Блог «Наука»
Научные открытия и разработки
Записи этого блога не будут видны в ленте, если вы не подписаны на него
-
Радиоактивный химический элемент калифорний в природе не встречается: он был искусственно получен в 1950 году в Калифорнийском университете в Беркли. Известно 20 изотопов калифорния, наиболее стабильным из которых считается калифорний-251 с периодом полураспада 898 лет, а наиболее востребованным — калифорний-252 (2,645 года).
Калифорний-252 — мощный источник нейтронов, так что ему нашли применение в атомной энергетике (в качестве «стартёра» для ядерных реакторов), медицине (для лучевой терапии), геологической разведке (как элемент чувствительных датчиков). А ещё калифорний-252 замечателен тем, что он — самый дорогой металл на Земле: цена 1 грамма изотопа составляет около 250 млн долларов США. Почему? Его нет в природе, а чтобы синтезировать его в лаборатории, нужно специальное оборудование, знания и 7 лет. Неудивительно, что производят его всего в двух местах на планете: Окриджской национальной лаборатории в Соединенных Штатах и Государственном научном центре Российской Федерации НИИАР (г. Димитровград Ульяновской области).
-
Специалисты компании-участника рынка Национальной технологической инициативы «Маринет» создали композитные материалы на основе углепластика для производства самосмазывающихся подшипников. Изобретение позволит владельцам кораблей полностью отказаться от использования минеральных смазочных материалов и сократить загрязнение водоемов при утечке масла.
На судне передачу крутящего момента от двигателя гребному винту обеспечивает комплекс валопровода. Сегодня в валопроводах большинства винтовых судов используются бронзовые подшипники, нуждающиеся в постоянной смазке. Герметичность систем подачи масла часто нарушается, что приводит к утечке. Эксперты полагают, что в среднем потери масла одного судна могут достигать 7 л в день, а в мировом масштабе загрязнение рек, морей и океанов выражается в сотнях тонн разлитого масла ежегодно.
Российские исследователи смогли разработать полимерные композиты на основе углепластика с несколькими добавками, которые позволяют изготавливать самосмазывающиеся подшипники. «Модифицированные антифрикционные углепластики мы дополнили добавками, которые действуют в том числе на молекулярном уровне, кроме этого применена уникальная система гибридного армирования. Добавки позволяют создать на поверхности подшипника активный слой со смазывающими свойствами, который при этом остается твердым», — пояснил представитель компании-разработчика.
-
Специалисты Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта (ИМБ РАН) нашли способ восстанавливать работу сердца, нарушенную в результате гипоксии (нехватке кислорода). Открытие поможет повысить эффективность профилактики заболеваний сердца и дополнительно защитить его при проведении кардиохирургических операций, сообщила в понедельник пресс-служба Российского научного фонда, поддержавшего грантом исследование.
Гипоксия миокарда (кислородное голодание сердечной мышцы) — состояние, часто возникающее при сердечно-сосудистых заболеваниях и некоторых методах их лечения. К примеру, при операциях на открытом сердце или в период хранения донорского органа перед трансплантацией. Гипоксия приводит к нарушению сократительной функции сердца. Создание эффективных методов защиты сердца в условиях резкого изменения уровня кислорода — одна из актуальных задач, стоящих перед учеными.
-
Пространственно модулированные, так называемые структурированные, лазерные лучи становятся универсальными оптическими инструментами в современной нанофотонике. Ее цель — изучение физических процессов взаимодействия световых полей и нанометровых объектов, согласованных по симметрии, масштабам и оптическому спектру. Полностью оптические способы преобразования лазерного луча используют для сложного структурирования, зондирования и возбуждения простого вещества в наноразмерном масштабе. Результаты исследования можно использовать при создании плазмонных наносенсоров, распознающих различные биологические и химические вещества, в том числе вредные или опасные.
Ученые структурировали тонкую пленку из золота низкоэнергетическими фемтосекундными лазерными импульсами кольцевой формы. Изменение их энергии гибко управляет процессом. С помощью остросфокусированных пространственно-структурированных импульсов в пленке создают отверстия («плазмонный отражатель») с золотыми нанодисками («плазмонными антеннами») внутри. В результате получаются «параболические» наноантенны. Сверху на них нанесли монослой красителя, способного фотолюминесцировать — светиться при воздействии на него света разных длин волн. Физики приложили к получившимся наноантеннам оптическое поле с согласованными размерами луча, неоднородными поляризацией (ориентацией векторов напряженности электрического и магнитного полей) и спектром. В результате происходит ультранизкоэнергетическое плазмонное возбуждение свечения в слое красителя, не сопровождающееся испарением из него жидкости.Ученые использовали плазмонные моды (особый вид колебаний) пленки, которые отверстие-отражатель собирает на плазмонный диск-антенну, возбуждающий люминесценцию.
-
Организации — члены международной научной коллаборации «Байкал» завершили работы по повышению эффективности глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD, в частности, были введены в строй новые модули оптических наблюдений, проложены две новые донные глубоководные линии кабельной связи, связывающие установку и береговой центр. Об этом сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.
«Организации — члены международной научной коллаборации „Байкал“ сообщают, что в результате совместной работы по исследованиям, разработкам, производству в течение 2018-2019 годов и монтажным работам во время экспедиции на озеро Байкал были введены в строй еще два кластера создаваемого глубоководного нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD <…> Всего в режиме набора данных в настоящий момент работает 5 кластеров», — говорится в сообщении.
Нейтринный телескоп Baikal-GVD предназначен для регистрации слабых вспышек света — черенковского излучения, которое возникает в воде от заряженных частиц, в свою очередь, порожденных потоком приходящих из космоса нейтрино. Ученые считают, что большие глубоководные нейтринные телескопы после достижения определенных размеров позволят открыть эру нейтринной астрономии, что предполагает изучение структуры и процессов Вселенной на невероятно огромных расстояниях.
-
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) с коллегами из других стран разработали новый способ доставки противотромбозных препаратов к поврежденным участкам сосудов с помощью стента для их расширения, что в итоге позволяет и предотвратить дальнейшее развитие тромбоза, и улучшить эффект от установки стента. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.
«Ученые ТПУ с коллегами из других стран предложили новый способ доставки противотромбозных препаратов к поврежденным участкам сосудов. В предложенной системе транспортным средством для лекарств служит стент, который хирурги устанавливают для расширения сосудов. Его ученые покрывают тонкой пленкой из биоразлагаемого полимера с маленькими углублениями микрокамерами. В них и содержатся молекулы лекарственных соединений. Их задача улучшить эффект от установки стента и предотвратить дальнейшее развитие тромбоза», — говорится в сообщении.
-
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) Петра Великого совместно с Гарвардской медицинской школой разработали алгоритм, который значительно улучшает качество временного разрешения двухмерной допплер-эхокардиографии. Совершенствование этого метода ультразвукового исследования сердца поможет врачам быстрее и точнее определять состояние сердца пациента, результаты работы отражены в научной статье в International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, сообщает во вторник пресс-служба университета.
Посредством допплер-эхокардиографии врачи получают видеопоследовательность ультразвуковых изображений сердца, фиксируя скорость кровотока, а также движение сердца и сосудов. Видео получается путем выстраивания нескольких сотен снимков один за другим. Задача ученых состоит в том, чтобы сократить временной шаг между изображениями, то есть за малый промежуток времени получить как можно больше снимков.
«В старых фильмах частота воспроизведения составляет 16 кадров в секунду, и мы видим, как дергается картинка. А качество современной эходопплерографии — 7-10 кадров в секунду. Это катастрофически мало», — приводятся в сообщении слова одного из исследователей — старшего научного сотрудника Лаборатории прикладной математики Института прикладной математики и механики СПбПУ Игоря Штурца.
-
Ученые Санкт-Петербургского химико-фармацевтического университета разработали по заказу Минобрнауки РФ лекарство, которое позволяет восстанавливать нервные окончания после тяжелых травм. Об этом сообщил в понедельник журналистам ректор вуза Игорь Наркевич в ходе фармацевтического пресс-тура, организованного ТАСС.
«Наша лаборатория фармакологических исследований очень активно занимается вопросами нейротравмы и восстановления нервов после тяжелых травм. У них есть препарат, был проведен комплекс доклинических исследований, получил достаточно высокую оценку Минобрнауки, как заказчика этой работы. У препарата достоверно установлен рост нервных окончаний, нам эту достоверность подтвердили с помощью электронной микроскопии. С этим препаратом появляется возможность быстрее восстановить людей после нейротравм», — сказал он.
Наркевич уточнил ТАСС, что препарат был создан в рамках федеральной целевой программы «Развитие фармацевтической промышленности». «На самом деле таких препаратов очень мало, и сама проблема восстановления после нейротравмы — достаточно серьезная и тяжелая медицинская проблема. Наши специалисты, занимаясь ей, нашли ряд соединений, которые способны инициировать в той или иной степени регенерацию», — отметил он.
По словам ассистента кафедры фармакологии и клинической фармакологии, исследователя лаборатории нейропротезирования Института трансляционной биомедицины Санкт-Петербургского государственного университета Юрия Сысоева, который принимал участие в разработке, этот препарат может быть использован при лечении последствий травм центральной нервной системы, то есть спинного и головного мозга, ишемических повреждений, инсультов.
-
-
- © screenshotscdn.firefoxusercontent.com
Российские инженеры из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (г.Москва) и Тверского государственного университета (ТвГУ) разработали холодильник нового поколения, в котором рабочим телом является не жидкость, переходящая в газ, а магнитный металл, что повышает энергоэффективность на 30-40%, сообщила пресс-служба «МИСиС».
В новом холодильнике использован магнетокалорический эффект, заключающийся в том, что магнитный материал меняет свою температуру при намагничивании.
-
-
Ученые из Института высокомолекулярных соединений Российской академии наук (ИВС РАН) создали искусственный хрящ на основе полимерных материалов, который может использоваться для помощи страдающим от заболеваний суставов. Об этом рассказал директор ИВС РАН Сергей Люлин.
«Нами проведен синтез специальных материалов на основе полиакриламидного гидрогеля и целлюлозы, что позволило получить материал, похожий по свойствам на хрящевую ткань. Проведены доклинические исследования — этот искусственный хрящ был вживлен в сустав кролика, результаты очень обнадеживают», — рассказал Люлин.
По его словам, акриламидный полимер синтезируется в волокнах бактериальной целлюлозы, которая вырабатывается бактериями при правильно подобранной температуре и влажности. За счет естественного происхождения эти волокна безвредны для человека, утверждает ученый. Разработанный материал может быть использован при восстановлении локальных областей суставных хрящей и поврежденных участков межпозвонковых дисков, а также в косметической медицине.
Как отметил Люлин, сейчас также ведется исследование возможностей использования получаемой в ИВС РАН бактериальной целлюлозы в других областях медицины.
«Бактериальная целлюлоза может быть использована как раневое покрытие — на нее можно нанести медицинские препараты, разработанные в ИВС РАН, на основе наноструктурированного серебра, обладающие сильными бактерицидными свойствами. Таким образом, получается прекрасный материал для лечения ожогов и обработки обширных поврежденных поверхностей кожи», — рассказал Люлин.
-
Российские ученые создали нанокомпозитный материал, который улучшит свойства мембран из электропроводной керамики и электрохимических датчиков. Такие мембраны смогут выборочно выделять и пропускать одни ионы и «отвергать» другие, сообщила в среду пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ).
Электропроводящая керамика широко используется для создания мембран, незаменимых в пищевой и химической промышленности, в полиграфии и при производстве текстиля, энергетике и многих других отраслях, где есть необходимость очистки, разделения жидкостей и водоподготовки. Такие мембраны рассчитаны на контакт с различными химическими веществами и могут использоваться при повышенных температурах и высоком давлении, а также для сохранения высокой чистоты процесса.
«Коллективом московских, петербургских и красноярских специалистов предложен новый тип керамических мембран с ионной селективностью на основе нафена, покрытых слоем углерода <…> Регулируя время осаждения, мы научились управлять пористостью мембраны —
т. е. формировать поры нужного размера для выделения нужных ионов… Кроме того, мы показали, что в порах керамических мембран на поверхности углерода есть функциональные группы, которые и определяют механизм ионоселективности мембраны», — цитирует пресс-служба одного из авторов исследования, доцента кафедры композиционных материалов и физикохимии металлургических процессов СФУ Михаила Симунина.В новой разработке ученые применили технологию покрытия фильтрующих мембран, изготовленных из нановолокон оксида алюминия, покрытых углеродом. «Успех самого сочетания в этом композите в том, что нановолокна оксида алюминия задают текстуру, морфологию и каркас для мембраны, а углерод — дает проводимость этой пористой структуре… Мы разработали технологию, при которой углерод оседает не в поры мембраны, заглушая ее, а на ее поверхность», — пояснил Симунин.
-
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создали эффективный метод нанесения белков на имплантаты, за счет чего можно значительно ускорить процесс регенерации поврежденных тканей кровеносных сосудов или хрящей человека, а также повысить их прочность. Об этом сообщила в понедельник пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.
«Коллективы научно-образовательных центров Томского политехнического университета Н. М. Кижнера и Б. П. Вейнберга разработали новый, эффективный метод нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты. С его помощью можно значительно ускорить процесс регенерации поврежденных тканей кровеносных сосудов или хрящей человека», — говорится в сообщении.
Согласно разработанному методу, ученые сначала получают скаффолды — каркас или матрицу для выращивания клеток. Они изготавливаются с помощью электроспиннинга — вытягивания из раствора тонких полимерных волокон (диаметром от сотен нанометров до нескольких микрон) под действием электрического поля. Их наматывают на коллектор (специальный цилиндр), обрабатывают растворителями, а затем опускают в желатин для улучшения биосовместимости.
-
-
- © altairegion22.ru
Ученые-химики Бийского технологического института (филиала Алтайского государственного технического университета) синтезировали новые органические высокомолекулярные соединения, содержащие в своем составе атомы бора.
Они могут служить основой для получения новых полимерных материалов, обладающих повышенной термостойкостью (способны эксплуатироваться при температурах до 300 градусов) и стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Такие материалы востребованы в химической промышленности, строительстве, производстве полипропилена и стеклопластиковых изделий, машиностроении.
-
-
Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ») разработали единственную в России технологию переработки старых железнодорожных шпал, в результате которой из них извлекаются ядовитые антисептики (креозот), а сами шпалы становятся пригодными для использования в качестве вторичного материала.
Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработали единственную в России и в мире технологию переработки старогодных железнодорожных шпал с целью извлечения ядовитых антисептиков (креозота). Конечный продукт уникальной технологии — чистые, экологически безопасные деревянные шпалы, которые можно будет применять в качестве вторичного материала — например, в ходе строительных работ.
-
-
- © screenshotscdn.firefoxusercontent.com
Специалисты Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) и АО «Информационные спутниковые системы (ИСС)» имени академика М. Ф. Решетнёва" создали новую для российской космической отрасли цифровую систему управления высоковольтного энергопреобразующего комплекса с уникальными характеристиками, отвечающими современным мировым требованиям. Об этом 12 апреля сообщила пресс-служба университета.
Создание новой для космической отрасли России энергопреобразующей аппаратуры позволит разрабатывать космические платформы и комплексы, функционирующие на различных типах орбит с широким диапазоном мощности бортовой нагрузки. Улучшение массогабаритных и энергетических характеристик аппаратуры позволит увеличить массу полезной нагрузки спутника и срок его активного существования.
-
-
-
- © cdn25.img.ria.ru
Ученые из Новосибирска просчитали, как физические свойства оптоволокна влияют на движение сигналов через него при повышении мощности лазера, и создали оптимальный алгоритм кодирования информации. Это поможет увеличить пропускную способность и ускорит интернет, говорится в статье в журнале Physics Review E.
«Расчеты, полученные нами для бездисперсионного оптоволоконного канала связи, могут быть интересны для телекоммуникационной отрасли, так как в ней тоже используются каналы связи с нулевой средней дисперсией», — отмечает Алексей Резниченко из Института ядерной физики СО РАН в Новосибирске.
Оптическое волокно представляет собой нити из пластика или стекла, способные проводить не электричество, как обычные металлические провода, а пучки света. Как правило, его нити состоят из двух слоев — светопроводного сердечника и окружающей его оболочки из другого прозрачного материала, который обладает чуть меньшим индексом преломления, чем сердцевина.
-
-
©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/fBRbHMhXGC8
Российским физикам из МГТУ имени Баумана удалось создать кристалл, который не отражает свет. Это позволит создавать более точные приборы. Результаты исследований уже представлены в журнале Optical Materials Express.
-
В НИЦ «Курчатовский институт» разработан проект необслуживаемой саморегулируемой атомной термоэлектрической станции. Главная ее особенность — серийность [производства], полная заводская готовность. Загруженный топливом энергоблок привозите, монтируете и в течение 15 лет [станция] работает на минимальном обслуживании. Сейчас идет техническое проектирование проекта.
При исчерпании ресурса энергоблок удаляется без разборки и выгрузки отработавшего ядерного топлива. Электрическая мощность проектируемой станции составляет порядка 1 МВт, тепловая — до 5 МВт. Такие мощности позволяют решать задачи не только задачи выработки электрической и тепловой энергии, но и топливо для других задач при комплексном освоении Арктической зоны РФ.
-
Ученые МГУ и Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН разработали новый метод очистки газа из скважин, сообщила в пятницу пресс-служба МГУ. Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Membrane Science.
«Российские химики создали из оксида графена мембрану, способную селективно пропускать пары воды и задерживать азот, метан, бутан и другие газы. Новая схема деления газов может существенно облегчить „сушку“ газов перед закачкой в трубопроводы», — говорится в сообщении.
Газ, добытый на месторождении, содержит примеси твердых частиц, воды, углеродов, а в некоторых случаях — сероводорода, поэтому перед транспортировкой его очищают. Пластовая вода, в частности, вызывает коррозионное разрушение труб и резервуаров, поиск наиболее эффективного способа ее удаления из газовых смесей является актуальной проблемой нефтегазовой отрасли. Сегодня очистка газа осуществляться методом охлаждения или абсорбции и адсорбции, предполагающими использование жидких и твердых поглотителей.
-
Специалисты Института неорганических материалов им. А. А. Бочвара (АО «ВНИИНМ», входит в состав топливной компании Росатома «ТВЭЛ») получили образцы волокна для тепловыделяющих элементов (твэл) АЭС с высоким содержанием кислорода, что позволит приблизиться к созданию твэлов нового поколения и повысить безопасность эксплуатации АЭС. Об этом в среду сообщил отдел массовых и внутренних коммуникаций АО «ВНИИНМ».
"Специалисты АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов им. А. А. Бочвара» получили образцы волокна из карбида кремния (SiC-волокна), содержащие 10-12% кислорода. Это первый шаг к созданию бескислородного SiC-волокна (с содержанием кислорода менее 5%), который позволит ученым приблизиться к созданию тепловыделяющих элементов нового поколения на основе карбида кремния", — говорится в сообщении.
