Ученик московской школы № 1392 и воспитанник Детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА Михаил Рютов разработал медицинский жгут, который не теряет эластичности даже при экстремально низких температурах. Эта работа решает серьезную проблему, с которой сталкиваются врачи и спасатели в Арктике, Сибири и других холодных регионах, где обычные резиновые жгуты становятся хрупкими и ломаются.

Разработка не только имеет практическое значение для экстремальной медицины, но и ярко демонстрирует, как современное дополнительное образование помогает школьникам создавать реальные научные проекты, подчеркнули в пресс-службе вуза.

В условиях сурового мороза стандартные медицинские жгуты, предназначенные для остановки кровотечений, могут подвести: резина дубеет, теряет гибкость и ломается. Михаил Рютов задался целью создать материал, который остается прочным и эластичным в любой мороз. Свои исследования он проводил на базе Детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА на курсе «Эластомир: настоящее и будущее».

Юный изобретатель подобрал особый «рецепт» резиновой смеси на основе натурального и синтетического каучука. Чтобы материал не «замерзал», он добавил специальные вещества-пластификаторы. Затем в лаборатории прошёл ключевой этап — вулканизация, когда под воздействием температуры и специальных добавок мягкая смесь превращается в прочную и эластичную резину. Созданные образцы успешно прошли испытания в морозильной камере при -20°C, сохранив все необходимые свойства.

Уникальность разработки — в ее практической направленности и использовании отечественных компонентов. Такой жгут может стать незаменимым в аптечках полярников, геологов, военных и спасательных служб, работающих в условиях экстремальных морозов. Проект Михаила одержал ряд побед в престижных научных конкурсах и конференциях, но самой значимой наградой талантливому химику-технологу стало второе место на Менделеевском международном конкурсе для школьников.

«Михаил подошел к задаче не как ученик, а как настоящий исследователь-технолог, — отметила Надежда Ткачева, инженер лаборатории химии и технологии переработки эластомеров РТУ МИРЭА, преподаватель Детского технопарка „Альтаир“. — Он глубоко изучил состав материалов, провёл множество экспериментов по подбору рецептуры. Важно, что его работа — это не просто теория, а готовое решение для конкретной жизненной проблемы».

«Самым сложным и интересным был этап подбора именно той комбинации компонентов, которая давала бы стабильный результат при низких температурах, — рассказал Михаил Рютов, выпускник Детского технопарка „Альтаир“ РТУ МИРЭА. — Когда образцы после суток на морозе оставались такими же эластичными, я понял, что мы на верном пути. Теперь я думаю о новых проектах, например, о создании более прочных медицинских перчаток».

Ученые Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН создали прототип высокочувствительного газоанализатора

Он определяет молекулярный состав многокомпонентных газовых сред на основе спектров комбинационного рассеяния света.

Работающий на этом принципе прибор — простой, недорогой и неприхотливый, он выгодно отличается от сложных в использовании хроматографов и дорогостоящих масс-спектрометров, которые применяются только в лабораторных условиях, а работать с ними может только подготовленный специалист, подчеркнули в пресс-службе ТНЦ СО РАН.

«Суть комбинационного рассеяния света можно объяснить на простом примере. Взяв в руки лазерную указку и включив ее, вы направляете зеленый лазерный луч сквозь атмосферу. Если использовать светофильтр, то можно увидеть, как разными цветами светятся частички, попавшие в область этого луча. Взаимодействуя с лазерным лучом, разные вещества переизлучают свет на волнах разной длины. Таким образом, возникает уникальный инструмент, с помощью которого можно точно определить полный молекулярных состав веществ», — отметил руководитель группы разработчиков кандидат технических наук Дмитрий Петров, ведущий научный сотрудник лаборатории научного приборостроения ИМКЭС СО РАН.

Легкий и компактный портативный прибор с современным дизайном появился в итоге пятилетнего цикла научных исследований на стыке фундаментальной спектроскопии и прикладной оптики, а некоторые компоненты устройства разработал и напечатал на 3D-принтере прямо в институте в процессе выполнения гранта программы «Умник» аспирант Матвей Костенко.

Главным преимуществом анализатора является его высокая чувствительность, способность распознать любые молекулы, концентрация которых превышает одну тысячную долю процента. Чтобы добиться таких показателей, ученым пришлось преодолеть серьезное препятствие: сложность заключалась в том, что интенсивность сигналов от таких маленьких частичек очень слабая, и необходимо было отыскать техническое решение для их регистрации.

«Если у какого-то сорта молекул маленькая концентрация в анализируемой среде, то и интенсивность рассеянных сигналов будет слабая. При этом каждое устройство всегда имеет свой собственный шум. В таком случае шум от устройства может оказаться выше, чем зарегистрированная интенсивность молекул. И чтобы достоверно измерить их концентрацию, необходимо либо уменьшить шум устройства, либо увеличить интенсивность сигналов. Мы выбрали именно этот путь», — пояснил Дмитрий Петров, вошедший по итогам 2025 года в число самых цитируемых ученых мира согласно рейтингу международного издательства Elsevier.

Томские ученые активно работают над созданием методик и алгоритмов обработки сигналов, что требует проведения серьезных фундаментальных исследований в области спектроскопии. В планах научной группы получить с требуемой точностью параметры рассеяния света различных сортов молекул (сейчас в их распоряжении сведения о наиболее распространенных), а также выйти на мелкосерийное производство этого уникального продукта.

Химики синтезировали новый материал для развития фотонных технологий

Ученые из России, Франции и Чехии разработали новые уникальные люминофоры на основе стекол в системе хлорид свинца — диоксид теллура, активированных ионами редкоземельных металлов.

Исследование сотрудников Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Российского химико-технологического университета им Д.И. Менделеева, Университета Кан-Нормандия (Франция) и Чешского технического университета в Праге (Чехия) открывает новые возможности для потенциального применения разработанных стекол для дизайна инфракрасных материалов и волоконно-оптических устройств для медицины и электроники (лазеры, усилители), сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.

Стекла на основе диоксида теллура или теллуритные стекла — это уникальные материалы с нелинейными оптическими свойствами, которые во много раз превосходят силикатные стёкла. Они также обладают высокой прозрачностью в инфракрасном диапазоне и электропроводностью, что делает их востребованными в оптике, электронике и для защиты от радиации.

Их получают, смешивая диоксид теллура с оксидами других металлов. Например, смесь с оксидом молибдена позволяет получить устойчивые стеклообразные структуры с заданными свойствами. К преимуществам таких стекол относятся химическая стойкость, термическая стабильность, относительно низкие энергии фононов (около 800 см⁻¹), широкий диапазон пропускания и хорошая растворимость соединений редкоземельных элементов.

Введение оксидов и галогенидов тяжелых металлов MexXy (где Me = цинк, молибден, кадмий, сурьма, барий, свинец, висмут, а X = фтор, хлор, бром и йод) в состав стекла значительно повышает прозрачность как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной частях спектра, а также улучшает эффективность люминесценции редкоземельных активаторов. В то время как оксидные и оксофторидные системы активно изучались в качестве люминесцентных и лазерных сред, оксохлоридные системы остаются относительно малоизученными.

Несмотря на большой потенциал введения хлорида свинца в качестве модификатора в матрицу теллуритных стекол для улучшения люминесцентных характеристик в среднем инфракрасном диапазоне, какие-либо исследования спектрально-люминесцентных свойств таких стекол в спектральном диапазоне 2-3 мкм не известны. Одной из причин стала сложность синтеза оксохлоридных стекол ввиду склонности к пирогидролизу — высокотемпературному распаду неорганических веществ под действием водяного пара, — и большого количества остаточных гидроксильных групп, которые тушат люминесценцию.

Слева: фотографии образцов стёкол с указанной концентрацией легирующего иона в мол.%. Справа: инфраркасные спектры люминесценции легированных стёкол. Tm — тулий, Er — эрбий, Ho — гольмий.

Ученые впервые синтезировали и подробно изучили спектрально-люминесцентные свойства системы хлорид свинца — диоксид теллура легированные ионами редкоземельных металлов тулия, эрбия и гольмия (PbCl2-TeO2-ReF3, где Re = Tm, Er, Ho).

«За счет грамотного подбора условий синтеза методом закаливания расплава удалось избежать пирогидролиза хлорида свинца и получить стекла с небольшим содержанием остаточных гидроксильных групп. Введение галогенидного модификатора (фтор, хлор, бром и йод) позволяет уменьшить энергию фононов матрицы, что важно для люминесценции редкоземельных ионов в коротковолновом инфракрасном диапазоне спектра. Благодаря низкой энергии фононов эта система особенно подходит для генерации лазерного излучения в диапазоне длин волн 2-3 мкм, широко применяемом в медицине (терапия, хирургия). Предложенные стекла продемонстрировали исключительные спектрально-люминесцентные характеристики: времена жизни возбужденных состояний ионов тулия, эрбия и гольмия (Tm3+, Er3+ и Ho3+) существенно больше, чем у аналогичных оксидных и оксофторидных стекол (например, системы оксидов цинка и натрия с диоксидом теллура, фторида бария с диоксидом теллура). Это является преимуществом для потенциального применения в оптических усилителях. Важно отметить, что в этом исследовании люминесценция в диапазоне 2—3 мкм получена и подробно охарактеризована впервые для стекол, содержащих хлорид свинца», — рассказала заведующая лабораторией высокочистых веществ ИОНХ РАН доктор химических наук Мария Бреховских:

По словам исследователей, представленное комплексное исследование синтезированных оксохлоридных теллуритных стекол, легированных ионами редкоземельных металлов показало их исключительные преимущества для фотонных технологий (медицина, электроника), по сравнению с другими типами применяемых стекол. Авторы планируют вытягивание оптических волокон на основе исследованных стекол.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания ИОНХ РАН. Результаты работы опубликованы в Journal of Non-Crystalline Solids.