Как чайный пакетик, лимон и майонез помогли сделать важные открытия

Майонез – самый популярный соус в мире. И скоро он будет заправлять уже не только салаты, но телефоны и даже электромобили. А привычный нам кофе поможет предсказать извержения вулканов.

Какие еще продукты из потребительской корзины помогут сделать невероятные открытия в разных областях науки? Рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Продукты, которые помогли сделать открытия

Чайный пакетик спас космонавтов на МКС

На что способен обычный чайный пакетик? Подарить чашку ароматного напитка, избавить от отеков? Оказывается, он может спасти жизнь космонавтам.

Пять лет назад на МКС стал стремительно уходить кислород. В день по килограмму – это в четыре раза больше допустимой нормы. Утечку не могли обнаружить несколько суток.

"Негерметичность может появиться вследствие того, что метеорит попал или какой-нибудь посторонний предмет попал в корпус, дырочку сделал. Модуль закрывают с двух сторон. Выбрали там крайний модуль. Закрыли. Смотрят, давление в нем падает или нет. Если не падает, значит, он герметичен. Следующий модуль также изолируют. Если в нем давление продолжает падать, а на станции перестало падать, значит, негерметичность в нем", – объяснил космонавт, Герой Российской Федерации Александр Лазуткин.

Но как отыскать крохотное отверстие в модуле площадью 300 квадратных метров? На выручку пришла смекалка российских космонавтов. Командир экипажа Анатолий Иванишин запустил щепотку мелких листочков из чайного пакетика в свободное плавание. И они указали путь к трещине.

"Если есть где-то негерметичность, воздух же будет двигаться в направлении этой дырочки, негерметичности. Чайный пакетик будет двигаться туда, куда движется воздух. А воздух движется в сторону, туда, откуда он вытекает", – уточнил космонавт, Герой Российской Федерации Александр Лазуткин.

Не поверите, но и другому содержимому продуктовой корзины ученые находят необычное применение.

Связь кофе с электронными устройствами будущего

На следующих кадрах программы – знакомая ситуация: кто-то неосторожно пролил кофе на клавиатуру. А ведь такая оплошность может вылиться в создание электронных устройств будущего. Японские физики выяснили: кофе способен взбодрить не только человека, но и технику.

Электронные устройства с такими материалами гибкие и полупрозрачные. Из них делают дисплеи телевизоров, смартфонов, медицинские импланты и даже космическое оборудование.

"Мы сформировали тонкий слой из кофейной кислоты на золотом электроде. И поместили его внутрь органического полупроводника. Кофейная кислота ускорила работу полупроводников в электронике в сто раз", – сообщил президент Национального института передовой промышленной науки и технологий Японии Ишимура Казухико.

Пока японские физики только проводят опыты. Поэтому лучше отодвинуть чашку с кофе подальше от клавиатуры.

Майонез для зарядки телефона и электромобиля

Если вы думаете, что майонез способен только придавать вкус блюдам и увеличивать объем бедер, то вы ошибаетесь.

Физики Лихайского университета США майонез закупают пачками. Но добавляют его не в салаты, а в установку для изучения термоядерного синтеза.

"Для экспериментов с термоядерным синтезом мы замораживаем в металлических капсулах тяжелые изотопы водорода. Затем превращаем их в плазму с помощью сверхмощных лазеров. Но от высоких температур металлическая оболочка капсул зачастую взрывается до начала синтеза. Мы терпели провал за провалом. К тому же, делать такие капсулы очень дорого. А потом мы выяснили, что расплавленный металл ведет себя как майонез. И стали использовать вместо дорогих капсул дешевый соус", – рассказал заведующий кафедрой машиностроения и механики Колледжа инженерии и прикладных наук Лихайского университета Ариндам Банерджи.

• Для проведения экспериментов ученые построили специальную установку, в которой раскручивали капсулы с эмульсией из яиц и масла до тех пор, пока та не начинала течь.
• Затем они изучили условия, при которых майонез совершал переходы между твердым и жидким состоянием.
• Собственно, исследователи и пытались научиться контролировать эти переходы, чтобы потом попробовать проделать то же самое с плазмой.

Куриные яйца помогут делать защитные дисплеи для гаджетов

В потребительской корзине можно встретить еще один продукт, которому ученые также нашли необычное применение. Наши глаза стали уязвимее в цифровую эпоху.

Физики из Красноярска придумали, как защитить глаза с помощью нового материала из куриных яиц.

"Яичный белок – это вот эти островочки, которые впоследствии, когда мы будем напылять металл, они станут окнами, которые будут пропускать свет", – показал научный сотрудник отдела молекулярной электроники ФИЦ КНЦ СО РАН Антон Воронин на экране своего ноутбука.

Из такого материала в будущем будут делать защитные дисплеи для гаджетов. Такая пленка снижает мерцание экрана и не пропускает электромагнитное излучение. Похожие по свойствам элементы уже используют в оптоэлектронике. Но из-за того что они полностью покрыты металлом – у них отсутствует гибкость и прозрачность.

Добиться кристальности красноярским ученым помог обыкновенный куриный белок.

• Его напыляют на пластик и ждут. Когда он высыхает, на поверхности образуется микросетка, которая напоминает растрескавшуюся после засухи землю.
• На нее тонким слоем распыляют медь.

"Возьмем самоорганизованный шаблон, на который напылена медь. По факту там есть микросетка, но надо лишнюю медь отмыть. Для этого заливаем обычной дистиллированной водой. Пару минут. Теперь начинаем отмывать. Яичный белок растворился, медь уходит, и мы имеем практически прозрачное электропроводящее покрытие", – продемонстрировал научный сотрудник отдела молекулярной электроники ФИЦ КНЦ СО РАН Антон Воронин.

Вместе с куриным белком с пленки смылся и лишний металл. Остался он только в местах, где были трещины. По этой разветвленной сети будет проходить ток. Из такого материала можно изготавливать самонагревающиеся окна и незамерзающие стекла для самолетов.

"Например, мы на стекле когда работаем, мы не можем в рулон вкрутить стекло и, например, его в напыление отправить, потому что мы можем просто вот стандартные такие кусочки там 20 на 20 сантиметров загружать в напылительную машину и напылять, соответственно, какое-то покрытие. Здесь же мы можем сделать километр, вот прям квадратный километр", – отметил научный сотрудник отдела молекулярной электроники ФИЦ КНЦ СО РАН Антон Воронин в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.

При этом отечественная токопроводящая пленка будет в десятки раз дешевле зарубежных аналогов. Но продукты помогают не только оградить нас от негативного влияния техники, они могут защитить и саму технику.

Яблоки против ржавчины

Ученые из Калининграда нашли эффективное средство от ржавчины – тоже в холодильнике. Они предлагают защищать металл с помощью вещества, которое содержится в яблоках.

Ученые Балтийского федерального университета разработали новое защитное покрытие для нефтепроводов.

• Для начала нужно смешать наночастицы серебра и меди.
• А затем добавить к ним натуральный загуститель – яблочный пектин.

"Добавление яблочного пектина способствует стабилизации. То есть если этот золь серебра и меди стоит в таком состоянии в течение, может быть, десяти часов, может, меньше, то яблочный пектин способствует стабилизации до нескольких месяцев и более", – уточнила кандидат технических наук, доцент ОНК "Институт медицины и наук о жизни" БФУ им. Иммануила Канта Елена Ван в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.

И вот теперь настала новая эра для этого продукта – трубы с пектиновым покрытием будут как новенькие пару десятков лет. Яблочное напыление пока прошло проверку лишь в лаборатории. Вскоре его планируют испытать уже в реальных условиях. В будущем с помощью такой фруктовой прослойки будут защищать от ржавчины и автомобили.

Умный гидрогель для диабетиков из мармелада

А московские ученые обнаружили в продуктовой корзине защиту для человека. Исследовали планируют создать умный пластырь из мармелада.

"Это гидрогель. То есть здесь для его получения мы использовали желатин, который с помощью дополнительных веществ мы химически сшили и получили вот такую вот пленку нерастворимую", – говорит инженер специализированной лаборатории РТУ МИРЭА Екатерина Фомина на следующих кадрах программы.

Эта пленка сделана из обыкновенного желатина. В будущем она превратится в матрицу для гибкой платы. Получится гелевый мини-компьютер.

Исследователи Института тонких химических технологий имени Ломоносова называют два неоспоримых плюса такого материала: высокая проводимость и низкая аллергенность.

"Наш конкретный прибор поможет делать это без проколов. То есть нам не нужно осуществлять забор крови. Такой прибор, неинвазивный, будет осуществлять измерения глюкозы методом ионофореза. На коже будет размещен сенсорный элемент, который будет содержать в себе электродную схему, источник питания и проводить измерения метаболитов глюкозы из крови, которые будут содержаться в поту", – пояснил доцент кафедры наноразмерных систем и поверхностных явлений РТУ МИРЭА Егор Рябков в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.

Батарейка и настольная лампа из лимонов

Но это не все чудеса науки, что спрятались в продуктовой корзине. Московский студент собрал батарейку из лимонов.

"Лимонная кислота выступает в роли электролита. Чтобы было больше лимонной кислоты в лимоне, его надо предварительно раскатать, и тогда он даст сок. Дальше нам потребуется кусочек медной проволоки, которая будет принимать на себя электроны, которые при окислении поступают с оцинкованного гвоздя", – рассказал студент МФТИ, изобретатель Александр Карташов в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.

Остается только присоединить к медной проволоке небольшой диод и вуаля – он загорается.

Будущий физик Александр Карташов любит удивлять друзей различными опытами. Один из них – настольная лампа из лимонов. Из каждого желтого фрукта выходит до одного вольта электричества. Съедобная батарейка может проработать несколько часов.

Подсолнечное масло поможет исследователям Арктики и нефтяникам

Более серьезную задачу благодаря привычным нам продуктам решили исследователи Казанского федерального университета. Они предложили осваивать Арктику с помощью подсолнечного масла.

"Гидролизом подсолнечного масла можно получать жирные карбоновые кислоты, которые используют в качестве метилов и эфиров, например, как присадки к дизелю, биодизель так называемый, как различные смазочные материалы в буровых растворах, в том числе и само масло", – отметил ведущий научный сотрудник Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Роман Павельев в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.

В лаборатории из масла создали реагент. Он сможет обезвредить газогидраты – куски замерзшей воды с газом. Это настоящее бедствие для нефтяников. Белые кристаллы образуют пробки, забивают скважины и трубы.

Сейчас для растворения газогидратов используют метиловый спирт. Но он ядовит, взрывоопасен и провоцирует коррозию металла. А еще и расход исчисляется тоннами. Реагента с подсолнечным или рапсовым маслом потребуется в 50 раз меньше.

"Его механизм действия не предотвращает образование, он его сильно замедляет. То есть если в обычном случае газовый гидрат образуется, например, через пять минут, то в нашем случае он может образовываться через пять часов", – подчеркнул ведущий научный сотрудник Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Роман Павельев в эксклюзивном интервью РЕН ТВ.

А еще растительное сырье – экологичный продукт и не вредит природе. Чтобы научные открытия шли как по маслу, иногда достаточно заглянуть в потребительскую корзину. Ведь привычные нам продукты могут продемонстрировать не только чудеса кулинарии, но и физики.