Блог «Наука»
Научные открытия и разработки
Записи этого блога не будут видны в ленте, если вы не подписаны на него
-
Ученые Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ разработали не имеющий аналогов в мире подход к лечению и реабилитации детей, которым необходима пересадка мышц из-за заболеваний опорно-двигательного аппарата, в его основе — тренировка физических навыков с помощью специальной методики, включающей нейропротезирование, биологическую обратную связь и декодирование активности мышц и мозга. Об этом сообщила в понедельник пресс-служба Министерства науки и высшего образования.
«Ученые Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ разработали новую технологию и новый подход к лечению и послеоперационной реабилитации, предложив заранее «обучать» пересаживаемые мышцы новым движениям, чтобы мозг быстрее учился их использовать. Проект реализуется совместно со специалистами Научно-исследовательского детского ортопедического института им. Г.И. Турнера. [НИДОИ им. Г. И. Турнера]", — говорится в сообщении.
Нарушения в двигательной активности могут быть вызваны как травмой, так и заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Один из примеров такой патологии — врожденный множественный артрогрипоз. Это деформация суставов, повреждение мышц и дисфункция некоторых отделов спинного мозга. Отсутствие подвижности в суставах нижних и верхних конечностей может привести к тому, что пациенты не могут самостоятельно передвигаться и заботиться о себе. Процессы реабилитации после операций, в том числе и пересадки мышц, связаны с серьезными перестройками в центральной нервной системе.
-
Сотрудники петербургского Университета ИТМО создали из искусственных материалов новые радиочастотные катушки для МРТ-аппаратов, которые за счет своих новых электромагнитных свойств позволяют повысить точность оборудования или снизить его стоимость.
Мы занимаемся разработкой, исследованиями в области искусственных материалов, так называемых метаматериалов, изучаем их уникальные электромагнитные свойства. Также мы занимаемся применением этих материалов в области магнитно-резонансной томографии. Мы делаем из этих метаматериалов новые радиочастотные катушки, которые либо превосходят по своим характеристикам существующие, либо не уступают в функциональности, но значительно дешевле, что сказывается на стоимости всего оборудования.
Главная сложность при проведении МРТ — отделение полезного сигнала от шума. Именно для этого приходится повторять одно и то же исследование несколько раз, чтобы получить достоверную картину. Это приводит к тому, что исследование может длиться в течение десятков минут.
Более совершенные катушки из метаматериалов, обладающие большей чувствительностью, позволяют значительно улучшить отношение сигнал-шум, что позволяет увеличить чувствительность и проводить исследование эффективнее. Также в вузе создают специальные катушки под конкретные потребности врачей — так ученые сделали катушку для проведения целенаправленного исследования запястья человека.
-
-
- © lukoil.ru
24 мая 2019 г. в Нижегородской области ПАО «ЛУКОЙЛ» открыло научно-исследовательский центр (НИЦ) по битумным материалам. Оснащенный самым современным оборудованием центр позволяет моделировать транспортные нагрузки и климатические условия любого уровня сложности для испытаний битумов и асфальтобетонов в составе дорожного покрытия. Оборудование лабораторий центра позволяет проводить самый широкий в стране спектр испытаний битумов и асфальтобетонов — более 70 методов, моделирующих транспортные нагрузки и климатические условия любого уровня сложности.
-
-
Группа ученых из Сколтеха и МГУ предложила новый подход для замещения атомов углерода на атомы азота в кристаллической решетке суперконденсаторов, что позволит повысить емкость источников энергии для портативной электроники, сообщили в четверг в пресс-службе Сколтеха. Исследование опубликовано в журнале группы Nature — Scientific Reports.
Суперконденсатор — один из химических источников тока, характеризующийся большими скоростями разрядки и зарядки по сравнению с батареями, а также большей запасенной энергией на единицу массы или объема. Обычно в качестве материалов для суперконденсаторов используются пористые материалы, такие как углерод или пористые металлы. Использование металлов приводит к значительному увеличению массы источников.
-
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) определили наиболее перспективный метод быстрого и экономичного получения ароматических аминов — самых востребованных продуктов органического синтеза в мире, которые используются в производстве лекарств, красителей, шин и полимеров. Об этом сообщила в понедельник пресс-служба Минобрнауки РФ.
«Команда ученых-химиков ТПУ определила механизм прямого электрофильного аминирования (введения аминогруппы, то есть одного атома азота и двух атомов водорода) и предсказала пути его осуществления. Политехники доказали наиболее перспективный метод быстрого и экономичного получения ароматических аминов. Это одни из самых востребованных продуктов органического синтеза в мире, которые используются в производстве лекарств, красителей, шин и полимеров», — говорится в сообщении.
-
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) разработали технологию синтеза белка для обогащения кормов для животноводства. Новую технологию, которая также помогает решить проблему утилизации отходов, будут использовать на территории опережающего развития «Надеждинская» в Приморье, сообщили ТАСС в понедельник в пресс-службе ДВФУ.
«Ученые разработали технологию синтеза белка из зерен амаранта и грибного мицелия для обогащения кормов для животноводства. С помощью методов биотехнологии и генной инженерии они внедрили в штамм гриба элемент ДНК амаранта, содержащего запасной белок, и создали более эффективную технологию получения протеина. Новую технологию будут использовать на территории опережающего развития „Надеждинская“ в Приморском крае. С 2020 года на высокотехнологичном производстве „Кормбиосинтез“ планируется начать выпуск кормового микробиологического белка», — сообщили в пресс-службе.
-
Группа российских ученых создала новый полупроводниковый материал без использования свинца, который может быть применен в солнечных батареях для повышения их эффективности. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба одного из участников исследования Сколковского института науки и технологий (Сколтеха).
«Сотрудничество исследователей из Сколтеха, Института неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) и Института проблем химической физики РАН позволило создать перспективные бессвинцовые полупроводниковые материалы для использования в солнечных батареях на основе комплексных галогенидов сурьмы и висмута. Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry и анонсированы на его обложке», — говорится в сообщении.
Большой интерес для использования в настоящее время представляют солнечные батареи на основе комплексных галогенидов свинца, то есть соединения свинца с элементами 17-й группы периодической таблицы Менделеева (фтором, хлором, бромом или иодом), с перовскитной структурой — напоминающей структуру минерала перовскита, кристаллы которого имеют кубическую форму. Такие батареи отличаются низкой стоимостью, простотой изготовления и высокой эффективностью преобразования света.
-
Ученые Сколтеха и МФТИ создали кардиодатчик мониторинга здоровья человека на орбите, говорится в статье в журнале «Русский космос». Новый номер издания опубликован на сайте «Роскосмоса».
"Легкий беспроводной кардиодатчик не помешает космонавтам в быту, а система искусственного интеллекта будет отслеживать малейшие нарушения в работе сердца", — говорится в статье.
«Наше устройство очень важно для людей, работающих на орбите, где организм подвергается экстремальным нагрузкам. Оно поможет развить превентивную медицину, которая позволит детектировать первые симптомы развивающегося заболевания и ликвидировать его», — пояснила представитель космического центра Сколтеха Татьяна Подладчикова, слова которой приводятся в статье.
Ученые надеются внедрить свою разработку в космосе в ближайшее время.
-
-
- © tvzvezda.ru
Исследователи из Объединенного института высоких температур РАН «расплавили» графит и детально изучили жидкую форму углерода. Результаты их замеров были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
«Для нас стало неожиданностью, что измеренные температуры плавления графита оказались выше общепринятых более чем на тысячу градусов. Кроме того, мы обнаружили, что скорость звука в жидком углероде возрастает при уменьшении плотности», — цитирует РИА Новости Анатолия Рахеля из ОИВТ РАН.
Результаты исследований могут помочь улучшить характеристики искусственных алмазов и углеродных нанотрубок.
-
-
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.
