стань автором. присоединяйся к сообществу!

Блог «Наука»

Научные открытия и разработки

Записи этого блога не будут видны в ленте, если вы не подписаны на него.

Подписчики

60

  • Переработка топлива жидкосолевых реакторов нужна для замыкания ядерного цикла и сокращения высокоактивных отходов. В 2027 году уникальную технологию проверят на опытной установке.
    фото: пресс-служба Росатом

    В Радиевом институте им. В. Г. Хлопина, который входит в Научный дивизион «Росатома», выходит на финишную прямую строительство лаборатории для испытаний технологии обращения и переработки отработавшего ядерного топлива жидкосолевого реактора. До конца 2026 года здесь планируют закончить строительно-монтажные и пусконаладочные работы и подготовить установку к первым исследованиям.

    Испытания пойдут поэтапно. Сначала на установке синтезируют модельную топливную композицию на основе фторидов лития и бериллия, добавив в нее имитаторы продуктов деления и плутония. Затем технологию проверят на макете — и уже после этого отработают на базе исследовательского жидкосолевого реактора, который создадут на предприятии «Росатома» в Железногорске.

    2 читать дальше

  • Исследователи ищут компактную альтернативу крупным установкам для получения узкополосного терагерцевого излучения; пока эффективность нового плазменного механизма подтверждена расчётами и моделированием.
    фото пресс-служба ИЯФ СО РАН © www.inp.nsk.su

    Учёные из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) предложили способ получать узкополосное терагерцевое излучение в плазме, который в перспективе позволит создавать компактные — «настольные» — установки.

    Терагерцевый диапазон интересен сразу многим областям. Такое излучение неионизирующее, поэтому свободно проходит сквозь вещества, не разрушая химических связей, — отсюда сканеры в аэропортах и просвечивание упаковок с лекарствами на производстве. Кроме того, на эти частоты приходятся колебания кристаллических решёток, а значит, с их помощью можно целенаправленно менять состояние вещества — например, временно намагничивать его или вызывать сверхпроводимость. Не исключено, что диапазон ляжет и в основу новых стандартов связи.

    0 читать дальше

  • © cdn.10nauki.ru

    Российские учёные открыли фундаментальный принцип, позволяющий химии живого не зависеть от температуры.

    1 читать дальше

  • Эпоха наращивания частот процессоров закончилась — будущее за гетерогенными системами. Обработка видео, распознавание лиц и криптоанализ требуют массовых параллельных вычислений, где универсальные чипы неэффективны. Новая российская методика проектирования гетерогенных систем позволяет заранее оценить, какие аппаратные ускорители нужны и как их интегрировать без потери производительности.

    0 читать дальше

  • © www.jinr.ru

    На ускорительном комплексе ДЦ-140 в Лаборатории ядерных реакций имени Флёрова получили первый ускоренный пучок тяжёлых ионов — криптон 84Kr11+ разогнали до энергии 2,124 МэВ. Событие произошло в ходе пусконаладочных работ после завершения строительства.

    0 читать дальше

  • © t.me

    11 августа в наукограде Кольцово (Новосибирская область) состоялось торжественное открытие Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Это первый в России источник синхротронного излучения поколения 4+ с энергией 3 ГэВ.

    22 читать дальше

  • Кукуруза — одна из важнейших зерновых культур в мире, но её путь к нашему столу полон опасностей. Грибковые заболевания, вирусы и бактерии способны уничтожить до 80% урожая, а поражённые початки становятся непригодными для употребления в пищу и на корм скоту. Учёные Института математики и естественных наук Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ) нашли способ ускорить создание сортов кукурузы, способных самостоятельно противостоять болезням.

    0 читать дальше

  • Архитектура поляритонного лазерного диода на основе перовскита: CsPbBr3 — формула перовскитного материала, а «бугорок» на его поверхности (на рисунке b) — место физического дефекта, где происходит конденсация захваченных поляритонов и генерация лазерного излучения / © Анатолий Пушкарев и др. / Nature

    Ученые из Сколтеха и их коллеги из Университета ИТМО и НИУ ВШЭ впервые продемонстрировали прямую электрическую накачку поляритонного лазера на основе галогенидного перовскитного микрокристалла, полученного из раствора.

    0 читать дальше

  • © atommedia.online

    На площадке строящегося исследовательского реактора МБИР в Димитровграде продолжаются монтажные работы. Специалисты установили воздушный теплообменник второй петли системы аварийного отвода тепла — оборудование массой 12 тонн и высотой более 5,5 метров. Оно будет отводить тепло от натриевого контура к атмосферному воздуху в случае аварийной ситуации. Параллельно на площадке пристанционного узла системы выдачи мощности реакторной установки в проектное положение поставили силовой трансформатор мощностью 80 МВА. Масса оборудования — 70 тонн.

    0 читать дальше

  • Крайне малые дозы рентгеновского облучения заставляют бактерии работать активнее, и, вероятно, такой «стресс» подготавливает их к выживанию в тяжелых условиях, выяснили ученые Уральского федерального университета (УрФУ), которые провели опыты на молочнокислых бактериях, используемых для изготовления йогуртов, и дрожжах для выпечки. Исследование выполнено при поддержке по программе «Приоритет-2030».

    © scientificrussia.ru

    0 читать дальше

  • В отличие от обычных жидкокристаллических экранов, которые просто затемняют картинку, разработка ученых Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Ереванского государственного университета позволила электричеством поворачивать луч света, не искажая его и не теряя яркости. Разработанная технология толщиной 8 микрон избавит сложные оптические приборы от громоздких вращающихся деталей, делая их компактнее и надежнее.Поляризация света — это направление колебаний световой волны. Управление этим параметром необходимо в фотонике, лазерной технике, дисплейных технологиях, оптических датчиках и системах связи. Обычно для этого используются специальные оптические элементы, требующие сложной настройки, однако жидкие кристаллы позволяют менять свойства среды электрическим полем, без механической перестройки устройства.

    0 читать дальше

  • Ультразвук достаточно давно используется для разрушения злокачественных опухолей. Этот метод называется ФУЗ-абляцией. При этом обычно используется тепловой механизм, что снижает его эффективность. В лаборатории медицинского и промышленного ультразвука (LIMU) физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова продемонстрировали новый метод ультразвукового механического разрушения злокачественной опухоли — метод гистотрипсии, который так же безопасен и при этом отличается эффективностью.Новый метод ученые физического факультета совместно с врачами Медицинского научно-образовательного института (МНОИ) и факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, протестировали на примере лейомиосаркомы, которая возникает в мягких тканях организма — например, в матке или брюшной полости. Один из разработчиков нового метода Екатерина Пономарчук, кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник LIMU и кафедры медицинской физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.«Идея заключается в бесконтактной фокусировке ультразвука от излучателя вне тела человека — без каких-либо разрезов, через кожу и здоровые органы на опухоли, которые необходимо разрушить. Практически вся ультразвуковая энергия концентрируется в маленькой области — в фокусе, который расположен в опухоли. Интенсивность ультразвуковой волны на пути к фокусу очень маленькая, поэтому здоровая кожа и органы не повреждаются, а уже в фокусе интенсивность оказывается очень высокой, и она образует пузыри. То есть получается такой дистанционный блендер: опухолевая ткань этими пузырями перемалывается до жидкого состояния и разрывается на субклеточные фрагменты», — объяснила Екатерина Пономарчук.

    Воздействие мощным фокусированным ультразвуком в методе гистотрипсии представляет собой импульсы длительностью от одной до десяти миллисекунд. Благодаря этому ткань не нагревается — как это происходит при ФУЗ-абляции, когда используется тепловой механизм.«При использовании традиционного метода ультразвук фокусируется, и в этой области с высокой интенсивностью энергия поглощается биологической тканью и переходит в тепло. Опухолевая ткань просто сваривается, нагреваясь до температуры теплового некроза, и перестает функционировать. Это используется и в российской клинической практике. Но есть некоторые ограничения. Например, кровоток уносит значительную часть тепла и, соответственно, снижает эффективность. В нашем методе этого нет, поскольку мы разрушаем импульсами, чисто механически, и нам греть ткань не нужно», — отметила Екатерина Пономарчук.Есть и еще одно важное отличие. При ультразвуковой терапии с использованием теплового механизма нужно контролировать температуру в реальном времени, и для этого требуются дорогостоящие МРТ-установки. Новый метод гистотрипсии предполагает, что весь процесс можно наблюдать с помощью обычного УЗИ. Наконец, важное преимущество разработки МГУ: поскольку, как и при любых неинвазивных операциях, никаких разрезов не делается, это позволяет избежать риска попадания инфекции в организм. Благодаря этому также сокращается послеоперационный период восстановления.Предполагается, что новый метод можно будет применить при онкологии мягких тканей, например, при саркомах. Сложнее этот метод использовать, если речь идет о заболеваниях костей, поскольку костная ткань может отражать ультразвук. Зато ультразвук можно применить для разрушения доброкачественных опухолей или крупных гематом, которые представляют собой скопления свернувшейся крови, перекрывающие кровоток.

    0 читать дальше

  • Высокоэффективные раневые покрытия на основе сополимеров трескового коллагена успешно испытала группа исследователей из НИИ химии Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского под руководством заведующей лабораторией нефтехимии, доктора химических наук Людмилы Леонидовны Семенычевой. Эксперименты на животных показали, что изобретение позволяет заживлять раны быстрее и лучше аналогов на основе бычьего коллагена, применяемых в клинической практике. Новые покрытия могут стать ценным подспорьем в медицинской реабилитации, а также спортивной и военной медицине.

    © scientificrussia.ru

    0 читать дальше

  • © cdn.10nauki.ru

    Якутские лайки Кэрэчээнэ и Бэлэх — результат клонирования пса этой породы, практически вымершей в середине прошлого века. В их создании и выращивании участвовали южнокорейские учёные и Северо-Восточный федеральный университет. На днях «искусственным» собакам исполнилось по девять лет.

    0 читать дальше

  • Производство биомедицинских клеточных продуктов открыло путь к перспективным методам лечения. Такое производство стало возможным благодаря открытиям соченовских ученых в области регенеративной медицины.

    Ученые Первого МГМУ стремятся к тому, чтобы научные исследования стали сквозной политикой всех направлений развития университета. Например, в образовании отошли от прежнего подхода просто воспроизводить медицинские кадры, поставив новую задачу: формировать специалистов, которые будут создавать технологии будущего. Это врачи-исследователи, медицинские инженеры, IT-медики, R&D-менеджеры в области медицины. Они будут получать образование по новым программам, которые основаны на передовых научных исследованиях и разработках.

    Первые продуктовые результаты были получены в 2023 году. Ученые из Института регенеративной медицины по заказу индустриального партнера — подмосковной фармацевтической компании «Зеленая Дубрава» — тогда разработали технологию создания коллагеновых матриц. Они используются в реконструктивной стоматологии как разделительный межтканевый барьер и по механическим свойствам превосходят иностранные аналоги. Ныне на основе этой технологии разработаны уникальные продукты для регенеративной медицины: искусственная роговица глаза, искусственная кожа, биоэквивалент барабанной перепонки и так далее.

    0 читать дальше

  • Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) и Объединенного института высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) обнаружили новый класс органических жидкостей для электролитов. Ими оказались производные аммиака — третичные амины. Выяснилось, что они совместимы с металлическим литием — перспективным, но химически агрессивным материалом для аккумуляторных электродов.

    Современный электротранспорт, портативная электроника и системы хранения энергии требуют создания аккумуляторов нового поколения — более емких, мощных и пожаробезопасных. Металлический литий — один из самых перспективных материалов для электродов современных аккумуляторов нового класса. Его теоретическая емкость сильно превышает емкость графита из текущих литий-ионных батарей. Однако есть проблема: литий химически агрессивен. Он разрушает часть компонентов электролита, что в итоге может привести к замыканию батареи и даже ее возгоранию.«Одна из ключевых задач современной аккумуляторной химии — найти такие молекулы электролита, которые смогут выдерживать контакт с металлическим литием. У него есть серьезная проблема: он очень реакционноспособен. Многие компоненты электролита при контакте с ним разрушаются, образуют побочные продукты, нестабильные пленки и провоцируют рост дендритов — игольчатых структур лития», — рассказал первый автор работы, ассистент кафедры вычислительной физики конденсированного состояния и живых систем МФТИ Максим Орехов.До недавнего времени главными кандидатами для работы в паре с литиевым электродом считались эфиры. Они совместимы с металлическим литием и используются в исследованиях литий-металлических аккумуляторов. Но и у эфиров есть ограничения: они могут быть летучими, горючими и не всегда совместимы с высоковольтными катодами.Российские ученые решили не ограничиваться привычными веществами и расширили круг поиска. Они применили мощный квантово-химический скрининг для оценки устойчивости широкого круга органических жидкостей. Как и ожидалось, эфиры составили самую многочисленную группу среди потенциальных жидкостей для электролита. Неожиданно второй по величине класс (28% от общего числа отобранных молекул) сформировали третичные амины.По словам исследователей, преимущество третичных аминов в их двойной функции. Молекулы не только устойчивы к восстановлению на литиевом аноде, но и известны как функциональные добавки: они связывают вредные примеси (воду, кислоты) и участвуют в формировании защитного слоя на катоде. Такие соединения могут использоваться в литий- и натрий-металлических аккумуляторах нового поколения для стабилизации электролита, связывания примесей и улучшения защитных слоев на электродах.«Наши расчеты оценивали, какие молекулы должны легко разрушаться у литиевого электрода (анода), а какие, наоборот, должны оставаться устойчивыми. По сути, теория работала как фильтр для поиска перспективных веществ среди большого числа органических жидкостей. Третичные амины раньше почти не рассматривали как компоненты растворов аккумуляторных электролитов, совместимых с металлическим литием, но они показали высокую устойчивость как в теории, так и на практике», — пояснил Максим Орехов.Выводы расчетов подтвердились экспериментами. Ученые провели контактные тесты с использованием лития и натрия. С помощью лазерной рефлектометрии они показали, что поверхность металлов, помещенных в среду третичных аминов, сохраняет зеркальный блеск, тогда как в контрольном образце с диметилформамидом быстро тускнеет из-за химической реакции.

    Работа исследователей доказала, что третичные амины могут стать важным элементом новых, более безопасных и функциональных электролитов в аккумуляторах следующего поколения.

    0 читать дальше

  • Международная команда исследователей при участии НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге создала микролазеры, излучающие в диапазоне глубокого ультрафиолета — 255 нанометров. Устройства работают при комнатной температуре, а диаметр самого маленького из них — около двух микрометров, что сопоставимо с размером бактерии. Такие лазеры могут применяться для сенсоров, спектроскопических систем, фотонных чипов и устройств связи. Глубокий ультрафиолет — часть ультрафиолетового диапазона с очень короткой длиной волны, менее 300 нанометров. Такой свет не виден глазу и не освещает пространство в привычном для человека смысле. При этом из-за высокой энергии фотонов глубокий ультрафиолет хорошо поглощается веществом и может запускать фотохимические реакции. Поэтому его используют для технологических задач: анализа газов, обнаружения биологически активных веществ, обеззараживания или передачи данных на небольшие расстояния. Привычные источники такого излучения — ртутные лампы или газовые лазеры — содержат токсичные вещества, а кроме того, громоздки. Для многих задач это ограничение: чем меньше источник света, тем проще встроить его в чип, сенсор или другое компактное устройство. Однако создать такой лазер и удержать в нем свет сложнее: дефекты материала, потери излучения или неточности формы сильнее сказываются на работе маленького устройства. Международная команда ученых из НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге, Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе, Института физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси и Цилуского технологического университета (Китай) разработала коротковолновые миниатюрные лазеры на сапфировых подложках.

    Сапфир уже широко используют на производствах, он дешевле и доступнее некоторых альтернатив. При этом с ним можно работать привычными для микроэлектроники методами: выращивать слои, формировать рисунок и вытравливать элементы устройства. Это открывает путь к созданию компактных фотонных чипов для спектроскопии, биосенсоров и систем связи в ультрафиолетовом диапазоне.Исследователи вырастили на сапфире тонкие полупроводниковые слои, а затем с помощью методов микрообработки сформировали из них микродиски диаметром около двух микрометров. Именно в этих крошечных дисках свет удерживается за счет эффекта шепчущей галереи и усиливается в активной области, содержащей три квантовые ямы. Подобно тому, как звук распространяется вдоль изогнутой стены в галерее, в микродисковом лазере ведет себя свет: он многократно отражается от границы диска и «бежит» по его краю. Это позволяет удержать излучение внутри очень маленького резонатора без сложной системы зеркал.Полученные лазеры работают при комнатной температуре и излучают на длине волны около 255 нанометров. По оценке авторов, это одна из самых коротковолновых реализаций микродисковых лазеров с модами шепчущей галереи на сапфире. Для самого маленького устройства диаметром 2 микрометра пороговая плотность мощности составила около 280 кВт/см², что соответствует лучшим мировым результатам для столь коротких длин волн.Сейчас эти устройства работают за счет оптической накачки от внешнего лазера, однако следующим шагом станет переход к электрической накачке. В практическом плане это гораздо удобнее, поскольку позволит использовать микролазеры в реальных портативных устройствах, избавив от необходимости применять громоздкие внешние источники света. Для этого предстоит снизить электрическое сопротивление слоев, обеспечить эффективную доставку электрических зарядов в область, где возникает лазерное излучение, и при этом сохранить высокое качество кристалла.Исследование показывает, что лазер глубокого ультрафиолета можно уменьшить до размера бактерии и при этом сохранить его работу при комнатной температуре. В перспективе такие микролазеры могут использоваться в спектроскопических системах, биохимических и газовых сенсорах, устройствах UV-C-связи и фотонных чипах, где нужен компактный источник глубокого ультрафиолета.

    0 читать дальше

  • Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Московского физико-технического института синтезировали и протестировали соединение, способное эффективно восстанавливать двигательную активность при болезни Паркинсона.

    По данным ВОЗ за последние 25 лет распространенность болезни Паркинсона в мире удвоилась. В России с этим диагнозом живут более 200 тысяч человек. Эффективного лечения, способного остановить болезнь, до сих пор не существует.Болезнь Паркинсона лишает человека способности двигаться из-за гибели нервных клеток. Ученые МГУ и МФТИ нашли способ если не остановить, то значительно замедлить этот процесс. Они создали молекулу, которая запускает в клетках естественный механизм «внутриклеточной уборки» — удаление химического токсичного мусора, убивающего нейроны.Этот механизм называется аутофагией. Клетка с его помощью избавляется от поврежденных компонентов: дефектных митохондрий и токсичных белков. Нарушение «клеточной уборки» — одна из главных причин развития болезни Паркинсона.За основу ученые взяли синтетическое соединение серратин (AN2) — аналог природного вещества уролитина А, которое содержится в гранатах и клубнике и уже известно способностью запускать аутофагию. На его базе исследователи синтезировали библиотеку из 27 новых молекул.

    0 читать дальше

  • Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) и Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН разработали экспресс-тест нового поколения для диагностики инфаркта миокарда. Метод в 45 раз чувствительнее существующих аналогов и позволяет выявить маркер повреждения по одной капле крови всего за шесть минут.

    Острый инфаркт миокарда остается одной из главных причин смерти от сердечно-сосудистых заболеваний в мире. Врачи скорой помощи и приемных отделений работают в условиях жесткого цейтнота: чем раньше подтвержден диагноз, тем выше шансы пациента. Однако существующие лабораторные анализы занимают 30-60 минут, для их проведения необходимы специальное оборудование и обученный персонал. А экспресс-тесты недостаточно чувствительны, чтобы уловить ранние признаки повреждения сердечной мышцы, поэтому часто дают ложноотрицательные результаты.Именно этот разрыв между скоростью и точностью удалось преодолеть российским ученым. В итоге была создана принципиально новая тест-система.

    © scientificrussia.ru

    0 читать дальше

  • Экспериментальный состав, позволяющий восстанавливать электрическую проводимость пострадавшей сердечной ткани после инфаркта, представили исследователи из Московского физико-технического института. Изобретение призвано снизить смертность пациентов и ускорить их реабилитацию. Подробнее о технологии корреспонденту «Научной России» рассказала автор работы, младший научный сотрудник лаборатории экспериментальной и клеточной медицины Института биофизики будущего МФТИ Елена Александровна Турчанинова.

    © scientificrussia.ru

    0 читать дальше