• 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

Острый отвлекает от боли
Участники эксперимента оценивали сильные тепловые удары как менее интенсивные и менее неприятные после употребления острого желатина.

Лёгкая боль при этом оставалась неизменной. Это позволяет предположить, что ощущение жжения во рту может временно перегружать болевые рецепторы, отвлекая мозг.

Капсаицин, активный компонент перца чили, связывается с рецепторами TRPV1, которые реагируют на опасное перегревание. Он обманывает нервную систему, создавая ощущение сильного жжения без реального повреждения тканей.

Этот эффект используется в медицинских кремах и пластырях для лечения хронических болей при артрите или повреждении нервов. Однако краткосрочное воздействие острой пищи на внезапную острую боль изучено меньше.

Исследователи решили проверить, может ли немедленное жжение во рту изменить обработку других болевых сигналов в организме. Для этого они сначала откалибровали лазер для каждого участника, установив слабый стимул на уровне четырёх баллов по десятибалльной шкале и сильный — на уровне семи.

Затем сравнили реакцию после острого желатина и после обычного водного кубика. Эмоциональное состояние и голод добровольцев были тщательно выровнены.

Результаты показали, что сильная боль действительно ослабевала после острого, тогда как слабая оставалась без изменений. Авторы предложили несколько возможных объяснений.

По их мнению, интенсивное острое тепло во рту может активировать нисходящие тормозные пути головного мозга, подавляя восприятие боли в других частях тела. Кроме того, капсаицин стимулирует выброс эндорфинов — природных обезболивающих.

Не исключается, что это может быть просто отвлечение, когда мозг настолько занят обработкой жжения во рту, что у него остаётся меньше ресурсов для анализа лазерных уколов. Учёные подчёркивают, что будущие исследования должны включать методы измерения внимания и нейровизуализации.

«Уже сейчас ясно, что связь между острыми пищевыми привычками и болевой толерантностью существует — участники, которые регулярно предпочитали более острую еду, демонстрировали более высокий порог боли и меньше боялись медицинских процедур», — говорят они. Однако это лишь корреляция, и нельзя утверждать, что именно острая пища делает человека более стойким.

Возможно, люди с врождённо высокой терпимостью к боли просто получают удовольствие от острых блюд.

Московский комсомолец

Разгадываем влияние жира на мозг
Анки Цю, ведущий автор исследования, объясняет, что разработанная ими аналитическая модель показывает, как жир в разных частях тела вызывает разнообразные повреждения в системах мозга, включая зоны, ответственные за движение, эмоции, память, и даже ствол мозга.

При этом предсказать эти изменения, ориентируясь только на общую массу тела или индекс массы тела, невозможно. Исследователи подчёркивают, что висцеральная жировая ткань выделяет провоспалительные факторы, которые провоцируют системное воспаление.

Оно, в свою очередь, способствует нейровоспалению и повреждению белого вещества. В то же время жир на руках, ногах и туловище, по-видимому, имеет более низкий уровень секреции таких факторов.

Авторы работы не углублялись в молекулярные механизмы, однако их выводы согласуются с более ранними исследованиями, которые связывали ожирение с нарушениями метаболизма глюкозы и инсулина, а также с ускоренным старением мозга. Цю отмечает, что преимущество полученных данных заключается в том, что региональное ожирение стало модифицируемым фактором риска.

Целенаправленное изменение образа жизни, особенно снижение висцерального жира, может открыть новые пути для профилактики нейродегенеративных заболеваний. Хотя до окончательных клинических рекомендаций ещё далеко и требуются дальнейшие исследования, чтобы полностью раскрыть взаимосвязь между висцеральным жиром и долгосрочным когнитивным здоровьем, уже сейчас ясно, что привычная погоня за цифрами на весах может оказаться менее важной, чем то, где именно организм предпочитает запасать энергию.

«Каждый лишний сантиметр в талии — это не просто эстетическая проблема, а потенциальный сигнал тревоги для мозга, который может начать стареть быстрее, чем вы думаете», — заключают исследователи.

Московский комсомолец

Учёные изучили морского комара
В Дальневосточном федеральном университете рассказали, что в исследовании морского комара Thalassosmittia marina, обнаруженного на побережье Тихого океана, помимо специалистов ДВФУ, участвовали их коллеги из Научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН.

До недавнего времени учёные знали о морском комаре Thalassosmittia marina только по одному экземпляру, найденному в начале прошлого века на западе Канады, в прибрежной зоне Британской Колумбии. Thalassosmittia marina — это мелкие коричневые насекомые длиной 2–2,3 миллиметра.

Они относятся к комарам-звонцам (хирономидам), которые не кусают млекопитающих, а только «звенят» или жужжат. Их личинки развиваются в солёных морских водах и приливных зонах, питаясь в основном диатомовыми микроводорослями.

Взрослые особи живут очень мало (иногда несколько часов) и не питаются из-за недоразвитого ротового аппарата. У Thalassosmittia marina есть отличия в строении.

У самцов на гоностилусе нет крупной концевой щетинки, её заменяет широкая лопасть с микроскопическими волосками. Нижние вольселлы слабо развиты и имеют вид округлых подушечек с короткими щетинками.

Также у самцов отсутствует пышная антенная щёточка — орган слуха, который помогает насекомым слышать и находить друг друга. Найденные у берегов Камчатки особи оказались представителями того же вида, что был найден в 1928 году в Канаде.

Однако после тщательного исследования и ДНК-анализа дальневосточные учёные пришли к выводу, что российские Thalassosmittia marina немного крупнее канадских. Длина тела канадских составляет 2–2,3 миллиметра, а российских — 2,3–2,6 миллиметра.

Крылья российских морских комаров также длиннее (2,32–2,52 мм против 1,5–1,91 мм), а у их антенн энтомологи насчитали по 12–13 «члеников», в то время как у канадских комаров антенны состоят максимум из 12 «члеников». По словам энтомолога, кандидата биологических наук Александра Семенченко, российские учёные впервые за 98 лет провели детальное переописание вида с использованием современных методик, включая ДНК-баркодирование.

Они доказали, что Thalassosmittia marina распространён по обе стороны Тихого океана, а российская разновидность немного отличается от канадской.

Московский комсомолец

Рампино исследует глобальные катастрофы
Майкл Рампино изучает всемирные катастрофы с 1980-х годов.

Он повторно проанализировал 89 ключевых геологических событий за последние 260 миллионов лет, используя обновлённые данные и современные методы статистики. Учёный уверен, что накопленные данные нельзя игнорировать и за кажущимся хаосом может стоять нечто более глобальное и системное.

Вопрос о том, что управляет этим циклом, остаётся открытым. Майкл Рампино выдвигает несколько гипотез.

По его словам, ритм может зарождаться в глубинах Земли, где конвекция мантии или периодические всплески мантийных плюмов влияют на тектонику плит и вулканизм. Эти глубокие возмущения, достигнув поверхности, запускают каскад изменений в океанах, климате и биосфере.

Кроме того, дело может быть в астрономических факторах, таких как колебания Солнечной системы относительно плоскости галактики. Они совпадают со временем катастроф, и тогда гравитационное возмущение облака Оорта могло бы периодически направлять на Землю поток комет и астероидов.

Ещё одной возможной причиной массовой гибели живого на нашей планете может быть тёмная материя. Если она сконцентрирована вблизи галактической плоскости, она могла бы создавать дополнительное внутреннее тепло, потенциально влияя на геологическую активность.

Исследование также рассматривает крупные ударные кратеры, которые, хотя и не были включены в основной статистический анализ, по времени своего образования тоже ложатся в этот 27,5-миллионный ритм. Рампино считает, что это заслуживает внимания, но не утверждает, что столкновения станут причиной всего цикла.

Он предполагает, что все эти явления могут быть взаимосвязанными проявлениями одних и тех же долгосрочных процессов. Если эта закономерность подтвердится в будущих исследованиях, это может означать, что величайшие геологические потрясения Земли — это не изолированные катастрофы, а повторяющиеся отголоски глобальных механизмов, которые формировали планету на протяжении сотен миллионов лет.

Это открытие может привести к концептуальному прорыву, который признает глобальную взаимосвязь событий и периодический характер геологической летописи. Рампино подчёркивает: «Это может быть первыми шагами к важному концептуальному прорыву, который наконец-то поставит нашу планету в её истинное космическое положение, связав её историю с ритмами Вселенной».

Московский комсомолец