"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
29.07.2026
15:14 |
Новые фотографии Бетельгейзе подтвердили существование спутника у этой звезды 
Изображение, полученное с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, демонстрирует самое четкое из когда-либо полученных изображений . . . |
|
29.07.2026
13:46 |
МАГНИТНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ ЧАСТИЦ ГРАФИТА УСИЛИВАЕТ ИХ СВОЙСТВА ЛЕВИТАЦИИ 
Диамагнитное вещество слегка отталкивается магнитными полями: при наличии достаточно сильного магнита диамагнитная сила может преодолеть силу тяжести, и . . . |
|
29.07.2026
13:34 |
Мировая авиация обновила рекорд по числу рейсов за сутки 
Прошлая неделя выдалась насыщенной в мире авиации по целому ряду причин. Тысячи любителей авиашоу стекались на такие мероприятия, как Фарнборо и Ошкош, а Qantas и Airbus . . . |
|
29.07.2026
12:14 |
Фотограф запечатлел редчайшее зрелище: почти 300 горбатых китов собрались в одном месте 
Южноафриканский фотограф Крис Фэллоуз (Chris Fallows), прославившийся своими легендарными снимками больших белых акул, выпрыгивающих из вод у побережья Кейптауна, . . . |
|
29.07.2026
11:39 |
Крупнейшая в мире морская подстанция заработает у побережья Гуандуна 
Китай завершил установку крупнейшей в мире морской преобразовательной подстанции у побережья провинции Гуандун. Новый объект сможет ежегодно передавать на . . . |
|
29.07.2026
11:33 |
Внеземные цивилизации предложили искать по замедленному вращению звезд 
Астрономы попробовали найти в данных космического телескопа Kepler признаки внеземных цивилизаций. Хотя пока успех не достигнут, способ интересен тем, что его можно . . . |
|
29.07.2026
08:00 |
Ученый предупредил о вымирании пчел из-за аномальной жары в Европе
Ведущий эксперт по насекомым Ларс Читтка заявил, что некоторые виды пчел в Европе могут вымереть из-за потепления климата и аномальной жары. В середине июня в . . . |
|
28.07.2026
22:17 |
Российские ученые показали, как устроен чернозем на наноуровне 
Для изучения мельчайшей структуры почвы обычно используют компьютерную томографию, которая позволяет заглянуть внутрь почвы, не разрушая ее. Однако разрешающая способность метода ограничена, поэтому исследователи МФТИ с коллегами применили сканирующую электронную микроскопию с фокусированным пучком ионов (FIB-SEM). В результате они различили в черноземе поры размером менее одного микрометра, а также их форму и специфические органические компоненты.
Почва — это уникальное природно-историческое тело, которое сочетает в себе живые компоненты, продукты их обмена веществ и минералы. Почвенный профиль имеет уникальные свойства, изучению которых посвящена отдельная наука — почвоведение. Ученые исследуют почву на самых разных уровнях организации: от полей до микроскопической структуры, и на каждом описывают особые процессы. Для исследования мельчайших деталей подходит метод компьютерной томографии, его принципы те же, что у медицинской КТ. По сути это получение множества рентгеновских снимков, позволяющих реконструировать трехмерную структуру почвы, в том числе сеть мелких пор, связанных между собой.
Однако даже у такого продвинутого метода есть свои ограничения: он позволяет увидеть только крупные «магистрали» пор, но не более мелкие пустоты, образованные другими почвенными процессами. Очевидно, что почвоведы для этого нуждаются в новых методах, один из которых опробовали ученые из МФТИ, МГУ им. М. В. Ломоносова, Почвенного института им. В. В. Докучаева и Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН. Это использование фокусированного ионного пучка, совмещенного со сканирующей электронной микроскопией (FIB-SEM). По сути — связка из сверхточного «скальпеля» и мощного микроскопа: фокусированный ионный пучок буквально срезает слой почвы за слоем, обнажая внутреннюю архитектуру. Далее сканирующий электронный микроскоп «видит» тонкие детали поверхности размером менее одного микрона, то есть на субмикронном разрешении. Работа выполнена при поддержке РНФ (грант №23-74-00061) и опубликована в журнале «Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение».
Объектом исследования стал образец самой плодородной почвы России — чернозем из Центрально-Черноземного заповедника. FIB-SEM сравнили с традиционно используемой для таких задач компьютерной томографией. На первом этапе с помощью томографа была создана трехмерная модель частицы почвы (агрегата) с разрешением один микрометр. Чтобы отделить пустоты от твердых компонентов, ученые использовали компьютерные алгоритмы сегментации изображения. Затем применяли ионный «скальпель»: пучок ионизированных атомов галлия буквально вырезал в почве «микротраншею», обнажая ее внутренние слои. Следом электронный микроскоп делал снимки с разрешением до четырех нанометров. Из-за высокой сложности полученной поверхности (глины и органики) границы пор выделяли вручную, это гарантировало максимальную точность.
Работа показала, что томография и FIB-SEM видят почву по-разному: один дает общий план, а другой — «макросъемку» мельчайших деталей. Компьютерная томография работает с микронным разрешением, в то время как ионный микроскоп (FIB-SEM) видит объекты размером всего 0,075 микрона (75 нанометров). Кроме того, второй метод описывает более широкий диапазон масштабов: он фиксирует как нанопоры, так и крупные пустоты. Исследователи также обнаружили важное преимущество этого метода: он отлично различает органическое вещество внутри почвенного агрегата. На снимках органика выглядит как однородные серые пятна размером 1–10 микрон. И если на компьютерных томограммах эти фрагменты практически сливаются с фоном, то ионный микроскоп четко фиксирует их границы.
Более того, на томографии почвенные поры кажутся округлыми, тогда как для FIB-SEM становится различимым огромное число трещин и вытянутых изрезанных пор. Судя по всему, именно такие микротрещины составляют основу «почвенного лабиринта» на самом мелком уровне. Это объясняет, как чернозем удерживает влагу и пропускает воздух внутрь. Однако из-за очень узкого поля зрения (примерно 30 на 50 микрон) использовать только FIB-SEM недостаточно. Поэтому ученые пришли к выводу, что опробованная технология не заменяет томографию, хотя отлично ее дополняет. Вместе два метода могут позволить создать полную 3D-карту почвы — от крупных структур до мельчайших частиц органики, делая возможным детальное понимание почвенных процессов. Такое сочетание технологий открывает новые перспективы в изучении того, как именно рождается и сохраняется знаменитое почвенное плодородие.
«Наш коллектив впервые применил метод микроскопии с ионной резкой к почвогрунтам еще в 2021 году, что позволило получить первые точные данные об их наноструктуре. Теперь на основе тех результатов мы разрабатываем ряд моделей на молекулярном уровне и уровне пор. Они нужны для описания динамики структуры, а также фильтрационных и прочих свойств почвы на разных масштабах. Изображения были получены на базе Центра коллективного пользования МФТИ. Мы продолжим изучать особенности строения органо-минеральных соединений на наноуровне, в том числе совместно с коллегами-почвоведами из Почвенного института имени Докучаева. Это позволит перейти к мультимасштабным моделям почвенной структуры и описать процессы агрегатообразования — они необходимы для устойчивого землепользования и повышения плодородия почв», — прокомментировал Кирилл Герке, директор по науке Центра вычислительной физики ЛФИ МФТИ.
По информации https://naked-science.ru/article/column/ustroen-chernozem-na-nano
|
|
28.07.2026
14:34 |
Ученый объяснил сверхсветовое расширение Вселенной 
Расширение пространства может увеличивать расстояние между достаточно далекими галактиками быстрее скорости света, однако это не нарушает теорию . . . |
|
28.07.2026
13:56 |
На краю известного: сможет ли ИИ открыть новую физику 
Искусственный интеллект становится важным инструментом изучения Вселенной: нейросети помогают ученым анализировать большие объемы данных и находить скрытые . . . |
|
28.07.2026
13:19 |
ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ ПОЯВИЛИСЬ ДО ВЫМИРАНИЯ ДИНОЗАВРОВ 
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science, опровергает устоявшееся мнение о том, что крупные плоды и семена у цветковых растений появились только . . . |
|
28.07.2026
11:47 |
Российские ученые создали модель, которая прогнозирует продолжительность жизни населения с точностью 
Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения . . . |
|
28.07.2026
11:26 |
Орбитальные дата-центры могут привести к экологической катастрофе, заявили ученые 
За последний год среди ряда миллиардеров, включая Илона Маска и Джеффа Безоса, набирает популярность необычная идея: вместо строительства дата-центров на Земле, . . . |
|
28.07.2026
11:20 |
Геологи нашли следы самой длинной эры пожаров в истории Земли 
Четыре точки Европы показали одну и ту же картину: как минимум несколько десятков тысяч лет регулярных сильных пожаров. До сих пор ученые не сталкивались с . . . |
|
28.07.2026
09:16 |
На текстильных фабриках внедрят 2 000 человекоподобных роботов для ускорения и оптимизации производства 
Текстильная промышленность стремительно приближается к масштабной автоматизации: человекоподобные роботы начинают брать на себя самые трудоемкие . . . |
|
28.07.2026
09:00 |
Рейтинг стран с самым высоким потреблением угля 
Несмотря на стремительное развитие возобновляемой энергетики, уголь по-прежнему остается крупнейшим в мире источником производства электроэнергии. Новые . . . |
|
28.07.2026
08:54 |
Глава OpenAI заявил о достижении сингулярности 
Сэм Альтман заявил, что сингулярность уже наступила. По словам главы OpenAI, человечество уже вступило в эпоху технологической сингулярности — хотя у него, вероятно, . . . |
|
28.07.2026
08:48 |
Между США и Канадой открыли мост с рекордным 853-метровым вантовым пролетом 
Мост стоимостью 4,5 миллиарда долларов, соединяющий американский штат Мичиган и канадскую провинцию Онтарио, наконец открылся для движения транспорта 27 июля 2026 . . . |
|
27.07.2026
19:35 |
Белый карлик побил рекорд медленного вращения — один оборот за 289 дней 
Хотите узнать, из чего формируются планеты земного типа, — присмотритесь к белым карликам. В их атмосфере нередко оседают химические элементы из окружающего . . . |
|
27.07.2026
12:43 |
ПРОСЛУШИВАНИЕ «ЗВЕНЯЩИХ» ЧЕРНЫХ ДЫР ОТКРЫВАЕТ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННО-ВОЛНОВОЙ АСТРОНОМИИ 
Прослушивание «звона», издаваемого черными дырами после их столкновения и слияния, позволит ученым проверить общую теорию относительности Эйнштейна в самых . . . |
