S'inspirer du livre de la nature pourrait permettre aux humains d'atténuer les températures inférieures à zéro sans nuire à l'environnement
Sudip Sharma, chercheur postdoctoral en science et ingénierie des matériaux qui travaille dans le laboratoire d'Anish Tuteja, ajoute des gouttes d'eau dans une unité de refroidissement. Chaque goutte contiendra un mélange chimique différent qui peut modifier la température à laquelle l'eau gèle. Sharma et d'autres du laboratoire Tuteja espèrent que ces tests les aideront à trouver des produits de dégivrage plus respectueux de l'environnement. Crédit image : Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.Sudip Sharma, chercheur postdoctoral en science et ingénierie des matériaux qui travaille dans le laboratoire d'Anish Tuteja, ajoute des gouttes d'eau à une unité de refroidissement conçue pour mesurer la température de congélation de l'eau. La plaque contient 96 puits, chacun pouvant contenir une goutte d'un mélange chimique unique qui fait geler l'eau à des températures plus chaudes ou plus froides que la normale. Au-dessus de chaque puits de la plaque se trouvent des lentilles de caméra individuelles qui permettent aux chercheurs de voir quand les gouttelettes gèlent à mesure que la température de l'enceinte baisse. À l’heure actuelle, Sharma doit traiter chaque échantillon manuellement, mais l’équipe travaille sur un moyen d’automatiser le processus afin de pouvoir tester rapidement des milliers d’échantillons. Crédit image : Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.
De nouveaux matériaux non toxiques pourraient un jour protéger les panneaux solaires et les ailes d’avion de la glace, protéger les premiers intervenants des engelures et bien plus encore, grâce à un nouveau projet dirigé par l’Université du Michigan avec le financement de la Defense Advanced Research Projects Agency.
L’équipe de recherche étudiera les molécules biologiques que d’autres organismes utilisent pour survivre à des températures glaciales. Le projet est officiellement lancé cette semaine et inclut des chercheurs de Raytheon Technologies, de l'Université d'État du Dakota du Nord et de l'Université du Minnesota.
Les matériaux existants utilisés pour accomplir ces exploits présentent de sérieux inconvénients. Par exemple, les sels de voirie empêchent les trottoirs et les rues de geler, mais érodent également le béton et l'eau douce naturelle pénètre dans les eaux de ruissellement par ruissellement. Dommage pour la vie aquatique.
Pulvérisation d'aéronefs b Liquides de dégivrage Les vols hivernaux sont garantis sûrs, tout comme les produits chimiques contenus dans ces fluides. Toxique Ça peut aussi Pollution des cours d'eau. Une partie de ce que les chercheurs visent à réaliser grâce à ce projet de 11,5 millions de dollars n'a pas d'équivalent actuel, comme une lotion qui protège contre les engelures sans lourdes couches hivernales.
« Depuis sept ou huit ans, mon groupe fabrique des surfaces avec une très faible adhérence à la glace. Ces couches de déglaçage pourraient être très utiles pour un certain nombre d'applications telles que les éoliennes, les lignes électriques ou les ailes d'avion », a-t-il déclaré. Anish Tutejachercheur principal du projet et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université du Michigan.
Le coussin réfrigérant du laboratoire Tuteja repose sur un maillage fin recouvert d'une matière déperlante. Le revêtement permet à chaque cocktail chimique de rester sur la plateforme sous la forme d'une sphère presque parfaite, minimisant ainsi l'effet du matériau de la plateforme sur le point de congélation de la goutte. Crédit image : Derek Smith et Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.
« Cependant, pour de nombreuses autres applications, il serait avantageux d'éliminer complètement la formation de glace. Empêcher la formation de glace pendant des heures dans des conditions glaciales a été très difficile jusqu'à présent. »
Le projet vise à trouver des molécules qui peuvent être utilisées pour manipuler la glace et la neige de plusieurs manières, notamment en modifiant la température à laquelle l'eau gèle, en augmentant et en diminuant la force d'adhérence de la glace aux surfaces, en modifiant la structure de la glace qui se forme et en décourageant ou en encourageant glaçage. Les cristaux poussent sur les surfaces.
Pour atteindre leurs objectifs, l’équipe de recherche s’inspire des plantes, des animaux et des microbes. De nombreux organismes produisent des molécules qui leur permettent de survivre au gel ou qui empêchent leur corps de geler. Grenouilles des boisPar exemple, des lipides antigels sont produits pour empêcher la glace d'endommager les membranes cellulaires lorsqu'elles gèlent pendant l'hiver.
Tyler Olson, doctorant en physique appliquée qui travaille dans le laboratoire d'Anish Tuteja, teste la force avec laquelle les morceaux de glace adhèrent aux couches conçues pour maintenir les surfaces libres de glace. Vous utilisez un marteau pour déplacer des blocs de glace sur la surface et mesurez la force nécessaire pour déplacer la glace à l'aide d'un dynamomètre. Grâce à ces types de tests, le laboratoire de Tuteja peut voir si ses nouvelles molécules bio-inspirées peuvent faciliter l'élimination de la glace des surfaces. Les meilleurs revêtements permettront de déplacer la glace avec peu d'effort. Crédit image : Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.
D'autres organismes produisent des molécules « nucléatrices de glace » qui stimulent la formation de glace à des températures plus chaudes que la normale. Bactéries Fausses seringues Produit des protéines nucléaires de glace pour geler les feuilles des plantes. La glace aide à décomposer les cellules végétales afin que les bactéries puissent accéder aux nutriments qu'elles contiennent.
En créant ces molécules naturelles et en les mélangeant en laboratoire, les chercheurs espèrent trouver des alternatives moins toxiques et biodégradables aux produits chimiques utilisés aujourd'hui dans le dégivrage, ainsi que des cocktails moléculaires qui pourraient permettre des technologies entièrement nouvelles.
« Si vous combinez les molécules dans les bonnes proportions, le point de congélation peut être abaissé davantage que ce que chaque molécule pourrait atteindre individuellement », a déclaré Tuteja.
Même si l’on part d’un petit sous-ensemble de molécules connues, le nombre de combinaisons et de rapports possibles peut devenir compliqué. L’équipe de recherche doit mesurer l’efficacité de plus de 5 000 molécules différentes de formation de glace et d’antigel au cours de la première année du projet. Ce nombre peut doubler ou tripler au fur et à mesure de l'avancement du projet.
Les grenouilles des bois gèlent complètement chaque hiver, mais reprennent vie au printemps. Ils survivent aux températures glaciales en fabriquant des produits chimiques qui protègent leurs cellules des dommages causés par la glace et abaissent les températures auxquelles l'eau gèle. De telles molécules donneront aux Laboratoires Toteja un point de départ pour concevoir de nouveaux produits de dégivrage. Crédit image : Jean Storey, fourni par la National Science Foundation.
Pour étudier rapidement ces amas moléculaires, l’équipe prévoit de construire une plateforme automatisée permettant de déterminer les températures de congélation de jusqu’à 1 500 échantillons par jour. L’équipe espère limiter sa recherche aux 30 molécules candidates les plus prometteuses pour des études plus approfondies d’ici la fin de leur première année.
Au cours de la deuxième année du projet, l'équipe testera la sécurité et la toxicité de chaque molécule candidate ainsi que son efficacité à plus grande échelle et sous plusieurs formes, telles que des liquides, des crèmes et des revêtements.
Non seulement ces expériences aideront les chercheurs à trouver les meilleurs mélanges d’antigivrage et de formation de glace, mais le vaste ensemble de données aidera également à révéler comment les différentes molécules formant de la glace et les inhibiteurs de glace font leur travail.
« Une fois que nous aurons commencé à collecter beaucoup de données sur le fonctionnement de ces molécules, nous travaillerons avec des experts en apprentissage automatique qui seront en mesure d'identifier quelles parties de la molécule peuvent être modifiées pour améliorer encore leurs performances », a déclaré Tuteja.
Les archéologues ont récemment découvert plusieurs monuments préhistoriques dans le sud-est de l’Irlande. Cette découverte comble les lacunes d’une grande période de l’histoire qui reste inexpliquée.
De nouvelles découvertes faites dans la région de Baltinglass, dans le comté de Wicklow, ont remis en question les hypothèses antérieures sur l’histoire de la région et les pratiques spirituelles et sociales du début du Néolithique et de l’âge du bronze.
Jusqu’à présent, il y avait peu de preuves de vie dans la région au cours de la période du Néolithique moyen, qui s’étend sur 2 000 ans, entre le Néolithique ancien et l’âge du bronze.
Les archéologues ont utilisé le LiDAR, ou Light Detection and Ranging, une méthode de télédétection utilisant des lasers pulsés pour mesurer les distances jusqu’au sol. La précision du LiDAR a permis aux experts de voir des paysages cachés que la technologie précédente ne pouvait pas détecter.
L’étude a été dirigée par le Dr James O’Driscoll de l’Université d’Aberdeen. Une étude de haute technologie du terrain a permis de découvrir cinq ruines du Néolithique moyen – des espaces longs et étroits dans la terre qui auraient servi de sorte de chemin.
La plupart de ces cinq îles mesurent entre 492 et 656 pieds, mais la plus grande s’étend sur environ 1 312 pieds, selon l’étude. Les « chemins » sont entourés de talus ou de fossés, et sont creusés à la main à l’aide de pelles en bois.
D’après les connaissances actuelles sur cette période, on pense qu’il est associé à des structures funéraires qui suivent les mouvements du soleil. Le Dr O’Driscoll considère cet alignement comme le symbole de la transition du défunt – de la vie à la mort, puis à la réincarnation. Les passages aidaient les morts à faire leur voyage vers l’au-delà.
L’étude émet également l’hypothèse qu’il aurait pu être utilisé comme itinéraire pour un cortège « funéraire ».
Sans LiDAR, les ruines auraient probablement été perdues à jamais dans l’histoire, car des années d’activité agricole les ont cachées sous la surface.
Cette découverte nous offre également un nouvel aperçu de la région autour de Co Wicklow et nous permet de mieux comprendre à quoi ressemblait la communauté à cette époque.
Pour les dernières nouvelles locales et reportages sur l’Amérique irlandaise, visitez notre page d’accueil. ici.
La porte d’entrée vers le monde souterrain, un immense trou dans le permafrost sibérien, s’agrandit de 35 millions de pieds cubes (millions de mètres cubes) chaque année à mesure que le sol gelé fond, selon une nouvelle étude.
Le cratère, officiellement connu sous le nom de cratère Batagai (également orthographié Patagayka) ou de cratère colossal, présente une falaise arrondie qui a été repérée pour la première fois sur des images satellite en 1991 après l’effondrement d’une partie de la crête des hautes terres de Yana, dans le nord de la Yakoutie, en Russie. Cet effondrement a exposé des couches de pergélisol dans la partie restante de la crête qui existait autrefois. Gelé jusqu’à 650 mille ans — Le pergélisol le plus ancien de Sibérie et le deuxième plus ancien du monde.
De nouvelles recherches suggèrent que l’immense falaise de Patagai, ou mur de tête, recule à un rythme de 40 pieds (12 mètres) par an en raison du dégel du pergélisol. La partie effondrée du flanc de la colline, qui plongeait à 180 pieds (55 m) sous le mur de tête, a également rapidement fondu et coulé en conséquence.
De nouvelles recherches suggèrent que le cratère Batagai, ou affaissement massif, en Sibérie, augmente de façon stupéfiante chaque année. (Crédit image : Padi Prints/Troy TV Stock via Alamy)
« Les caractéristiques du dégel rapide du pergélisol sont répandues Une augmentation a été observée dans l’Arctique L’équipe de recherche a écrit dans une étude publiée en ligne le 31 mars dans la revue : Géomorphologie. Cependant, la quantité de glace et de sédiments perdue à la suite de l’effondrement massif de Patagai est « exceptionnellement élevée » en raison de la taille massive de la dépression, qui s’étendait sur 3 250 pieds (990 mètres) de large en 2023.
à propos de: La fonte du pergélisol arctique peut libérer du radon radioactif cancérigène
La falaise massive mesurait 2 600 pieds (790 m) de large en 2014, ce qui signifie qu’elle a augmenté sa largeur de 660 pieds (200 m) en moins de 10 ans. Des chercheurs Je savais déjà qu’elle grandissaitMais c’est la première fois qu’ils mesurent le volume de matière fondue s’écoulant du trou. Pour ce faire, ils ont examiné des images satellite, des mesures sur le terrain et des données de tests en laboratoire sur des échantillons de Batagai.
Les résultats ont indiqué qu’une zone de glace et de sédiments équivalente à plus de 14 grandes pyramides de Gizeh avait fondu à cause de l’effondrement massif survenu depuis son effondrement. Le taux de dissolution est resté relativement constant au cours de la dernière décennie et s’est produit principalement le long de la paroi verticale sur les bords ouest, sud et sud-est du cratère.
Recevez les découvertes les plus incroyables du monde directement dans votre boîte de réception.
Le méga-effondrement de Patagai « se développe toujours activement », mais il y a une limite à son extension, ont écrit les chercheurs dans l’étude. Le pergélisol restant à l’intérieur du trou n’a que quelques pieds d’épaisseur, donc « la possibilité d’aller plus profondément a déjà été épuisée en raison de la géologie sous-jacente ».
La découverte des plus grandes empreintes de dinosaures tyrannosaures connues au monde sur le site de Longxiang à Longyan, dans la province du Fujian (est de la Chine), a conduit à la création d’une nouvelle espèce raciale appelée Fujianipus yingliangi. (Photo/Service de presse chinois)
Lundi matin, une équipe de scientifiques de l’Université chinoise des géosciences de Pékin et du Musée d’histoire naturelle paléolithique de Yingliang a annoncé la découverte des plus grandes empreintes de déinonychosaures connues au monde sur le site de Longxiang à Longyan, dans la province du Fujian (est de la Chine), établissant ainsi une nouvelle espèce. de dinosaure. Son nom est Foganibus Yinglianji.
Les déinonychosaures étaient un groupe de dinosaures théropodes carnivores ou omnivores qui vivaient de la fin du Jurassique au Crétacé. Les membres célèbres de ce groupe incluent Velociraptor et Deinonychus, qui sont apparus dans les films Jurassic Park.
L’article connexe, intitulé « Les pistes de Deinonychosaurus dans le sud-est de la Chine enregistrent un possible troodontidé géant », a été publié dans la revue universitaire iScience, une sous-revue de Cell, en avril.
En 2020, une équipe de scientifiques a découvert un total de 248 ensembles d’empreintes de dinosaures bien préservées dans les vasières du comté de Longyan. Parmi elles, il y avait 12 empreintes de dinosaures à deux doigts, qui peuvent être clairement divisées en deux types. Basé sur la taille et la morphologie.
Les traces plus petites, d’environ 11 cm de long, ont été identifiées comme des Velociraptorichnus, des empreintes appartenant à une créature qui pourrait ressembler à un Velociraptor. Les traces les plus grandes, d’environ 36 centimètres de long, sont celles de l’ichnotaxon fondateur Fujianipus yingliangi. Sur la base de la taille des traces, on estime que Fujianibus mesurait au moins 5 mètres de long et une hauteur de hanches supérieure à 1,8 mètre, ce qui en fait l’un des plus grands oiseaux de proie connus.
Alors que de nombreux dinosaures déinonychosauridés étaient petits, l’évolution des grands dinosaures n’était pas rare et s’est produite indépendamment à plusieurs reprises. « Les empreintes du Fujianibus représentent un autre exemple de gigantisme indépendant chez les dinosaures en dehors des Amériques », a déclaré Niu Kitching, conservateur exécutif du musée.
Les dinosaures étaient décorés de plumes. Ils avaient quatre griffes à chaque pied. La première griffe de chaque pied était petite et placée à l’écart du pied principal. Le deuxième orteil du pied arrière portait de grandes griffes en forme de faucille, qui étaient généralement levées vers le haut pendant le mouvement, laissant derrière elles des empreintes à deux doigts laissées sur le sol par les troisième et quatrième orteils.
Selon Xing Lida, l’un des auteurs de la recherche, ils ont trouvé un total de six empreintes de deux doigts, cinq empreintes formant une trace. La longueur moyenne des empreintes est d’environ 36,4 cm et sa largeur est de 16,9 cm.
Ces empreintes, les plus grandes empreintes de dinosaures jamais trouvées en Chine et même dans le monde, appartenaient très probablement à un grand dinosaure théropode, peut-être un type de grand droméosaurien, a déclaré Xing.
Pour leurs recherches, l’équipe de recherche a créé une nouvelle classification des empreintes digitales. Pour rendre hommage aux contributions exceptionnelles du Musée d’histoire naturelle de la pierre de Yingliang à la recherche sur les dinosaures dans le Fujian, ils ont nommé ce type d’empreinte Fujianibus yingliangi.
Niu a souligné que la désignation officielle de la collection d’empreintes de dinosaures de Longxiang dans le Fujian lui confère une véritable « identité scientifique » en tant que collection d’empreintes de dinosaures du Crétacé supérieur la mieux préservée, la plus grande et la plus diversifiée découverte en Chine à ce jour.
Cette découverte démontre également l’énorme potentiel de recherche du groupe d’empreintes de dinosaures de Longxiang dans le Fujian et revêt une grande importance pour l’étude de la faune des dinosaures du Crétacé supérieur en Chine, a ajouté Niu.
