель ежедневно употребляли порошковый напиток, в котором содержалось 400 миллиграммов катехинов зелёного чая и 2,3 грамма инулина, разведённых в воде. Другая группа получала плацебо.

Анализ показал, что у людей, принимавших напиток с активными компонентами, улучшилась чувствительность к инсулину. Это значит, что клетки организма стали лучше реагировать на этот гормон и эффективнее усваивать глюкозу из крови.

Благодаря этому уровень сахара стало легче поддерживать в норме. При этом количество висцерального жира за время эксперимента существенно не изменилось.

Дополнительный анализ выявил возможную связь между улучшением обмена веществ и изменениями в составе кишечной микрофлоры. У участников с наибольшим улучшением чувствительности к инсулину чаще наблюдалось увеличение бактерий рода Coprococcus, которые участвуют в выработке полезных короткоцепочечных жирных кислот.

Авторы исследования подчёркивают, что полученные результаты пока нельзя считать окончательными. Для подтверждения эффекта и лучшего понимания механизмов необходимы более крупные и длительные исследования.

Однократное введение этого средства активирует защитные механизмы в сердце на несколько недель. Данные исследования были опубликованы в журнале Science.

После инфаркта сердце подвергается значительным нагрузкам, и его мышца повреждается. В ответ на это организм начинает вырабатывать гормон ANP, который помогает снизить давление на сердце и ограничить повреждение тканей.

Однако естественного количества этого гормона зачастую недостаточно для полного восстановления. Новая инъекция стимулирует клетки к временному увеличению выработки ANP.

Для этого применяется технология самоамплифицирующейся РНК (saRNA), которая передаёт клеткам сигнал о производстве необходимого гормона. Благодаря этой технологии эффект от инъекции может сохраняться в течение нескольких недель.

Вырабатываемый гормон попадает в кровоток и помогает сердцу легче перенести период восстановления: снижает нагрузку, уменьшает вероятность рубцевания тканей и поддерживает работу сердечной мышцы. Исследователи отмечают, что такая поддержка особенно важна в первые недели после инфаркта, когда сердце наиболее уязвимо.

На данный момент технология находится на стадии доклинических исследований. В дальнейшем учёные планируют оценить её безопасность и эффективность в испытаниях с участием людей.

Этот инновационный метод может способствовать ранней диагностике таких состояний, как болезнь Паркинсона, эпилепсия и шизофрения. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials (AM).

Принцип работы технологии заключается в анализе белков, присутствующих в слюне. С использованием особых наноструктур из золота и оксида меди учёные усиливают крайне слабые сигналы молекул более чем в миллиард раз.

После этого полученные данные обрабатываются алгоритмами машинного обучения, которые помогают выявлять характерные изменения белков, ассоциированные с заболеваниями мозга. Тестирование метода проводилось на образцах слюны 44 пациентов с неврологическими заболеваниями и 23 здоровых людей.

Результаты показали, что система способна различать такие заболевания с точностью свыше 90%, а в определённых случаях — до 98%. По мнению исследователей, новый подход может стать альтернативой более сложным и инвазивным методам диагностики, таким как анализ спинномозговой жидкости или дорогостоящие ПЭТ-сканирования.

В перспективе учёные планируют разработать компактные диагностические устройства, которые позволят проводить подобные тесты даже за пределами медицинских учреждений.