#ионы

Группа ученых из NASA впервые обнаружила и измерила глобальное электрическое поле нашей планеты, существование которого предсказывали физики почти 60 лет назад. Согласно заявлениям специалистов, именно это поле вызывает утечку газа в космос в полярных широтах, а также ответственно за ряд других эффектов, в которых еще предстоит разобраться. Авторы нового исследования считают, что их работа не только раскроет загадки истории Земли, но и позволит проникнуть в тайны других планет и понять, какие из этих миров могут быть пригодны для жизни.

Исследователи из Сколтеха и их китайские коллеги определили, что предсказанный ранее экзотический молекулярный ион акводий (aquodiium) должен быть стабилен в условиях недр Урана и Нептуна. Эту необычную частицу можно представить себе как молекулу воды, к которой прицепились два «лишних» протона, что дает ей двойной положительный заряд. Если акводий действительно присутствует внутри ледяных гигантов, то он участвует в формировании их необычных по сравнению с другими планетами магнитных полей.

Важнейший этап производства деталей — обработка для повышения прочности и устойчивости к коррозии. Одна из часто применяемых технологий — ионное азотирование, когда стальную поверхность насыщают азотом. Такой способ увеличивает эксплуатационный ресурс деталей более чем в два раза. Однако перед началом этого процесса детали должны иметь чистые поверхности, без следов коррозии, мазута, грязи и смазочно-охлаждающих жидкостей. Последние из них повсеместно применяют при механической обработке. В результате детали загрязняются разными примесями, и это приводит к появлению серьезных дефектов при азотировании. Ученые ПНИПУ выяснили и описали влияние смазочно-механических жидкостей на процесс обработки. Результаты исследования помогут доказать важность очистки и избежать негативных последствий после азотирования.

Биогенные пары образуют новые частицы NPF (New Particle Formation) в атмосфере, способные влиять на глобальный климат. Международная группа ученых рассмотрела процесс зарождения NPF в атмосфере, а в ходе эксперимента отследила на молекулярном уровне, как именно происходит образование частиц в присутствии химических паров, исходящих от биосферы Земли.

Впервые в России химики Университета Лобачевского получили прозрачную керамику со структурой фторапатита для лазеров ближнего ИК-диапазона. «Выстрел» таким лазером в тучу воздушных отходов позволит определить концентрацию вредных веществ в атмосфере. В медицине подобные установки широко применяются для малоинвазивных операций в хирургии и косметологии. Их импульсы не сжигают, а испаряют кожу при разрезе. Кроме того, лазеры ближнего ИК-диапазона могут использоваться для накачки более длинноволновых лазерных установок.

Отечественную технологию производства ионобменной полимерной мембраны топливного элемента разработали ученые МФТИ. Независимое производство этого узла имеет решающее значение для создания российских аккумуляторов нового поколения и водородного генератора.

Ученые ТПУ изучают процессы, связанные с влиянием температуры на диффузию и сорбцию катионов глинистого материала, который используется для подземного захоронения радиоактивных отходов (РАО). В перспективе это поможет рассчитать оптимальную температуру и толщину защитного слоя для хранения РАО и таким образом увеличить эффективность инженерных барьеров безопасности для захоронения.

Антибактериальные и биосовместимые материалы созданы на основе гидроксиапатита – перспективного материала для имплантации, близкого по структуре твердым тканям человеческого организма. Ученые химического факультета Университета Лобачевского усовершенствовали его состав и структуру, чтобы сделать еще прочнее и безопаснее, а также исключить возможные постоперационные осложнения. Биокерамика может стимулировать восстановление дефектов костной ткани и при этом защищать от развития бактериальных инфекций.

Изучение возможности передачи сигналов внутри живых организмов с помощью ионов очень перспективно для развития новых направлений биологии и медицины. На этой возможности построена целая наука оптогенетика, которая исследует работу нейронов и других клеток с помощью внедрения микробных родопсинов — белков, которые под действием света могут активно или пассивно переносить ионы через мембрану. Ученые из МФТИ изучили структуру SyHR — первого известного микробного родопсина, способного прокачивать дивалентные ионы, благодаря чему стал понятен молекулярный механизм процесса.

Команда базовой кафедры неорганической химии и материаловедения ИОНХ РАН имени Н. С. Курнакова факультета химии НИУ ВШЭ разработала принципиально новый тип гибридных ионообменных мембран. Подобные мембраны применимы для получения пресной питьевой воды из морской, что особенно актуально для территорий, где есть выход к морю, но питьевой воды не хватает.

Группа ученых из МИЭМ ВШЭ совместно с коллегами из Института неклассической химии в Лейпциге разработала теоретическую модель полимеризованных ионных жидкостей на границе с заряженным металлическим электродом. Используя подходы физики полимеров и теоретической электрохимии, исследователи впервые показали, чем отличается поведение электрических емкостей полимерных и обыкновенных ионных жидкостей.

Ученые НИФТИ ННГУ совместно с учеными из Красноярского Института Физики имени Л. В. Киренского СО РАН и Сибирского федерального университета продемонстрировали, что ионная имплантация полупроводниковых материалов может быть эффективной без последующего отжига. Результат исследования открывает новые технологические возможности для современной микроэлектроники.

Ученые МИЭМ ВШЭ и Института неклассической химии в Лейпциге предложили новую теоретическую модель суперконденсаторов. Она впервые учитывает свойства катиона, которые существенно влияют на электрическую емкость суперконденсатора. Это первая подобная работа в области электрохимии. По мнению авторов, модель должна позволить инженерам в будущем создавать более мощные источники энергии.

Химики из Сколтеха предложили новую шкалу электроотрицательности. Ученые доагадались, что необходимо поменять формулу Полинга и переопределить электроотрицательности элементов, создав новую шкалу электроотрицательностей.

Неуловимый гидрид гелия ранее удавалось синтезировать только в лабораторных условиях, однако теперь его обнаружили в Млечном Пути, не так далеко от Солнечной системы.

В ходе нового эксперимента ученые испытали фундаментальный физический принцип, известный как симметрия Лоренца. Тиканье двух сверхточных атомных часов в очередной раз подтвердило правоту Эйнштейна.

Принято считать, что внешний шум нарушает чистоту и эффективность передачи каких-либо сигналов, в том числе энергии. Теперь исследователи, похоже, выяснили, как использовать шум на пользу передаче энергии.

Ученые разработали новый тип аккумуляторов, который не только сделает электромобили эффективнее, но будет экологичнее доступных сегодня литий-ионных аккумуляторов.

Американо-китайская группа ученых разработала композитную мембрану для выделения ионов лития из рассолов озер. Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie.

Ученые из США и Великобритании впервые создали кубит из двух различных видов ионов. Американские ученые смогли связать между собой ионы магния и ионы бериллия, британские же физики «запутали» ионы двух разных изотопов одного и того же вещества – кальций-40 и кальций-43. Это позволит, надеются ученые, создать в будущем универсальные квантовые компьютеры.