Самые передовые отечественные достижения и разработки в области науки
МГУ пойдет на дно
Единый модульный аппаратный комплекс со сменным оборудованием для геологического и картографического изучения морских и океанических глубин разрабатывают в Центре морских исследований МГУ им. М. В. Ломоносова.
Над созданием устройства работает большая группа специалистов: геологи, инженеры, программисты, экологи. Проект реализуется по заданию Фонда содействия инновациям и в рамках дорожной карты «Маринет».
У истоков разработки стоял Владимир Чава, заместитель руководителя проектно-изыскательского управления Центра морских исследований МГУ. Идея создания универсального устройства для площадного картирования донного ландшафта появилась после знакомства с книгой всемирно известного исследователя Жак-Ива Кусто «Живое море», где автор рассказал о своей уникальной разработке – буксируемых подводных фотосанях.
Дальнейшая работа продолжилась на базе Беломорской биологической станции МГУ имени Н. А. Перцова – ученые соединили технологию пробоотбора с технологией съемки гидролокатором бокового обзора, которую можно проводить на больших глубинах без участия водолазов.
Сегодня комплекс существенно доработан, оснащен дополнительной цифровой камерой высокого разрешения, улучшены система освещения и цифровой интерфейс. Его важное преимущество в том, что размещенная электроника способна эффективно работать в условиях ледяных северных морей. Камера компактна и легка в управлении – можно вести работу на малых судах и катерах при участии всего двух специалистов. Результаты съемок и другая информация сохраняется на флэш-накопителе подводного комплекса и сразу передается на пульт управления.
Разработчики отмечают, что новый аппаратный комплекс менее зависим от неблагоприятных погодных условий Арктики, дает высокоточное изображение морского дна, начиная от представителей фауны и заканчивая цветом грунта, способен работать на глубине до 350 метров, позволяет проводить комплексные исследования за минимальное время. Все это значительно снижает затраты на сложные морские изыскания в северном регионе. Работы по улучшению конструкции продолжаются – комплекс сделают максимально универсальным.
Прибор для контроля сосудов и сердца
Инновационное устройство, позволяющее контролировать состояние сердца и сосудов пациентов с помощью анализов крови, создали ученые Саратовского государственного медицинского университета (СГМУ). Специалисты разработали портативное устройство для диагностики качества крови, которое помогает оценить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. При этом кровь у пациента брать не требуется.
Прибор обладает высокой чувствительностью и не имеет аналогов в мире. Ученые провели клинические исследования прибора, и в ближайшее время планируется его практическое использование – промышленный образец уже создан на одном из заводов.
Пористый материал для имплантов
Новый способ достижения лучшей приживаемости имплантов нашли ученые Сибирского физико-технического института Томского государственного университета (ТГУ). Они разработали технологию увеличения шероховатости поверхности стенок пор в пористых материалах на основе никелида титана (TiNi). Из таких материалов как раз и создают импланты для замены или реконструкции костных тканей в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии.
Именно шероховатость, возникающая за счет образования на поверхности стенок особых террасовидных рельефов при спекании порошка никелида титана, улучшает приживаемость имплантов. Сейчас разработка проходит этап экспертизы, документы на ее патент уже отправлены.
Улучшен эталон чистоты твердых веществ
Ученые Уральского научно-исследовательского института метрологии доработали и улучшили эталон для определения чистоты твердых веществ неорганического происхождения. Специалисты дополнили его новой установкой, использующей для измерения высокоточную инструментальную методику, а именно: масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой.
Речь о наиболее точном в России первичном эталоне единиц молярной доли и концентрации составляющих в жидких и твердых веществах, определяемом методом кулонометрии.
Хранящийся в уральском НИИ эталон используется для измерения чистоты химических веществ для нужд пищевой, атомной, химической, металлургической промышленности, определения чистоты компонентов фармацевтических препаратов и других задач. Сам эталон – комплекс из трех измерительных установок, использующих в работе физико-химические методы высокой точности, а именно кулонометрию и масс-спектрометрию.
Возможности измерительных приборов позволяют с высочайшей точностью вычислить содержание тяжелых металлов в воздухе, воде и продуктах, урана и плутония – в ядерном топливе, произвести точный и подробный химический анализ других материалов.
От космического мусора избавит спутник с солнечным парусом
Проблемы с утилизацией мусора на орбите поможет решить малый космический аппарат с солнечным парусом, который разрабатывают студенты в Центре проектной деятельности Дальневосточного федерального университета (ДВФУ).
По замыслу ученых, он поможет сократить расход топлива для перевода спутников с орбиты на орбиту.
По прогнозам экспертов, к 2025 году на околоземной орбите появятся тысячи новых спутников. Но через 5–7 лет они станут помехой для действующих аппаратов. Студенты предлагают оборудовать каждый спутник унифицированным контейнером, который по завершении срока службы раскроет солнечный парус и вызовет торможение, снижая высоту орбиты, аппарат войдет в атмосферу и сгорит. Также парус можно использовать и как обычный, морской.
С помощью давления солнечных лучей он придаст ускорение спутнику и либо выведет его на более высокую орбиту, либо позволит покинуть поле тяготения Земли. Участники проекта уже создали габаритный макет будущего аппарата, напечатав основные элементы из алюминия на 3D-принтере. Проект ДВФУ заявлен на участие в международных космических состязаниях инженерных команд NTI Sputnik challenge под эгидой Национальной технологической инициативы. Аппараты победителей запустят на орбиту.
Новые наносплавы из алюминия
Революцию в производстве нанометаллов произвело открытие ученых НИТУ «МИСиС». Совместно с коллегами из Университета Тохоку (Япония) они разработали быстрый и дешевый способ получения наночастиц из алюминиевых стекол.
Особенность материала в том, что в процессе быстрой кристаллизации в нем возникают одинаковые наночастицы алюминия сферической формы размером около 10 нанометров. Они станут основой для композитных материалов, а их одинаковый размер позволяет точнее контролировать свойства получаемого вещества. Такой наноматериал перспективен и как катализатор.
Методику получения вещества можно применить и к другим аморфным алюминиевым сплавам, что приведет к созданию целого ряда новых композитов на основе аморфного алюминия.
Железнодорожные опоры под контролем тепловизоров
Методику неразрушающего контроля железнодорожных опор на основе тепловизионного метода предложили ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе со специалистами предприятия НТЦ «Техника».
Их разработка позволяет эффективно и быстро обнаружить коррозию стальной арматуры, спрятанной за бетонной оболочкой. Разработчики провели исследования на 14 железобетонных опорах в Томской области. Использовалась установка для индукционной инфракрасной термографии.
Данные, полученные с инфракрасных камер, подтверждали ультразвуковыми и виброакустическими испытаниями. В результате проведенных исследований заменили две опоры Транссибирской магистрали.
Бактерии-экстремалы помогут искать жизнь на Марсе
Новый метод изучения микроорганизмов, способных выживать в экстремальных условиях, описали исследователи из МФТИ. Совместно с коллегами из Германии и Российского химико-технологического университета они подобрали флуоресцентный краситель, который позволяет наблюдать за жизнью бактерий в реальном времени. Это позволит эффективно выделять микроорганизмы в естественных условиях – даже в марсианском грунте, изучаемом марсоходом. К тому же она дает возможность изучать их поведение с минимальным искажением картины эксперимента.
Спиновый диод улучшит машинное зрение
Схему спинового диода, «зажатого» между слоями антиферромагнетиков, предложили ученые лаборатории физики магнитных гетероструктур и спинтроники для энергосберегающих информационных технологий МФТИ. Они выяснили, что сопротивлением и резонансной частотой прибора можно управлять, «поворачивая» антиферромагнетики. Их подход позволяет в несколько раз увеличить диапазон частот, на которых устройство выпрямляет переменный ток.
При этом чувствительность прибора сравнима с чувствительностью полупроводниковых диодов. По словам Константина Звездина, старшего научного сотрудника МФТИ, руководителя проекта «Спинтроника» Российского Квантового Центра, открытие расширит область использования спиновых диодов, открыв для них такие приложения, как, например, всепогодное машинное зрение, основанное на микроволновой голографии.
«Живые бинты» из нановолокон
Новый терапевтический материал на основе нановолокон разработал коллектив ученых НИТУ «МИСиС». Он изготовлен из поликапролактона, модифицированного пленкой с антибактериальным составом и компонентами плазмы человеческой крови. Биодеградируемые повязки из таких нановолокон вдвое ускоряют рост клеток тканей. Это способствует нормальной регенерации поврежденных тканей и препятствует образованию рубцов при ожогах.
Как испарение солей повысит эффективность энергетики
Новые экспериментальные данные об испарении водных растворов солей получил Сергей Мисюра, ученый Томского политехнического университета (ТПУ).
Предсказание скорости испарения капель солевых растворов необходимо для разработки технологий струйной печати и покрытий, медицинской диагностики и охлаждения микроэлектроники.
Высококонцентрированные водные растворы соли применяются в химической промышленности и в энергетике, в абсорбционных тепловых насосах. При этом испарение водных растворов солей изучено слабо. Исследование Мисюры поможет повысить эффективность технологий в энергетике. В частности, это важно для повышения эффективности тепловых насосов.
***
На днях российский президент подписал федеральный закон о создании фонда данных дистанционного космического зондирования Земли. Согласно документу, в России планируется сформировать базу данных, полученных в результате дистанционного мониторинга Земли из космоса.
Фонд, за создание и работу которого отвечает государственная корпорация Роскосмос, будет содержать информацию, полученную с государственных и частных спутников, в том числе приобретенную на средства федеральной казны, и другие данные.
А предоставление материалов и их копий из фонда данных удаленного космического зондирования будет осуществляться на платной основе по запросам органов власти всех уровней, подведомственных департаментов и организаций, юридических и физических лиц. Вырученные деньги будут перечисляться в государственный бюджет.
***
В создание новых научных лабораторий мирового уровня инвестировано 28 млрд руб. Об этом сообщило Министерство образования и науки России. За последнее время при вузах и научных институтах уже организовано 200 инновационных лабораторий по 27 научным направлениям. Их руководителями стали признанные российские ученые и их зарубежные коллеги, в том числе иностранные, из США, ФРГ, Израиля, Франции, Индии, Италии и других стран.
***
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям
Газета «Мой район» совместно с Федеральным агентством по печати делает проект «Наши инновации». Мы расскажем о том, над чем сегодня работают российские ученые и инженеры. Познакомим с уникальными изобретениями и новыми технологиями. Расскажем о новейших научных открытиях. Мы приглашаем к диалогу и вас, уважаемые читатели. Если вам известно о каких‑то необычных и революционных разработках, присылайте свою информацию по адресу: slebedev@mr-msk.ru.
