Станьте участником команды «Рублева»

Главная / Новости / ​Австралийские ученые разгадали библейскую загадку о мерах зерна и воздаянии

​Австралийские ученые разгадали библейскую загадку о мерах зерна и воздаянии

Пшениченое поле
А+
Распечатать
Фото: CC0 License

Физики и математики из Австралии нашли способ максимально плотно упаковывать зерна пшеницы, вытянутые капсулы лекарств или наночастицы, последовав тем самым притче о воздаянии из Библии, сообщает издание EurekAlert.

«В Евангелии от Луки есть следующая строчка: ”Давайте, и дастся вам: мерою доброю, утрясенною, нагнетенною и переполненною отсыплют вам в лоно ваше; ибо какою мерою мерите, такою же отмерится и вам (Лк. 6:38)”. Этот стих упоминает все те вещи, которые мы делали в лаборатории: сжимали, трясли и отсыпали», — цитирует издание ведущего научного сотрудника Национального университета Австралии в Канберре Мохаммеда Саадатфара (Mohammad Saadatfar).

О новом исследовании австралийских ученых говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

По словам ученого, Библия поставила одну из главных и пока не решенных задач математики, физики и химии — как можно разместить зерна пшеницы или любые другие продолговатые структуры, чтобы они были максимально плотно и прочно упакованы. 

«Конечно, я не уверен, что авторы Библии имели в виду то же самое, что и мы», — сказал М. Саадатфар изданию.

Проведено масштабное исследование отношения ученых к религии
​Проведено масштабное исследование отношения ученых к религии

Религиоведы и социологи США провели беспрецедентное исследование: в опросе участвовали 9422 респондента из семи стран.

Подробнее

Решение этой задачи, по его мнению, необходимо, в частности, для того, чтобы наиболее эффективно перевозить грузы, строить более прочные здания из песка и распределять наночастицы по материалам будущего.

М. Саадатфар отметил, что природа давно решила эту задачу для кристаллов и сплавов — в их кристаллических решетках атомы упакованы максимально плотно. К примеру, атомы хлора и натрия в кристаллах обычной поваренной соли занимают свыше 74% пространства благодаря упаковке в так называемый гранецентрированный куб. Атомы внутри такого куба расположены так, что на каждой его стороне находится по пять ионов хлора и натрия.

Все прежние попытки ужать зерно или наночастицы подобным образом проваливались — в лучшем случае ученым удавалось заставить их занимать примерно 64% от общего объема материала, образуя структуры случайной формы.


3D рендеринг сферической и цилиндрической экспериментальных упаковок

Фото: Pore configuration landscape of granular crystallization (CC by 4.0)Мохаммед Саадатфар и его коллеги решили выяснить, почему зерна нельзя ужать еще сильнее, изучая манеру упаковку наночастиц из полиакрила, которые физики насыпали в емкости разных размеров и формы — в цилиндры, шарообразные и прямоугольные чаши, и утрясали при помощи генераторов вибраций.

Просвечивая эти структуры при помощи рентгена и компьютерного томографа, М. Саадатфар и его коллеги обнаружили, что они на самом деле носят не случайную форму, а организованы в наборы из пяти склеенных друг с другом пирамид, составленных из трех наночастиц. Структуры такого типа, как отмечают физики, не могут быть упакованы более плотно, если не заставить их превратиться в кубические кристаллы — в них неизбежно будут появляться крупные поры и полости.

Сделать это не так просто, как может показаться, так как для этого нужно приложить очень точное количество энергии, чтобы не разрушить «кристаллы» и при этом сделать их достаточно нестабильными для превращения в кубические структуры. 

Дальнейшие эксперименты по «утряске» и наблюдения за движением наночастиц, как надеются ученые, помогут понять, как это можно сделать.


19 декабря 2016
​Ученые определили уровень образования среди представителей мировых религий
5 апреля 2016
Ученые вывели формулу «хорошей смерти»
13 июля 2015
​Ученые: у каждого жителя Земли есть 193 тысячи родственников
28
Вск
2017