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.

Их статья, посвящённая этому вопросу, принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) и размещена на портале электронных препринтов arXiv. Исследователи изучили эволюцию экзолун, покрытых водой и похожих на Европу, которые вращаются вокруг газовых гигантов, аналогичных Юпитеру, в системах красных карликов.

Они отметили, что при определённых условиях газовые гиганты могут стабильно существовать в обитаемой зоне звезды, которая находится на стадии красного гиганта, или вокруг белого карлика — остатка звезды. Учёные пришли к выводу, что система Юпитер-Европа, находящаяся на орбите вокруг красного карлика, впервые войдёт в обитаемую зону через 12,25 миллиарда лет после рождения звезды, а покинет её через 12,45 миллиарда лет.

Затем газовый гигант и экзолуна проведут около 0,5 миллиарда лет вне обитаемой зоны и снова окажутся в её пределах. Авторы подчёркивают, что их анализ зависит от множества параметров, включая орбиты экзолуны и газового гиганта, а также соотношение их масс.

«Большинство пригодных для жизни планет земной группы, включая нашу, однажды встретят свой неизбежный конец в ветви красных гигантов. Однако ледяные луны в системе Солнца и вокруг других звёзд могут преобразоваться в пригодный для жизни мир вокруг белого карлика, который останется стабильным в течение времени, превышающего возраст Вселенной», — заключили авторы.

В мае 2017 года астрофизики Алессандро Патруно и Михель Кама из Лейденского университета (Нидерланды) показали, что вокруг нейтронных звёзд могут находиться пригодные для жизни планеты. А в январе 2016 года чешские физики, опубликовавшие своё исследование на сайте arXiv, продемонстрировали, что на планете, вращающейся вокруг чёрной дыры, может существовать жизнь.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Developments in Nutrition (CDN). В эксперименте участвовали 51 взрослый человек с преддиабетом.

В течение двух 12-недельных периодов они по очереди получали либо стандартный углеводный перекус (например, 1–2 ломтика цельнозернового хлеба), либо около 57 граммов фисташек перед сном. У всех участников собирали образцы стула и анализировали их, чтобы оценить состав микробиоты.

Выяснилось, что ночной перекус фисташками способствует увеличению количества полезных бактерий Roseburia и представителей семейства Lachnospiraceae. Эти микроорганизмы производят масляную кислоту (бутират), которая питает клетки кишечника, поддерживает иммунитет и уменьшает воспаление.

Кроме того, после диеты с фисташками уменьшилось количество потенциально вредных бактерий, включая Blautia hydrogenotrophica, которая может быть связана с риском болезней почек и сердца. Авторы исследования подчёркивают, что влияние на микробиом может объяснять потенциальную пользу фисташек при нарушении обмена веществ.

Однако прямую связь с профилактикой диабета ещё предстоит подтвердить.

Они выяснили, что регулярное воздействие яркого света ночью может повысить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Препринт работы опубликован на портале medRxiv.

Участники эксперимента носили на запястьях специальные датчики, которые фиксировали уровень освещения в течение недели. После этого данные сопоставили с историей заболеваний за последующие 9,5 лет.

Оказалось, что у людей, которые подвергались наиболее интенсивному ночному освещению, чаще диагностировали ишемическую болезнь сердца, инфаркт, сердечную недостаточность, аритмию и инсульт. Связь между ночным освещением и болезнями сердца сохранялась даже после учёта факторов риска, таких как уровень физической активности, рацион, сон, вредные привычки и генетическая предрасположенность.

Особенно сильная зависимость наблюдалась у женщин и у людей младшего возраста. Учёные считают, что главная причина — нарушение циркадных ритмов, то есть биологических часов, которые регулируют работу организма.

Это может привести к сбоям в работе сердечно-сосудистой системы, обмене веществ и гормональной регуляции. Авторы исследования рекомендуют минимизировать воздействие искусственного освещения в ночное время, особенно в спальне.

Ранее учёные обнаружили другую неожиданную причину сердечно-сосудистых заболеваний — субъективное чувство низкого социального статуса. У женщин, которые ощущают себя «ниже» других в социальной иерархии, может быть повышен риск скрытого фиброза сердечной ткани даже при отсутствии явных симптомов.

Вместо изучения отдельных факторов риска специалисты рассмотрели повторяющиеся диагностические цепочки, которые предшествуют заболеванию. Четыре основных «пути» к болезни включают психические расстройства, нарушения мозговой деятельности, постепенное когнитивное снижение и сосудистые заболевания.

Например, было выявлено, что депрессия после гипертонии может быть сильным предиктором будущей деменции. Ключевым прогностическим фактором стала именно последовательность диагнозов, а не их наличие по отдельности.

Для подтверждения закономерностей использовались машинное обучение и продвинутые алгоритмы на данных из масштабной базы All of Us, которая охватывает разнообразные группы населения. Это может помочь в более раннем выявлении болезни, персонализированной профилактике и прерывании «вредных цепочек» до развития необратимых нарушений.

Авторы исследования подчёркивают, что понимание поэтапного развития болезни Альцгеймера может радикально изменить подходы к диагностике и лечению. Ранее учёные выяснили, что регулярная езда на велосипеде может защищать мозг от возрастных изменений.

Согласно масштабному исследованию, такая активность снижает риск деменции и болезни Альцгеймера почти на четверть.