
Очень оно в Ростоке интересно получилось. Первый доклад был про то, каким образом замерять, насколько раковые клетки готовы к миграции, сиречь к формированию метастазов. Этим как раз Applied Biophysics занимается.
Второй доклад был про распространение нервных импульсов. Вёл профессор Хаймбург с кафедры биофизики института Нильса Бора в Копенгагене. В прошлом — из Гёттингенского MPI. На эту тему уже лет 50 есть теория ионных каналов, в которую биологическая общественность с религиозным упорством верит, для залатывания дыр добавляя без конца новые виды «пока не идентифицированных механизмов». То, что эта теория, к сожалению, действительности соответствовать никак не может, понял и описал в исходной книге один из её создателей, сам Ходжкин. Он обнаружил, что транспорт нервных импульсов работает адиабатически. В точке прохождения импульса температура вначале повышается, но затем понижается — тепло забирается назад. Диффузия так работать не может принципиально. Потом товарищ с японской фамилией, которую я вспомню, когда снова появится связь, обнаружил, что градиент ионов по сторонам стенки появляется, даже если ионов в растворе изначально не было вовсе. В общем, не клеится теория.
Докладчик предлагает альтернативную теорию, основанную на исследовании поведения мембраны при сжатии. Там, оказывается, имеет место фазовый переход (вот откуда адиабатичность), а если воспользоваться теорией фазовых переховдв Ландау и засунуть в неё экспериментально измеренные константы, то волшебным образом выяснится, что по нерву могут путешествовать солитоны, причём в точности со скоростью нервных импульсов. Теория делает предсказания на тему того, как на минимальную интенсивность солитона влияют давление, температура и концентрация в мембране веществ, сдвигающих границу фазового перехода. Данные неплохо согласуются с экспериментальными фактами и, в частности, объясняют давно обнаруженный феноменологический закон об усыпляющей концентрации «классических» анастетиков. На закуску объясняется происхождение ионного градиента вокруг и колебаний кончика нерва (обнаруженных экспериментально тоже в пятидесятые годы). Есть также некоторые спекулятивные идеи на тему того, как градиент ионов может, собственно, такой солитон породить.
Теория докладчика, разумеется, ещё не перепроверена как следует и не признана мейнстримом биологичнеского сообщества, однако выглядит она очень разумно. Если он нигде не наврал и ничего не умолчал, то это бомба, там надо активно копать дальше.
* * *
Есть такая штука — нанонити. Это такие тончайшие монокристаллические металлические нити, изготавляемые по спин-топ технологии. Будучи умело вкраплёнными в материал на этапе изготовления и напряжёнными, они начинают исполнять роль стальных тросов, удерживающих высотные здания типа Останкинской башни. Идея не свежая, а успешно спёртая у живой природы — такие штуковины используются у нас в костях для увеличения прочности. Подробности я опущу, очень много технических деталей.
Следующим номером был профессор Дистельхорс их Халле, рассказывал про ферроэлектрические материалы и неленейные конденсаторы из них. Очень приятный пример анализа настоящей задачи штатными средствами нелинейной динамики — мы на физфаке всегда решали лишь игрушечные задачи, и посмотреть на настоящую было как минимум поучительно. В целом, очень интересные штуковины, имеющими большой потенциал в качестве разнообразных сенсоров.
Потом был Доктор Круг со своим спрейформингом алюминиевых сплавов. Ну, круто-круто, сплавы вау-вау, офигеть, зашибись. Но как-то это всё не по моей части, чисто технологический доклад, без следов науки.
В следующих трёх докладах речь шла о непневматических колёсах, давней мечте человека и человечества. Дело в том, что надутое воздухом колесо — это далеко не лучший вариант. Мало того, что дырявятся легко, энергии поглощают без нужды до чёрта, так ещё и износ очень быстрый, а утилизация очень сложная. В общем, космические технологии позволяют делать колёса из кевлара на омега-образных пружинах из композитных материалов, и сноса тем колёсам не будет. Однако для полного решения проблемы нужен хороший внешний демпфирующий материал, в котором демпфирование было бы адиабатическим (чтобы энергия не тратилась впустую), для чего исследуются материалы с фазовыми переходами нужных свойств.
Сессия закончилась обзорным докладом о состоянии дел в области микроэлектроники и нанотехнологий. Тут я рассказывать не буду, википедия в помощь. Скоро-скоро мы дойдём до 22 нм технологии фотолитографии, и надо будет переходить дальше.