Главная » Наука » Тенденции развития науки и техники

Тенденции развития науки и техники

# 01.08.13
Медицина Инновации

Людей смогут оживлять спустя сутки после смерти
Тенденции развития науки и техники
Скоро людей смогут оживлять спустя 24 часа после смерти, так полагают современные врачи-реаниматологи. Правда обыденностью это «чудо воскрешения» станет только лет через 20.

По словам врача интенсивной терапии Сэма Парниа (Sam Parnia), достижения науки скоро позволят возвращать людей к жизни даже через 12 или 24 часа после смерти. Если прогресс в этой области и дальше будет идти такими темпами, то это невероятное на первый взгляд достижение станет обыденностью для реаниматологов развитых стран.

Смерть – это не фиксированный момент времени перехода из живого состояния в неживое. Клетки головного мозга могут оставаться жизнеспособными на протяжении многих часов, и даже тело через час после остановки сердца все еще не выходит из строя. Но почему же бытует распространенное, в том числе и среди врачей, мнение, что уже через 5 минут после смерти оживлять пациента нет смысла?

Оказывается, - это широко распространенное заблуждение, которое основано на исследованиях 50-летней давности. Тогда врачи пришли к выводу, что смерть клеток мозга неизбежна в такой короткий промежуток времени. Но теперь ученые и медики знают, что при правильной реанимации клетки головного мозга способны выживать в течение нескольких часов, даже если остальное тело полностью недееспособно, то есть не работают легкие, сердце и другие органы. Через 5 минут повреждения мозга начинаются лишь в том случае, если реаниматологи не предпринимают никаких мер или не располагают соответствующими техническими средствами.

С древних времен и до XX-го века смерть определялась четко: фактом отсутствия сердцебиения и дыхания. Но с приходом технологий сердечно-легочной реанимации (CPR) этот примитивный взгляд на смерть потерял смысл – с помощью машин гнать кровь и кислород по телу можно «бесконечно» долго. Если начать процедуру CPR как можно раньше после остановки сердца, то можно существенно снизить риск повреждения мозга и растянуть время возможной реанимации.

Однако по-настоящему опасный период для мозга наступает, как это не странно, после запуска сердца. Начавшая поступать в голодающий мозг кровь, на некоторое время становится токсична для мозга и приводит к отекам и воспалениям, что вновь вызывает опасное падение притока крови к мозгу и его кислородное голодание. Получается, что большинство повреждений головного мозга после реанимации происходит не в течение первых нескольких минут после смерти, а в течение нескольких часов вплоть до 72 часов, когда пациент считается окончательно спасенным.

Теоретически, все это время пациента можно буквально «вытащить с того света», но только если правильно выполнять все реанимационные процедуры. Сэм Парниа подчеркивает, что даже одна ошибка приводит к смерти пациента или повреждениям мозга, с которыми человеку придется жить.

Прежде всего, нужно как можно быстрее начать выполнять непрямой массаж сердца, причем желательно, чтобы это делала машина, впрочем, как и искусственное дыхание, поскольку даже врачи часто накачивают легкие пациента воздухом, сжимают сердце и, фактически, убивают реанимируемого. Современные методики реанимации также требуют охлаждения тела до температуры между 32 и 34 градусами Цельсия. Пациенты могут находиться при этой температуре в течение 24 часов или около того. Охлаждение имеет множество положительных эффектов. Прежде всего, оно уменьшает потребность мозга в кислороде и предотвращает образование опасных химических веществ, таких как перекись водорода. Все это замедляет процесс гибели клеток и резко повышает вероятность выживания. К сожалению, этим рекомендациям следуют не все больницы даже в развитых странах, где у больниц есть возможность получить все необходимое оборудование и обучить персонал. Например в Германии прогрессивные методики реанимации используются всего 50-60% больниц. Тем не менее, даже в домашних условиях наряду с традиционными методиками оказания первой помощи врачи теперь рекомендуют охлаждать тело человека, находящегося в состоянии клинической смерти.
Тенденции развития науки и техники

Быстрая сердечно-легочная реанимация, запуск сердца и охлаждение тела резко продляют допустимое время реанимации до наступления необратимых повреждений мозга. Справа на изображении видны стрелки: красная – это обычная практика реанимации, а синяя – современная. Длина линий показывает, сколько времени на спасение пациента дают старая и новая методики

С повышением квалификации медиков и распространением оборудования, способного выполнять многие реанимационные мероприятия в автоматическом режиме, время реанимации увеличится до суток, а вероятность выживания пациента резко вырастет. Например смерть в результате сердечного приступа в развитых странах станет скорее исключением: пациенту будут поддерживать жизнь вплоть до момента, когда хирург решит проблему с тромбом, закупорившим сосуд или будет найдена и устранена другая проблема, приведшая к остановке сердца.
Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2013/08/01/537354


# 31.07.13
Транспорт Инновации

Visio.M – дистанционный автомобиль уже рядом

Ученые из немецкого Технического университета Мюнхена (TUM) разработали оригинальную технологию дистанционно управляемого автомобиля. Разработка может найти широкое применение, особенно в сфере такси и проката авто.

Полностью автономные автомобили получат широкое распространение еще не скоро – это дело минимум двух десятилетий. Но технология дистанционного вождения, разработанная немецкими учеными, может использоваться уже в ближайшие 5-10 лет. Так что, если ваш следующий прокатный автомобиль самостоятельно отправится обратно в прокатную контору, то не удивляйтесь – скорее всего им дистанционно управляет водитель-оператор.

Исследователи из TUM недавно продемонстрировали, что автомобили могут управляться удаленно, без необходимости присутствия водителя за рулем. При этом опытный образец такого электромобиля, названный Visio.M, показал, что дистанционные машины могут двигаться по дорогам общего пользования безопасно.
Тенденции развития науки и техники

Автомобиль Visio.M может управляться дистанционно, что позволяет расширить список автоуслуг


Управляется Visio.M с операторского поста, который представляет собой три больших обзорных экрана-телевизора, на которые выводится изображение с 5 автомобильных камер. Основная камера расположена посередине ветрового стекла и смотрит вперед, еще одна выполняет функцию зеркала заднего вида, три другие обеспечивают обзор по сторонам. Видеоизображение поступает на компьютер оператора через сеть LTE, а команды органам управления авто передаются с помощью руля и педалей, которые знакомы любителям компьютерных автосимуляторов.

При этом, рулевое колесо оператора имеет силовую обратную связь, а педаль тормоза реагирует на нажатие точно так же, как и в настоящем автомобиле. В дополнение есть и объемный звук Dolby 5.1, который позволяет понять откуда исходит звук, например сигнал клаксона. Все это создает эффект присутствия и в сочетании с 360-градусным обзором повышает безопасность вождения.

Разработчики предусмотрели и нештатные ситуации. Например в случае сбоя связи, неисправности техники или каких-либо других потенциально опасных происшествий, автомобиль автоматически затормозит до полной остановки.

Правда, несмотря на то, что все технические нюансы, учтены, пока остается целый ряд юридических препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем дистанционно-управляемые автомобили получат разрешение на перемещение по дорогам общего пользования. Разработчики верят, что их технология получит распространение уже через 5-10 лет. Удаленное управление не требует больших затрат: видеокамеры, электроника связи и управления стоят недорого. В то же время пользователи получат массу преимуществ: операторы смогут брать на себя парковку и доставку авто к месту назначения или отгонять электромобиль к месту зарядки, а прокат автомобилей станет по-настоящему удобным.
Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml?2013/07/31/537198


# 31.07.13
Химия Энергетика

Нет второму Чернобылю и Фукусиме: найден новый материал для реакторов
Тенденции развития науки и техники
Новый керамический материал может предотвратить взрыв реактора АЭС в случае аварийных ситуаций.

Команда исследователей из Массачусетского технологического института разработала новое покрытие для ядерных топливных стержней, которое способно предотвратить масштабное радиационное заражение местности при катастрофах аналогичных Чернобылю и Фукусиме.

Ученые смогли найти замену сплаву циркония с оловом, так называемому циркалою, который в аварийных условиях становится причиной выработки огромного количества взрывоопасного водорода. Так, в марте 2011 года в Японии после землетрясения магнитудой 9,0 и мощного цунами, на АЭС Фукусима выключилась система охлаждения ректоров. В результате, перегретые топливные стержни, покрытые циркалоем, запустили каталитическую реакцию по расщеплению горячего водяного пара. В итоге реактор превратился в огромный генератор водорода, который смешался с воздухом и превратился в гремучий газ. Эта взрывоопасная смесь способна разрушить практически любое бетонное укрытие и выбросить в воздух радиоактивные материалы. Аналогичным образом развивалась ситуация на Чернобыльской АЭС.

Циркалой используется на 90% водоохлаждаемых ядерных реакторов, так что подобные аварии могут случиться в различных регионах нашей планеты. К сожалению, до сих пор не удавалось найти достаточно прочную и эффективную замену циркалою, который идеально подходил бы для облицовки топливных стержней, если бы не «водородная проблема».
Тенденции развития науки и техники

Новое покрытие из карбида кремния может устранить главную опасность для реактора – возможность взрыва воздушно-водородной смеси в случае выхода из строя системы охлаждения


Американские ученые в настоящее время испытывают новый материал для облицовки - карбид кремния (SiC). Этот керамический материал не только хорошо противостоит воздействию тепла, пара и нейтронов, но и очень медленно реагирует с водой. Это не только снижает риск образования водорода и взрыва, но и продляет срок службы топливных стержней, что критически важно для стоимости эксплуатации АЭС.

Уже проведены высокотемпературные исследования окисления облицовки из карбида кремния. В экстремальных условиях аварии, скорость коррозии SiC в 100-1000 раз меньше, чем у циркалоя. Циркалой теряет прочность при увеличении температуры: становится на 2% менее прочным с ростом температуры на каждые 10 градусов Цельсия, а при 1300 градусов Цельсия начинает разрушаться. В свою очередь, керамическое покрытие не теряет свойств даже при температуре значительно превышающей 1500 градусов Цельсия.

Пока до широкомасштабного применения нового покрытия далеко, поскольку не закончен весь цикл испытаний: предстоит проверка на долговечность, работу в самых разных аварийных ситуациях и т.д. Кроме того, есть и техническая проблема: обычно топливные стержни на конце заглушаются металлическими дисками, которые приваривают к циркалою. Понятно, что к керамике приварить металл не получится, а значит нужно придумать способ надежно соединять различные керамические детали.
Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2013/07/31/537151


# 30.07.13
Науки о Земле
Землетрясения могут «зажарить» Землю
Тенденции развития науки и техники
Ученые пришли к выводу, что землетрясения могут распечатать подводные залежи метана, мощного парникового газа, способного вызвать резкое и очень мощное глобальное потепление.

Исследователи из швейцарского Геологического института и немецкого Научно-исследовательского центра MARUM в Университете Бремена пришли к тревожному выводу о том, что землетрясения могут вскрыть подводные месторожения метана и спровоцировать тем самым выброс в атмосферу очень мощного парникового газа. Таким образом, землетрясения следует добавить в список факторов, способствующих глобальному потеплению, хотя пока масштабы влияния данного фактора остаются неясными.

Доказательства еще одного потенциально глобального фактора влияния землетрясений на климат обнаружили в результате бурения на дне северной части Аравийского моря в 2007 году. Пробы, взятые на глубине 1,6 метра ниже поверхности морского дна, содержат гидраты метана - твердое похожее на лед вещество, представляющее собой кристаллическое соединение метана и воды всего. Также были обнаружены следы минерала под названием барит. Ученые пришли к выводу, что несколько десятилетий назад гидрат метана буквально вскипел, поднялся сквозь воду и улетучился в атмосферу.

Исследователи начали искать причину этого явления и обнаружили, что рядом с местом взятия проб в 1945 году произошло сильное землетрясение. На основании ряда показателей, ученые предположили, что землетрясение привело к образованию трещин в метановых отложениях и выбросу метана в атмосферу.

Судя по всему, в северной части Аравийского моря землетрясение магнитудой 8,1 заставило гидраты вскипеть и привело к выбросу около 7,4 млн. кубометров метана – это эквивалентно примерно 10 большим танкерам, перевозящим сжиженный природный газ. Ученые отмечают, что эта оценка является консервативной - возможно, землетрясение 1945 года схожим образом повлияло и на соседние регионы морского дна, а значит метана в атмосферу могло выделиться гораздо больше. При этом, газ выделялся со дна в течение десятилетий, что заставляет по-новому взглянуть на некоторые климатические модели.
Тенденции развития науки и техники

Землетрясение в океане может вызвать не только опустошительное цунами, но и мощный выброс парникового газа


Таким образом, к многочисленным техногенным источникам парниковых газов добавился и еще один природный. Уже известные природные источники включают извержения вулканов, выбрасывающие углекислый газ, частицы диоксида серы и метан.

Самые мощные техноленные источники – это сжигание ископаемого топлива, которое дает львиную долю выбросов CO2, а также выбросы метана, связанные с вырубкой лесов и ведением сельского хозяйства.

Наибольшее беспокойство вызывает именно метан, поскольку он в 25 раз эффективнее, чем СО2, поглощает солнечное тепло. Несмотря на то, что по времени метан живет в атмосфере меньше углекислого газа, метан способен вызвать очень быстрый рост глобальной температуры, что чревато экологической и гуманитарной катастрофами. В соответствии с оценками, опубликованными на прошлой неделе в Nature, утечка 50 млрд. тонн метана, в результате оттаивания береговой линии Восточно-Сибирского моря (части Северного Ледовитого океана), может внести такой же вклад в глобальное потепление, как и вся промышленная деятельность в мире. Будем надеяться, что в обозримом будущем в этом и других богатых метангидратом регионах землетрясения не произойдут.
Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2013/07/30/537034


# 23.07.13
Науки о Земле Биология Тайные войны
Тенденции развития науки и техники
ЦРУ решило покончить с проблемами глобального потепления?

Центральное разведывательное управление США изучает несколько проектов, которые могут повернуть вспять или хотя бы замедлить негативные процессы глобального потепления. Но пока по поводу участия разведчиков в потенциально разрушительной деятельности есть много вопросов.

Американские разведчики совместно с НАСА и специалистами Национальной академии наук США (NAS) запустили проект по изучению нескольких вариантов геоинженерного вмешательства в глобальный климат планеты с целью снизить или «отменить» опасные побочные эффекты техногенной деятельности нашей цивилизации. Судя по всему, участие ЦРУ означает, что правительство США всерьез обеспокоено тем, что глобальное потепление может негативно сказаться на международной безопасности, в том числе и национальной безопасности самих США. В частности в некоторых регионах может растаять ледяной и снежный покров, что может привести к конфликтам за новые территории и морские пути. Прежде всего это касается России и Канады. Также, войны и гуманитарные кризисы могут начаться из-за того, что некоторые обширные регионы будут получать больше осадков, а другие меньше.
Тенденции развития науки и техники

ЦРУ занялось геоинжинирингом, политики пока молчат


Геоинжинеринг – это деятельность, направленная на изменения климата всей планеты или обширного региона. Текущий проект NAS не планирует проведения подобных мероприятий, по крайней мере пока, но ученые вместе с ЦРУ потратят $630 000 и 21 месяц на изучение вариантов такого воздействия на планету. В частности, имеются в виду варианты с выбросом в атмосферу частиц, отражающих солнечный свет или создание установок, поглощающих избыток углекислого газа. Кроме изучения способов борьбы с глобальным потеплением, целью проекта является оценка возможных негативных последствий глобального потепления.

Надо отметить, что ранее ЦРУ уже интересовалось проблемой глобального потепления и даже имело исследовательский центр, занимающийся этой проблемой. Однако в прошлом году этот центр был закрыт усилиями членов Конгресса США, которые возражали против участия разведчиков в такой деятельности. Пока еще не известно, как американские политики отреагируют на новую инициативу ЦРУ, и будут ли частные лица, общественные организации и СМИ интересоваться этим вопросом.

Надо заметить, что самый большой опыт по воздействию на климат имеют как раз американские военные и спецслужбы. В частности, во время войны во Вьетнаме, ВВС США в соответствии с планом ЦРУ не без успеха вызывали проливные дожди, которые смывали партизанские тропы. В последнее время появилось много более масштабных геоинженерных проектов. Например предлагается засеять часть океана у побережья Канады планктоном, который будет «высасывать» углекислый газ из воздуха. К сожалению, пока оценить последствия таких серьезных вмешательств в климат сложно и высока вероятность вызвать экологическую катастрофу. Уже известен случай, когда бизнесмен Расс Джордж из Калифорнии втайне от мировой общественности и путем обмана местных жителей высыпал в Тихий океан «подкормку» для планктона - 110 тонн сульфата железа. По его словам, это привело к цветению планктона на площади 10 тыс. кв. км. Пока последствия этого самовольного эксперимента изучаются (прошел всего год), но ученые опасаются, что расположенной рядом богатейшей экосистеме островов Королевы Шарлотты моет быть нанесен непоправимый ущерб.

Здесь возникает закономерный вопрос: что именно интересует в геоинженерии ЦРУ и военных, главная задача которых не научный поиск, а обеспечение национальной безопасности своей страны. Со своей стороны, Национальная академия наук США обещает, что результаты исследовательского проекта будут обнародованы в открытой печати.
Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2013/07/23/536316

Тенденции развития науки и техники, оперативные новости, аналитические материалы мира высоких технологий и последние научные разработки на ленте новостей портала CNews


Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Опрос

Нравиться ли вам сайт?

Лучший!
Неплохой!
Устраивает ... но ...
Встречал и получше
Совсем не понравился