Находка была сделана в области активного звездообразования NGC 6357, известной как «туманность Омар». Уникальный состав диска вокруг молодой звезды представляет собой научную загадку, поскольку вода считается одним из ключевых компонентов для зарождения планет, подобных Земле. Данные телескопа показали, что условия в этом диске могут привести к формированию планет с совершенно иным химическим составом, чем предполагалось ранее.

Это открытие заставляет ученых пересмотреть модели планетообразования. Если планеты могут формироваться в средах, бедных водой, но богатых другими соединениями, такими как углекислый газ, это может объяснить огромное разнообразие экзопланет, наблюдаемых во Вселенной. Результаты исследования открывают новые перспективы в понимании того, как формируются различные типы планетных систем.

Будущее - рядом.

Американские исследователи нашли способ превратить растительные отходы — стебли кукурузы, ветви и древесную щепу — в особую жидкость, называемую бионефтью. И эта технология решает сразу две глобальные проблемы.

Во-первых, бионефть буквально запирает углерод под землей. Когда растительные остатки подвергаются быстрому пиролизу — нагреву до высоких температур без доступа кислорода — они превращаются в густую жидкость, богатую углеродом. Если эту жидкость закачать в заброшенные нефтяные скважины, углекислый газ, который растения когда-то поглотили из атмосферы, оказывается надежно заперт на тысячелетия.

Во-вторых, этот же метод помогает безопасно герметизировать старые скважины, которых только в США насчитывается сотни тысяч. Сегодня каждая такая консервация обходится примерно в миллион долларов, а утечки метана и загрязнение подземных вод — огромная экологическая проблема. Новая технология предлагает дешевый и эффективный способ решить ее.

Фактически, мы получаем замкнутый цикл: растения улавливают СО2 из воздуха, отходы превращаются в бионефть, а та отправляется обратно под землю. Никаких лишних выбросов, никаких гигантских дорогих комплексов.

Если технологию внедрят в промышленных масштабах, мы сможем одновременно очищать атмосферу, безопасно консервировать скважины и создавать новый рынок для сельского хозяйства и лесной промышленности.

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Органическая химия, изучающая соединения углерода, составляет основу жизни на Земле. Однако металлы также играют важнейшую роль во многих биохимических процессах. Для объединения атомов тяжелых металлов с органическими соединениями природа использует особые структуры — порфирины. Эти молекулы образуют органическое кольцо, способное удерживать в центре ионы металлов, таких как железо, кобальт или магний.

Порфириновый каркас лежит в основе гемоглобина в крови человека, хлорофилла в растениях и многих ферментов. В зависимости от типа металла в центре молекулы, свойства соединений могут значительно варьироваться. Ученые давно стремятся использовать эту функциональность порфиринов, в том числе в молекулярной электронике.

Исследователям из лаборатории nanotech@surfaces компании Empa в сотрудничестве с химиками из Института исследований полимеров Макса Планка удалось решить ключевую задачу — соединить отдельные молекулы порфиринов с графеновыми нановолокнами точным и контролируемым способом.

Графеновые нановолокна представляют собой узкие полосы графена. Их свойства, включая проводимость и магнетизм, зависят от ширины и формы краев. Исследователи использовали ленту шириной 1 нанометр с зигзагообразными краями в качестве молекулярного провода. Вдоль этих краев молекулы порфирина располагаются через равные промежутки, чередуясь по сторонам ленты.

«Наша графеновая лента обладает особым типом магнетизма благодаря своей зигзагообразной структуре», — объясняет Фейфэй Сян, ведущий автор исследования. Атомы металла в порфиринах, в свою очередь, обладают традиционными магнитными свойствами. Разница заключается в электронах, которые обеспечивают спин — основу магнетизма.

«Благодаря соединению порфиринов с графеновой основой нам удалось объединить оба типа магнетизма в единую систему», — говорит соавтор работы Оливер Гренинг.

Это достижение открывает новые возможности в молекулярной электронике. Графеновая лента служит одновременно электрическим и магнитным проводником, выполняя роль наноразмерного «кабеля» между молекулами порфирина. Такой коррелированный магнетизм особенно перспективен для квантовых технологий, где спин выступает в качестве носителя информации.

Кроме того, порфирины являются оптически активными структурами, что позволяет взаимодействовать с электронными и магнитными свойствами системы с помощью света. Они могут излучать свет, длина волны которого изменяется в зависимости от магнитного состояния всей молекулярной цепочки. Обратный процесс также возможен: возбуждение порфиринов светом влияет на проводимость и магнетизм графеновой основы.

Синтез таких структур — сложный процесс. Молекулы-предшественники, состоящие из порфириновой сердцевины и углеродных колец, синтезируются химиками, а затем подвергаются термической обработке в условиях сверхвысокого вакуума. Золотая поверхность служит основой для формирования точных наноструктур.

В настоящее время команда работает над применением этих материалов в будущих квантовых технологиях, исследуя различные металлические центры в порфиринах и расширяя графеновую основу для создания универсальных электронных систем.