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

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

CNN сообщает, что такие редкоземельные элементы, как лантан, неодим и тербий, играют важную роль в отказе мира от использования ископаемого топлива, которое нагревает планету.

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.

Московский комсомолец

Учёные восстановили утраченную технологию
Учёный Рен Кай и его коллеги из Китая смогли восстановить утраченную технологию обработки золота, которую применяли ювелиры времён Империи Мин.

Этот метод позволял создавать украшения, напоминающие филигрань, но без использования металлической проволоки. В исторических источниках упоминается техника под названием «цзинь чжэ сы», однако специалисты не могли понять, как именно она применялась.

Исследователям впервые удалось реконструировать весь процесс изготовления таких изделий. Они изучили пару золотых серёг, найденных в гробнице князя Чжу Цзайжуна — представителя династии Мин, который скончался в 1545 году.

Каждая серьга представляет собой двойную подвеску в форме тыквы-горлянки, изготовленную из тонкого золотого листа. Украшения исследовали под стереомикроскопом и составили новые технические схемы, подробно описывающие их конструкцию.

Микроскопический анализ показал, что поверхность украшений покрыта тонкой регулярной рифлёной текстурой. Она образована множеством чрезвычайно тонких слоёв золотой фольги, сложенной особым образом.

При этом исследователи не обнаружили ни характерной для филиграни металлической проволоки, ни какого-либо внутреннего наполнителя. Это означает, что мастера создавали декоративный рельеф исключительно за счёт многократного складывания самого золотого листа.

Используя результаты микроскопического исследования и сведения из исторических документов, учёные методом обратной инженерии восстановили все этапы изготовления украшения. Им удалось изготовить копию серьги в форме тыквы, практически полностью повторившую оригинал по форме, текстуре поверхности и массе.

Разница в весе составила около одного грамма. Исследователи также попытались воспроизвести украшение из серебряной и алюминиевой фольги, используя ту же методику.

Эксперимент оказался неудачным: оба металла либо рвались, либо не сохраняли нужную форму. Высокопробное золото, напротив, выдерживало многократное складывание в очень тонкие гофрированные структуры без появления трещин и разрывов.

По словам авторов исследования, только золото способно многократно сгибаться подобным образом, сохраняя складчатую структуру на всех этапах формовки изделия. По оценке исследователей, опытный ювелир, освоивший эту технологию, мог изготовить одну серьгу за один рабочий день.

Московский комсомолец

Тайцзи уменьшает симптомы депрессии и тревоги
В журнале Frontiers in Psychology (FP) опубликовали результаты систематического обзора и метаанализа рандомизированных исследований, которые показали, что тайцзи может снижать симптомы депрессии, тревоги и стресса.

Учёные проанализировали 12 исследований с участием 1057 студентов. В этих работах сравнивали занятия тайцзи с обычным образом жизни, отсутствием вмешательства или другой физической активностью.

Программы занятий длились от 8 до 18 недель, чаще всего тренировки проходили несколько раз в неделю по 40–80 минут. Результаты показали, что тайцзи заметно уменьшал симптомы депрессии, тревожности и стресса.

Исследователи связывают эффект с сочетанием медленных движений, дыхания и концентрации внимания. Такая практика может снижать напряжение, помогать регулировать эмоции и работать как мягкая форма физической активности.

Кроме того, тайцзи был связан с улучшением качества сна, но по этому пункту данные оказались менее надёжными из-за различий между исследованиями. Авторы считают, что тайцзи может стать доступным способом поддержки психического здоровья студентов, однако нужны более крупные и качественные испытания.

Ранее учёные выяснили, что ведение дневника о собственной жизни помогает справляться с депрессивными симптомами.

Лента ру

Кофе защищает печень
Учёные, опубликовавшие результаты исследования в журнале Clinical Gastroenterology and Hepatology (CGH), выяснили, что регулярное употребление кофе снижает риск цирроза, рака печени и смерти от заболеваний этого органа.

Они проанализировали данные 354 957 участников проекта UK Biobank, за которыми наблюдали в среднем 13 лет. Оказалось, что у людей, выпивающих пять и более чашек кофе в день, риск цирроза был ниже на 32 процента, риск рака печени — на 47 процентов, а риск смерти от заболеваний печени — на 42 процента по сравнению с теми, кто не пьёт кофе.

Положительная связь наблюдалась уже при употреблении одной-двух чашек кофе в день, а наиболее выраженной она была при трёх-четырёх чашках. Кроме того, МРТ показала, что у любителей кофе было меньше жира, воспаления, фиброза и накопления железа в печени.

Анализ крови выявил у них более высокий уровень белков, связанных со здоровой работой печени, и более низкий уровень белков, участвующих в воспалении и рубцевании тканей. Эти данные помогли объяснить возможные биологические механизмы защитного действия кофе.

Авторы исследования подчёркивают, что их работа не доказывает причинно-следственную связь и не призывает всех начать пить кофе ради защиты печени. Они отмечают, что кофе может дополнять, но не заменять основные меры профилактики: поддержание нормального веса, ограничение алкоголя, физическую активность и контроль уровня сахара, артериального давления и холестерина.

Лента ру

Используют черепах для прогноза циклонов
Учёные из UNSW и других американских университетов и организаций начали использовать глубоководных морских черепах для получения данных, необходимых для прогнозирования тропических циклонов.

Эти мощные штормы подпитываются энергией тёплых тропических морей, и их сила зависит от температуры поверхности океана. Однако при прохождении циклона сильный ветер и высокие волны перемешивают воду, поднимая к поверхности более холодные глубинные слои.

В результате за циклоном остаётся «холодный след» — участок с пониженной температурой поверхности океана. Это уменьшает запас тепла, доступный шторму, и может ослабить его.

Традиционно синоптики фокусировались на температуре поверхности моря, но процессы, происходящие в глубине, также имеют важное значение. Если холодная вода находится близко к поверхности, циклон быстро охлаждает верхний слой океана.

Если же тёплые воды распространяются глубже, такого эффекта практически не возникает. Поэтому точность прогноза зависит от информации о температуре воды под поверхностью.

Для сбора данных исследователи использовали оливковых ридлей и плоскоспинных морских черепах, которые откладывают яйца на побережье тропической Австралии. Биологи уже давно отслеживают перемещения морских черепах с помощью миниатюрных GPS-передатчиков.

В новом проекте к ним добавили океанографические датчики, измеряющие температуру воды во время погружений животных, которые могут достигать глубины около 80 метров. Полученные данные передаются через спутник практически мгновенно и становятся доступны синоптикам почти в режиме реального времени.

Одно из животных позволило собрать данные о тропическом шторме Илса в 2023 году.

Московский комсомолец