БиСКВИД может позволить уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!

Учёные НИИЯФ и физического факультета МГУ разработали для логических элементов суперкомпьютера новую микросхему биСКВИД из сверхпроводящего материала, электрическое сопротивление которого равно нулю. Возможно, что изобретение позволит уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!

• 
• Эстетика «СКИФ-Аврора». Фото с сайта intel.ru

Ранее ими была создана микросхема с аналогичным наименованием для сверхпроводниковых высоколинейных детекторов магнитного поля и высоколинейных низкошумящих усилителей.

«Сам биСКВИД был предложен нами ранее совместно с профессором физического факультета Виктором Корневым и использовался в устройствах аналоговой сверхпроводниковой электроники. Новость в том, что в нём сейчас используется джозефсоновский контакт с ферромагнетиком, и схема применяется для обратимых вычислений», - пояснил старший научный сотрудник НИИЯФ МГУ Игорь Соловьев.

Наименование «биСКВИД» произошло от аббревиатуры «СКВИД» (от английского SQUID - Superconducting Quantum Interference Device) – сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство, обладающее уникальной чувствительностью к магнитному полю. Приставка «би» в названии отражает объединение функций двух СКВИДов в одной схеме.

Известно, что высокое энергопотребление современных суперкомпьютеров является сложной проблемой на пути их дальнейшего развития. По оценкам учёных, дальнейшее увеличение производительности такими же темпами, как сегодня, приведёт к тому, что для работы одного суперкомпьютера следующего поколения потребуется персональный блок атомной электростанции.

«Энергопотребление зависит отряда факторов, включая принципы реализации логических операций и выбор материалов, используемых для создания микросхем», – комментирует ситуацию доцент физического факультета МГУ Николай Кленов.

• 
• Вид постоянной составляющей профиля потенциала новой обратимой схемы биСКВИДа с джозефсоновским контактом с ферромагнетиком. Использование ферромагнетика обеспечивает существование эквипотенциальных траекторий эволюции системы в процессе передачи информации (показанных серыми стрелками), минимизирующих энерговыделение

Учёные НИИЯФ и физического факультета МГУ разработали для логических элементов суперкомпьютера новую микросхему биСКВИД из сверхпроводящего материала, электрическое сопротивление которого равно нулю. Возможно, что изобретение позволит уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!

• 

Оригинальный метод анализа акустического сигнала для регистрации нейтрино глубоководными нейтринными телескопами предложила студентка физфака МГУ.

Нейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом, большинство этих частиц проходит всю Землю насквозь, не совершив ни одного столкновения. Для надежной регистрации редких явлений взаимодействия необходимы детекторы больших размеров, хорошо защищенные от попадания других частиц, способных помешать наблюдениям. Поэтому их размещают глубоко под землей, льдом или водой. При этом нейтринные телескопы регистрируют не само нейтрино, а определенные явления, происходящие в результате его взаимодействия с веществом. Современные глубоководные нейтринные телескопы, в том числе и создаваемый сейчас средиземноморский телескоп следующего поколения KM3Net с объёмом более 1 км³, улавливают оптическое черенковское излучение, генерируемое движущимися в воде мюонами, которые образуются в результате столкновения нейтрино с земным веществом.

Сотрудники отдела микроэлектроники НИИЯФ МГУ - Алла Чеботарева, Татьяна Кост, Геннадий Унтила - предложили инновационную конструкцию солнечных элементов Laminated Grid Cell (LGCell).

• 

Новая конструкция позволит уменьшить стоимость вырабатываемой электроэнергии. "Конструкция LGCell родилась и развивается именно в НИИЯФ. Её изюминка - проволоки и плёнки прозрачного проводящего оксида; этим занимаемся мы. Соавторы из компании "Солнечный ветер" изготавливают диффузионные кремниевые структуры для LGCell, а из ФТИ им. А.Ф. Иоффе несут ответственность за корректность измерений параметров солнечных элементов", - рассказал ведущий научный сотрудник отдела микроэлектроники НИИЯФ МГУ, кандидат физико-математических наук Геннадий Унтила.

• 

Бактерии, которые способны очищать почву от пестицидов, вывела российский микробиолог Лилия Анисимова. Эксперт изучила генетику микроорганизмов и выделила из бактерии ДНК, отвечающую за разрушение пестицидов.

Практические опыты проводились на базе Международного биологического центра МГУ. Удалось обнаружить, что бактерии активно размножаются в почве с высоким уровнем содержания пестицидов и гербицидов, а также разрушают фенольное кольцо.

Бактерии способны распознать в почве пестициды, так как они являются их единственным источником питания, и поглотить их. Учёные уже занялись разработкой сельскохозяйственного препарата, в состав которого входят эти бактерии. Патент на препарат также получен, так что, возможно, в скором времени он будет запущен в массовое производство.

По словам Лилии Анисимовой, препарат не только выводит пестициды из почвы, но также обогащает её минералами и микроэлементами, благодаря чему культуры становятся более устойчивыми к негативному воздействию окружающей среды.

При нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, благотворную роль могут сыграть митохондриальные антиоксиданты SkQ1 (пластохинонил-децил-трифенилфосфоний) в наномолярной концентрации. Во всяком случае, об этом свидетельствует серия экспериментов на крысах, которую провели российские учёные, представляющие Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова и Институт цитологии и генетики (ИЦиГ) Сибирского отделения Российской академии наук.

• 
• Антиоксидант_SkQ1

Антиоксидант SkQ1. Изображение: visomitin.ru

Для испытаний, проведённых в рамках исследования, которое опубликовано в журнале Journal of Alzheimers Disease, учёные использовали крыс линий OXYS и Wistar. У крыс OXYS с возрастом быстро начинают проявляться изменения, аналогичные тем, которые претерпевает организм человека, страдающего болезнью Альцгеймера – в частности, изменение поведения, снижение способности к обучению и ухудшение пространственной памяти. У крыс линии Wistar подобных патологических проявлений не наблюдается, однако, поскольку болезнь Альцгеймера связана с процессом старения, учёных интересовало, не оказывает ли их средство и «омолаживающий» эффект.

Весной будущего года на орбиту отправится новый космический аппарат МГУ, названный в честь основателя университета. «Михайло Ломоносов» станет третьим представителем космической флотилии главного ВУЗа страны -- после двух мини-спутников «Татьяна» и «Татьяна-2». Сегодня в цехах предприятия ВНИИЭМ, где и построили спутник, «Ломоносов» проходит предстартовые испытания.

• 
• Трехмерная модель детектора Рисунок: НИИЯФ МГУ

Группа физиков из нескольких российских научных центров разработала проект промышленного детектора антинейтрино. Так как эти частицы отличаются крайне высокой проникающей способностью и при этом образуются в ходе ядерных реакций, ученые предлагают использовать свою разработку для контроля за производством оружейного плутония. Подробности приводит официальный сайт НИИЯФ МГУ.

Детектор, спроектированной физиками из НИИ Ядерной физики имени Скобелицына под руководством Александра Чепурнова, планируется собрать в первой половине 2014 года. После этого ученые испытают его на АЭС вблизи ядерного реактора для того, чтобы проверить работоспособность устройства и показать принципиальную возможность отследить производство оружейного плутония.

• 

Группа сотрудников Научно-исследовательского института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами ОАО «НИИграфит» провели исследования структуры поверхностного слоя углерод-углеродных композитов на основе углеродных волокон. В результате обнаружено, что при повышенных температурах высокодозное облучение ионами приводит не только к потере анизотропии структуры оболочки полиакрилонитрильных волокон, но и к их гофрированию.

За счёт гофрирования структуры поверхности углеродных волокон может существенно повыситься его прочность сцепления с матрицами из углерода и керамики, что позволит повысить рабочую температуру эксплуатации углерод-керамических композиционных материалов по меньшей мере до 2500 градусов Цельсия. До настоящего времени рабочая температура эксплуатации углерод-керамических композиционных материалов составляет около 1700 градусов.

«Предполагается, что гофрированная структура поверхности углеродного волокна не изменит механическую прочность композита. Окончательные выводы за экспериментом», – сообщил ведущий научный сотрудник НИИ ядерной физики МГУ Анатолий Борисов.

В настоящее время углерод-углеродные и углерод-керамические композиционные материалы на основе углеродных волокон широко используются в качестве энергонагруженных и теплонапряжённых элементов конструкций ядерных реакторов, термоядерных устройств и ракетно-космической техники.

Это первая совместная экспедиция Русского географического общества (РГО) и МГУ. Планируется, что поход продлится около месяца, и целью его станут Новосибирские острова.

• 
• РИА Новости. Геннадий Шишкин

Судно Морского государственного университета (МГУ) имени Невельского "Профессор Хлюстин" с курсантами и преподавателями на борту во вторник из Владивостока отправилось в научную экспедицию, в ходе которой планируется провести климатический и экологический мониторинг Северного морского пути.

• 

Углеродные нанотрубки

Группа по нанокомпозитам, входящая в отдел физики атомного ядра НИИЯФ МГУ, занимается разработкой методов синтеза углеродных нанотрубок и исследует возможности применения углеродных нанотрубок. Более подробно о работе в этом направлении рассказал руководитель группы доктор физико-математических наук, профессор Николай Гаврилович Чеченин.

- Николай Гаврилович, расскажите о своих исследованиях углеродных нанотрубок.

- Пожалуй, начну с понятий. Углерод – один из наиболее важных элементов. Он содержится в нашем организме, его в нас - около 21 процента. Всё, что нас окружает, тоже состоит из углерода: живой и неживой органический мир. Меня поражает многообразие форм, в которых встречается углерод. Только в чистом виде, без участия других элементов, углерод встречается в большом количестве модификаций или, как говорят, аллотропных форм. Среди них наиболее известны всем – графит (из него делают стержни карандашей), уголь, алмаз. Углерод в чистом виде обладает одной из удивительных модификаций - углеродными нанотрубками, сокращённо УНТ. Это, когда атомы углерода связаны в длинную молекулу, образующую цилиндрическую трубку. Она бывает одностенной и многостенной. Многостенная состоит из нескольких трубок, вложенных одна в другую. Их может быть до десятков. Получается такая матрёшка.

На базе НИИЯФ МГУ открывается лаборатория, которая займётся разработкой электронных ускорителей и будет участвовать в их мелкосерийном производстве. Этот проект реализуется в рамках государственно-частного партнёрства в соответствии с 217 постановлением правительства РФ. В создании лаборатории электронных ускорителей МГУ принимают участие МГУ имени М.В. Ломоносова и частная компания «Скантроник Системс».

• 
• Импульсный разрезной микротрон на энергию 70 МэВ (НИИЯФ МГУ)

«Сфера применения электронных ускорителей весьма широка, их используют в медицине, в технологических процессах промышленности, в установках для стерилизации, в инспекционно-досмотровых комплексах, в дефектоскопии. Разработка ускорителей для этих целей будет приоритетным направлением деятельности лаборатории электронных ускорителей МГУ», – сообщил доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией электронных пучков отдела электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИЯФ МГУ Василий Шведунов.

• 

Действующий прототип линейного ускорителя электронов на энергию 10 МэВ

На базе НИИЯФ МГУ открывается лаборатория, которая займётся разработкой электронных ускорителей и будет участвовать в их мелкосерийном производстве. Этот проект реализуется в рамках государственно-частного партнёрства в соответствии с 217 постановлением правительства РФ. В создании лаборатории электронных ускорителей МГУ принимают участие МГУ имени М.В. Ломоносова и частная компания «Скантроник Системс».

«Сфера применения электронных ускорителей весьма широка, их используют в медицине, в технологических процессах промышленности, в установках для стерилизации, в инспекционно-досмотровых комплексах, в дефектоскопии. Разработка ускорителей для этих целей будет приоритетным направлением деятельности лаборатории электронных ускорителей МГУ», - сообщил доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией электронных пучков отдела электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИЯФ МГУ Василий Шведунов.

Ученые МГУ разработали «умные» жидкие кристаллы с добавлением квантовых точек — сообщается на сайте МГУ. Результаты исследования опубликованы в Advanced Materials. На разработанных жидких кристаллах можно ультрафиолетовым светом записать изображение, а затем считать эту информацию — сканируя жидкий кристалл тем же ультрафиолетовым светом и фиксируя изменение степени поляризации света, излучаемого материалом. Жидкие кристаллы с подобным свойством представляют интерес как потенциальные устройства записи, хранения и воспроизведения графической информации.

«Основная идея состояла в электро- или фотоуправлении параметрами флуоресценции квантовых точек в ЖК-матрице», — рассказывает доцент, ведущий научный сотрудник химического факультета МГУ Алексей Бобровский, один из авторов исследования.

По мнению авторов работы, фото- и электроуправляемые ЖК-материалы могут в будущем послужить источниками одиночных фотонов в квантовой криптографии, а также могут быть использованы в нанофотонных системах, например, для создания миниатюрных лазеров с низким порогом генерации излучения и с фото- и электронастраиваемыми характеристиками излучения.

По просьбе блогеров и пользователей ВКонтакте, Роскосмос, как создатель, и Росгидромет, как пользователь спутника «Электро-Л» изменили режим работы космического аппарата и сняли солнечное затмение в Австралии в ускоренном режиме съемки.

Автор обращения Виталий Егоров. не так давно с помощью интернет-пользователей нашедший на Марсе советскую автоматическую станцию "Марс-3", утерянную более 40 лет назад, рассказывает об этой съемке на популярном интернет-ресурсе:

"Кажется, никто не верил, что это реально — уговорить Роскосмос сделать что-то подобное для простых интернет-пользователей. Сам я полагал, что это будет сложнее, чем попросить NASA сфотографировать Марс, и на успех надеялся, но, откровенно, не верил. Но это свершилось! Сразу две научные группы подготовили для нас результаты ночной съемки спутника. Во время австралийского затмения на космическом посту дежурили усиленные смены, а ведь это была ночь после праздника 9 мая. Готовые фотографии на открытый FTP загружались вдвое быстрее чем при штатной работе. И было не три снимка, как ошибочно написали РИА-Новости, а семь — каждые 15 минут, начиная с 0:55. Был даже один десятиминутный интервал.

В конце февраля в ходе комплексных испытаний комплекса научной аппаратуры (КНА) спутника «Ломоносов» проводились проверки составных частей космического телескопа ТУС. В частности, сотрудники НИИЯФ МГУ, используя стенд «параллельных лазеров» (фото 1), проверили геометрические характеристики зеркала космического телескопа ТУС на наличие дефектов и стабильность параболичности секторов зеркальных сегментов.

• 
• large_2.stend_parallelnyh_lazerov.gif

Фото 1. Стенд параллельных лазеров

Электрохромные "умные окна" уже не новинка, о подобных разработках уже упоминалось на "Сделано у нас" - например, здесь, и здесь.

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова разработали свой вариант подобного устройства, в котором основным рабочим веществом стал новый материал - проводящий электрохромный поливиологен, синтезированный в ИНЭОС РАН. Для повышения контрастности и соблюдения электронейтральности после прохождения окисления/восстановления в паре с ним использовали низкомолекулярный проводящий димер анилина. После аккуратного подбора остальных вспомогательных компонентов электрохромной смеси (электролита, загустителя и пр.) исследователям удалось достичь хороших рабочих характеристик. Так, устройство, представляющее из себя два проводящих стекла с закачанной между ними электрохромной смесью, обратимо меняло свой цвет менее чем за секунду после подачи напряжения и сохраняло свои свойства после 10000 подобных переключений.   

 

• 
• Стекло, покрытое проводящим индий-оловом оксидом с нанесённой тонкой плёнкой электрохромного поливиологена (основного рабочего вещества, разработанного умного окна). С приложением небольшого внешнего напряжения (0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1.0 В) плёнка постепенно приобретает голубую окраску

 

• 
• Внешний вид поверхности разработанного в НИИЯФ МГУ имени М.В. Ломоносова НКГ-материала. Фото с сайта: www.i-mash.ru

 

В НИИЯФ МГУ имени М.В. Ломоносова разработан наноструктурный материал с уникальными автоэмиссионными свойствами, делающими его перспективным для реализации приложений вакуумной электроники, включая рентгеновские источники, источники света, вакуумные СВЧ приборы, нейтрализаторы заряда ионных потоков.

• 

 

В Татьянин день, 25 января, на факультете вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М.В. Ломоносова открылась обновлённая учебно-научная лаборатория Intel. Студенческие команды будут вести в ней исследования на стыке точных и естественных наук, а также гуманитарных направлений. На базе лаборатории стартуют два новых учебных курса: «Дополнительные главы по гетерогенным параллельным вычислениям», а также инновационный практикум, где студенты могут попробовать себя в роли разработчиков коммерчески успешных проектов в сфере IT.

Инвестиции в лабораторию со стороны Intel составили десятки тысяч долларов. Сотрудничество Intel и МГУ имени М.В. Ломоносова длится чуть больше десяти лет. На данный момент компания ведёт 16 совместных проектов с университетами России, не только в Москве, но и в Санкт-Петербурге, Новосибирске и Нижнем Новгороде. Всего Intel тратит на образовательные программы в средней и высшей школе по всему миру 100 миллионов долларов в год.

В Баку открылся новый учебный комплекс Бакинского филиала Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. В церемонии открытия нового учебного комплекса принял участие Президент Азербайджана Ильхам Алиев. 
Присутствовавшие на церемонии ректор МГУ Виктор Садовничий и ректор Бакинского филиала российского вуза Наргиз Пашаева проинформировали президента, что при строительстве комплекса, начавшемся в июне 2010 года, использовались новейшие технологии с учетом опыта признанных во всем мире университетов.

• 

 

Новый учебный комплекс, включающий семь корпусов и четыре общежития, построен с использованием самых последних технологических достижений, основываясь на опыте известных мировых университетов, в особом дизайне на уровне высших стандартов. Комплекс, во дворе которого проведены работы по озеленению, построен на территории площадью 5 гектаров. В комплекс включены также зал ручных игр, плавательный бассейн и тренажрный зал.