Графен, известный своей рекордной электропроводностью, прочностью и тепловыми свойствами, находит применение в аккумуляторах, композитах и сенсорах. Однако его широкому внедрению мешает сложность и высокая стоимость производства материала с сохранением уникальных свойств. Наиболее распространённый метод — получение оксида графена (GO) с последующим восстановлением (rGO) — даёт материал со сниженной электропроводностью по сравнению с идеальным графеном.
В нашей работе, опубликованной в журнале npj 2D Materials and Applications, мы предложили простой и масштабируемый способ повышения качества rGO. Мы использовали энергию горения: добавили к GO аминокислоты, которые при сгорании выделяют значительное количество тепла, достаточное для графитизации — восстановления sp²-кристаллической структуры углерода, ответственной за высокую проводимость.
Прототип конструкции RFID-метки без чипов (слева) и ее измеренный частотный резонанс в сравнении с моделируемым (справа)
Полученный материал, который мы назвали C-rGO, показал электропроводность примерно в 50 раз выше, чем у обычного rGO. Микроскопия выявила в нём протяжённые кристаллиты графена, что обычно требует больших энергозатрат. Для демонстрации возможностей материала мы изготовили печатные тонкоплёночные RFID-метки без чипов. Измерения на векторном анализаторе цепей (VNA) подтвердили, что антенна считывателя эффективно регистрирует отражённый сигнал от метки, что открывает перспективы для применения в беспроводных сенсорах.
В дальнейшем мы планируем оптимизировать теплопроводность C-rGO и исследовать его применение в системах терморегулирования, аккумуляторах и джоулевом нагреве. Наша цель — сделать высококачественный графен доступным для массового использования, чтобы его исключительные свойства нашли применение в реальных коммерческих продуктах.
Сферическое изображение 3I/ATLAS (0,75–5,0 мкм, 08–15 дек. 2025): контур 6,3×6,3″, в 50× ярче фона; цвет — mJy/sr. Север/восток — чёрные стрелки; против скорости — синий пунктир, против Солнца — красный сплошной.
В июле 2025 года межзвёздный объект 3I/ATLAS был впервые обнаружен, а в октябре достиг перигелия — ближайшей точки к Солнцу. Наблюдения космической обсерватории SPHEREx в августе, когда объект находился между Марсом и Юпитером, показали слабую активность: выявлены лишь следы газообразного H₂O и CO₂ с потоком около 9.4 × 10²⁶ молекул CO₂ в секунду. Органические соединения (C–H), такие как метанол или метан, не были обнаружены.
После перигелия, в декабре 2025 года, SPHEREx зафиксировала радикальное изменение: активность кометы взорвалась. Потоки H₂O и CO увеличились в 20 раз, а соотношение CO/CO₂ выросло в 15 раз. Впервые были обнаружены сильные выбросы CN и органических C–H соединений — метана, этана, формальдегида. При этом поток CO₂ вырос лишь на 33%, что указывает на то, что его лёд уже полностью сублимировался в августе, а теперь активен новый, более летучий ледяной слой — вероятно, содержащий CO и H₂O.
Снимки показали: пылевая кома и газы H₂O/CO₂ имеют сферическую форму, а CN и C–H — грушевидную, направленную к Солнцу. Это свидетельствует, что CN и органика образуются при разрушении пылевых частиц, тогда как H₂O и CO₂ испаряются непосредственно с ядра.
Исследователи считают, что 3I/ATLAS прошёл через ледяную границу Солнечной системы — зону, где температура позволяет сублимироваться не только CO₂, но и воде, аммиаку и углеводородам. Его состав, включая соотношения газов, удивительно схож с составом комет Солнечной системы, что поддерживает гипотезу о схожести процессов формирования льдов в разных звёздных системах.
Дальнейший анализ данных SPHEREx ожидается до апреля 2026 года — он может раскрыть новые детали о происхождении 3I/ATLAS и его родной звёздной системы.
Китайские, немецкие, испанские, американские и итальянские астрономы совместно изучили суперюпитер HAT-P-70 b (также известный как TOI-624 b), открытый в 2019 году. Эта планета — не просто горячая. Она — филиал ада. Её год длится всего 2,744320 земных дня, а температура в атмосфере достигает 2276,85 °C — достаточно, чтобы расплавить даже вольфрам.
Впервые в истории астрономии на этой планете обнаружили гидрид алюминия — вещество, известное в науке как алан или алюман. Хотя алюминий и его соединения нередко встречаются в атмосферах экстремально горячих газовых гигантов, алан — чрезвычайно нестабилен при температурах выше 100 °C. Найти его на расстоянии 1037,721 светового года — почти как обнаружить снежинку в пустыне Сахаре.
Помимо алана, атмосфера HAT-P-70 b насыщена железом, титаном, магнием, кальцием и марганцем — тяжёлыми металлами, которые в обычных условиях лишь придают планетам оттенки. Но здесь, при температурах, превышающих 2000 °C, они работают как фильтры света: поглощая синий и зелёный, они пропускают красный и жёлтый — и планета становится ярко-оранжевой. Добавьте к этому гидроксиды — и получите характерный желтовато-оранжевый гало. Вот так выглядит астрохимия на грани физического возможного.
Ещё одна загадка: на дневной стороне планеты зафиксирована инверсия температуры — тёплее не там, где светит звезда, а где-то в другом слое атмосферы. Причина пока неизвестна. Но астрономы с надеждой ждут данных от телескопа «Джеймс Уэбб».
Ранее, летом прошлого года, другая команда обнаружила, что скорость ветров на HAT-P-70 b достигает 18 000 км/ч. Звучит безумно? Да. Но после гиперзвуковых ураганов на WASP-127 b и Тулосе — это уже почти «умеренный бриз».
HAT-P-70 b вращается вокруг молодой (всего 600 миллионов лет), горячей белой звезды HAT-P-70 (TOI-624, TIC 399870368, HD 287325 и др.), расположенной в созвездии Ориона. Рядом — ещё три звезды: HD 287326, HD 287325B и другие. Но они — не гравитационно связанные. Это не кратная система. Это визуальная тройка, созданная случайным совпадением линии зрения — иллюзия на фоне Вселенной.
Над поверхностью Юпитера бушуют гигантские облака — слои аммиака, метана и ледяной пыли, скрывающие то, что происходит ниже. Ни один зонд ещё не проникал глубже 150 км, но теперь учёные впервые смогли «заглянуть» внутрь — не через прямые измерения, а с помощью самой детальной модели атмосферы газового гиганта, созданной командой из Чикагского университета и JPL.
В отличие от прежних моделей, которые игнорировали химию или динамику, новая система учитывает тысячи химических реакций, фазовые переходы воды и сложные конвективные потоки. И результат оказался неожиданным: кислорода в атмосфере Юпитера примерно в полтора раза больше, чем в Солнце.
Это не просто цифра — это доказательство, что Юпитер не просто собрал газ из первичного облака. Он поглотил множество ледяных тел, богатых водой и другими кислородсодержащими соединениями, и, вероятно, сформировался дальше от Солнца, чем считалось, прежде чем мигрировать внутрь. Такая «химическая тяжеловесность» меняет наше понимание формирования не только Юпитера, но и всей Солнечной системы.
Ранее данные с зонда «Галилео» и наблюдения «Юноны» оставляли много вопросов. Теперь, с учётом реальной химии и динамики, мы получили не просто гипотезу — а согласованную картину, объясняющую, почему вода так трудно обнаруживается, и где она действительно скрыта. Это открывает путь к новым миссиям — к зондам, способным выжить в экстремальных условиях, и к более точному пониманию экзопланет-гигантов, которые мы наблюдаем с «Джеймсом Уэббом».
(A) ПЭГ-биотиновое покрытие NP с SA-FITC-маркировкой. (B,C) СЭМ: до/после УЗИ — агрегаты (стрелки) и отдельные NP (кружки). (D) Температура при УЗИ стабильна (≤37°C); вставка — схема установки с термопарой.
Междисциплинарная команда исследователей из Бостонского колледжа разработала революционный метод управления иммунной системой с помощью пьезоэлектрических наночастиц и удалённого ультразвукового воздействия. Этот подход позволяет активировать иммунные клетки только в очаге заболевания — например, в опухоли или инфицированной ткани — без системного воздействия на организм, что исключает токсичность и побочные эффекты традиционных лекарств.
Центральным элементом технологии являются наночастицы титаната бария (BaTiO₃) — пьезоэлектрического материала, который генерирует локальный электрический заряд при механическом воздействии, таком как ультразвук. Эти частицы вводятся внутрь макрофагов — клеток, играющих ключевую роль в распознавании патогенов, уничтожении опухолевых клеток и регуляции воспаления. При облучении ультразвуком наночастицы создают микроэлектрические импульсы, которые «перезагружают» макрофаги, переводя их в про-воспалительную, антиопухолевую форму M1.
Этот эффект был впервые продемонстрирован в in vitro экспериментах на макрофагах мышей. В отчёте, опубликованном под названием «Пьезоэлектрические наночастицы титаната бария индуцируют поляризацию M1 в макрофагах мышей с помощью ультразвука in vitro», учёные показали, что при точной настройке мощности ультразвука (не превышающей порога клеточной токсичности) более 80% макрофагов переходят в активную M1-форму, способную уничтожать опухолевые клетки и усиливать иммунный ответ.
«Мы не просто стимулируем клетки — мы направляем их функцию. Это как включить тумблер в нужном месте, а не разлить кислоту по всему организму», — поясняет профессор физики Феррис Майкл Джей Нотон, один из ведущих авторов исследования. Открытие стало неожиданным побочным эффектом: изначально команда искала способ безопасно активировать иммунные клетки, но обнаружила, что при повышенной мощности ультразвука наночастицы могут разрушать клетки. Это натолкнуло их на мысль: а нельзя ли использовать этот эффект против рака — уничтожать опухолевые клетки, насыщенные наночастицами, с помощью сфокусированного ультразвука?
Сейчас исследователи активно тестируют этот подход как тераностическую стратегию — совмещение диагностики и терапии. В сотрудничестве с Йельской школой медицины наночастицы были модифицированы радиоактивной меткой, позволяющей отслеживать их локализацию в организме с помощью ПЭТ-сканирования. Это означает, что врач может не только визуализировать опухоль, но и одновременно активировать ультразвуком наночастицы внутри неё — уничтожая раковые клетки и одновременно запуская иммунный ответ.
Но самое глубокое открытие касается не только терапии, а фундаментальной биологии. Профессор биологии Тимоти Коннолли предполагает, что пьезоэлектрический сигнал, генерируемый наночастицами, может имитировать естественный «биофизический код», который клетки используют для восприятия окружающей среды. По его гипотезе, механические и электрические стимулы вызывают формирование внутри клеток микроскопических капель — так называемых биомолекулярных конденсатов — которые изолируют и регулируют ключевые гены, контролируя клеточную судьбу: от воспаления до старения и рака.
«Если мы правильно понимаем механизм, то мы расшифровываем универсальный язык, которым клетки “говорят” друг с другом через физику, а не только химию», — говорит Коннолли. Это может изменить наше представление о том, как иммунная система реагирует на травмы, инфекции и опухоли — и открыть путь к новому классу терапий, управляемых не химическими молекулами, а физическими сигналами.
Для проверки этой гипотезы команда планирует провести одноклеточное РНК-секвенирование, чтобы сравнить генетические профили макрофагов, активированных ультразвуком, с теми, что стимулированы традиционными цитокинами. Если будут найдены схожие паттерны экспрессии генов — это подтвердит существование нового биофизического кода регуляции клеток.
Помимо Нотона и Коннолли, в исследовании участвовали профессор физики Кшиштоф Кемпа, а также студенты Бостонского колледжа Камилла Джонсон, Эллисон Чен и Дилан Хатт — чьи вклады в экспериментальную работу и анализ данных оказались критически важными.
Перспективы:
Технология уже привлекла внимание фармацевтических компаний и институтов онкологии. В ближайшие годы планируются искуственные испытания на моделях рака молочной железы и меланомы. Если успех будет подтверждён, это может стать первым в мире методом безлекарственной, точечной, визуализируемой иммунотерапии, управляемой ультразвуком — с минимальными побочными эффектами и максимальной целенаправленностью.
"Новый космос" — термин, описывающий скоростной подход к разработке космических технологий, пришедший из Кремниевой долины. Этот метод привел к резкому росту числа спутников и снижению затрат на их запуск.
В новой статье, опубликованной в arXiv, исследователи из Schmidt Space представляют планы космической обсерватории Lazuli — телескопа флагманского уровня стоимостью 500 миллионов долларов, финансируемого частными средствами Эрика Шмидта.
Традиционные государственные проекты, такие как телескопы JWST и Nancy Grace Roman, используют только проверенные технологии, что делает их чрезвычайно дорогими — 10 и 3 миллиарда долларов соответственно. Lazuli, напротив, применяет подход "move fast and break things", используя 80% готовых компонентов и минимизируя бюрократию.
Обсерватория специализируется на отслеживании переходных явлений, таких как килоновые звезды и слияния черных дыр. В отличие от JWST, который не может быстро переориентироваться, и Roman, который фокусируется на обзорах широких участков неба, Lazuli сможет быстро реагировать на сигналы от наземных обсерваторий типа LIGO и наблюдать критические ранние стадии этих событий.
Lazuli оснащена широкоугольной камерой с 23 CMOS-сенсорами для обнаружения экзопланет и векторно-вихревым коронографом для подавления звездного света в 10 миллионов раз, что позволит напрямую фотографировать экзопланеты размером с Землю.
Самое амбициозное — проект планирует полностью реализовать миссию за 3-5 лет, что в разы быстрее государственных аналогов. Даже при учете возможных задержек, это станет важным шагом в развитии частной космической науки. Эксперимент Lazuli может либо доказать эффективность ускоренного подхода к созданию космических обсерваторий, либо стать дорогостоящим уроком о важности тщательного планирования.
Периодограмма Ломба–Скаргла для WFST J0530. Горизонтальная красная пунктирная линия указывает на положение, при котором SNR = 4.
Китайские астрономы провели астросейсмологическое исследование недавно обнаруженного пульсирующего белого карлика WFST J0530. Результаты, опубликованные 2 января в arXiv, уточняют физические параметры этого объекта.
Белые карлики — это звездные остатки после завершения термоядерных процессов. Большинство из них относятся к спектральному классу DA, с преобладанием водорода в атмосфере. Подкласс DAV, или звезды ZZ Ceti, отличаются пульсациями, вызванными нерадиальными гравитационными колебаниями.
WFST J0530, находящийся на расстоянии около 932 световых лет, имеет массу ~0,62 солнечных и температуру 11 657 К. Его магнитуда G = 19,13 делает его одной из самых слабых известных звезд данного типа.
Кривая блеска WFST в g-диапазоне для WFST J0523, полученная 18 сентября 2023 года.
После обнаружения пульсаций в 2024 году группа под руководством Юнхуэя Яна (Пекинский планетарий) провела наблюдения с помощью телескопа Хейла и данных обзора WFST. Было выявлено три основные частоты пульсаций (594–873 секунды), типичные для ZZ Ceti near red edge.
Анализ подтвердил массу звезды ~0,6 M☉ и температуру 11 850 К. Астросейсмологическое расстояние составило 918,8 световых лет, согласуясь с предыдущими оценками.
Исследование демонстрирует эффективность WFST для поиска слабых пульсирующих белых карликов и возможности астросейсмологии в определении их точных параметров.
Графическое изображение действия гомо- и гетеродимеров MR/GR и микроскопическое изображение личинки рыбки данио в возрасте 3 дней.
Стресс — естественная реакция организма на нагрузки, и в краткосрочной форме он безвреден и даже полезен. Однако хронический или чрезмерный стресс связан с рядом психических расстройств, таких как депрессия и тревожные состояния.
Центральную роль в стрессовой реакции играет гормон кортизол, который воздействует на мозг через два типа рецепторов: минералокортикоидный (MR) и глюкокортикоидный (GR). Эти рецепторы могут образовывать пары — гомодимеры (два одинаковых рецептора) или гетеродимеры (один MR и один GR). Хотя существование гетеродимеров было известно, их влияние на поведение и мозг до сих пор оставалось малоизученным.
Исследователи из Лейденского университета совместно с коллегами из Канады изучили роль гетеродимеров MR/GR у рыбок данио-рерио. Их работа, опубликованная в журнале Molecular Psychiatry, показала, что именно гетеродимеры отвечают за поведенческие и мозговые изменения при стрессе.
Автор исследования Эрин Фаут ранее обнаружила, что и MR, и GR необходимы для определённых стрессовых реакций у личинок рыбок. На основе этого была выдвинута гипотеза о важности гетеродимеризации этих рецепторов, которую и проверили в новом исследовании.
Ученые создали генетически модифицированные версии рецепторов, которые могли образовывать только определённые типы димеров. Это позволило им установить, что кортизол влияет на поведение рыбок только тогда, когда MR и GR образуют гетеродимеры. Такие пары регулируют активность генов, связанных с глутаматергической системой — ключевой нейромедиаторной системой мозга.
Кроме того, было показано, что нарушение работы одного из генов, управляющих глутаматными рецепторами, блокирует стрессовые изменения поведения. Это указывает на важность взаимодействия между стрессовыми гормонами и нейромедиаторными системами.
Результаты исследования могут объяснить механизмы, через которые стресс способствует развитию тревожных и других психических расстройств. Они также открывают перспективы для создания новых методов терапии, направленных на компоненты стрессового сигнального пути.
В будущем исследователи планируют изучать побочные эффекты активации гетеродимеров MR/GR, их роль в других системах организма (например, иммунной) и возможность образования аналогичных комплексов другими стероидными рецепторами.
