Впервые в мире предсказывать с высокой
точностью, будут ли новые химические молекулы повышать
урожайность, убивать вредителей и бороться с сорняками, удалось
группе учёных из МФТИ и МГУ под руководством Яна Иваненкова.
Это позволит в разы сократить сроки создания новых веществ, повышающих эффективность сельскохозяйственных работ, а также снизит их стоимость.
Группа исследователей из Института теоретической и экспериментальной биофизики, а также МФТИ, синтезировала новый материал, представляющий собой почти невесомую ткань из нейлоновых нановолокон не более 15 нанометров в диаметре. Как сообщает пресс-служба МФТИ, по своим фильтрующим и оптическим свойствам она превосходит все описанные аналоги и может быть использована в фильтрах для защиты органов дыхания, а также проведения аналитических исследований и других практических целей.
«По соотношению степени задержания и массы фильтра и по соотношению задержания и сопротивления воздушному потоку новый материал превосходит существующие аналоги в несколько раз», — говорится в пресс-релизе.
Для построения модели авторы применили методы машинного обучения, в частности — cамоорганизующиеся карты Кохонена
© Дмитрий Феоктистов/ТАСС
МОСКВА, 16 февраля. /Корр. ТАСС Александра Борисова/. Ученые из МФТИ и МГУ под руководством Яна Иваненкова впервые разработали компьютерную модель, позволяющую предсказывать агрохимическую активность — наличие полезного воздействия на растения — простых молекул. С использованием независимого тестового набора и результатов собственного исследования было показано, что модель обладает высокой предсказательной способностью. Работа опубликована в научном журнале Phytochemistry, рассказали в МФТИ.
Российские ученые из ИОФ РАН и МФТИ разработали новую биосенсорную систему, основанную на применении магнитных наночастиц и предназначенную для очень точного измерения концентрации белковых молекул в различных образцах, включая непрозрачные или сильно окрашенные жидкости.
Новая разработка по своему принципу напоминает тест на беременность, отмечает пресс-служба МФТИ. Анализ проводится с помощью небольшой тест-полоски из пористого материала с двумя реакционными линиями. С одной из сторон наносится капля исследуемой жидкости; через некоторое время результат проявляется активацией либо одной, либо двух линий. Такая тест-полоска может долго храниться до использования. Проведение теста занимает мало времени, не требует специально обученного персонала, легко может проводиться рядом с пациентом и даже в полевых условиях.
Исследователи из МФТИ нашли решение проблемы перегрева активных плазмонных компонентов, необходимых для передачи данных в оптоэлектронных микропроцессорах будущего, которые будут работать в десятки тысяч раз быстрее современных, говорится в статье, опубликованной в журнале ACS Photonics.
Быстродействие компьютеров с большим количеством ядер, а именно так выглядят высокопроизводительные процессоры уже сегодня, определяется не столько скоростью работы одного ядра, сколько скоростью обмена данными между ядрами. Между тем, электрические медные межсоединения в микропроцессорах фундаментально ограничены по пропускной способности, и в настоящее время они уже не позволяют наращивать производительность процессоров. Другими словами, двукратное увеличение количества ядер не дает двукратного роста вычислительной мощности.
© Фото: ACS Publications/Applied Materials & Interfaces
МОСКВА, 15 янв — РИА Новости. Российские ученые из МФТИ, ИХФ им. Семенова, МГУ и ИПХФ создали механизм лазерного нанесения структур на стекло с разрешением в 1000 раз меньше ширины человеческого волоса, говорится в сообщении пресс-службы МФТИ. Фокусировка лазера производилась с помощью маленьких стеклянных сфер, играющих роль линз. Такой механизм позволяет дёшево и достаточно просто наносить сложные структуры на поверхность стекла, получая при этом пространственное разрешение менее 100 нанометров.
Предложенный метод позволит достаточно быстро и дёшево создавать сенсоры и микросхемы наномасштабов. Как говорят учёные, он намного дешевле и технологически проще своих конкурентов, при том что позволяет наносить заданные с компьютера рисунки на поверхности стекла с приемлемым разрешением.
Группа ученых из Германии, Америки и России, при участии заведующего кафедрой Московского физико-технического института (МФТИ) Марка Бородовского, предложила алгоритм, который автоматизирует и делает более эффективным поиск генов. Разработка соединяет в себе преимущества наиболее продвинутых инструментов для работы с геномными данными. Предложенный метод позволит точнее и быстрее анализировать новые последовательности ДНК и находить полный набор генов в геноме.
Статья, описывающая алгоритм, была недавно опубликована на страницах журнала Bioinformatics издаваемого Oxford Journals. При этом саму компьютерную программу уже скачали более 1500 различных центров и лабораторий по всему миру. Тестирование алгоритма показывает его существенно более высокую точность по сравнению с другими программами.
Источник фото: pixabay.com
Ученые из России, США и Китая синтезировали аналог графена из атомов бора — борофен.
Двумерный лист толщиной в один атом, подобный графену по структуре, обладает высокой прочностью, проводимостью и другими уникальными свойствами, которые могут пригодиться при создании наноэлектронных устройств и фотоэлементов.
По словам специалистов, ни одна из объемных форм бора не обладает подобными металлическими свойствами. Ученые уверены, что нашли лидера по прочности на растяжение среди двумерных материалов. Самый знаменитый двумерный материал нашего века — графен, состоящий из атомов углерода. В отличие от других углеродных материалов графен хорошо проводит электричество, причём электроны в нём должны двигаться со скоростями, близкими к скорости света.
МОСКВА, 25 дек — РИА Новости. Группа ученых из Московского физико-технического института (МФТИ) и Института теоретической физики имени Л. Д. Ландау РАН предложила двумерный метаматериал из серебряных элементов, необычно преломляющий свет, исследование было опубликовано в Optical Material Express.
В будущем подобные структуры могут быть использованы для разработки компактных оптических устройств, а также для создания «плаща-невидимки», пишет пресс-служба МФТИ.
Результаты компьютерного моделирования, проведённого авторами, показали высокую эффективность работы материала для света с длиной волны 400-500 нанометров (фиолетовый, синий и голубой цвет). Эффективностью в данном случае называют процент света, рассеянного в нужном направлении. Она составляет около 70% для преломления и около 80% для отражения света. Теоретически эффективность может достигать 100%, но в реальных металлах существуют потери, связанные с омическим сопротивлением.
МОСКВА, 17 декабря. /Корр. ТАСС Александра Борисова/. Ученые из России (МФТИ) и США продемонстрировал возможность полного поглощения электромагнитного излучения с использованием анизотропного кристалла. Наблюдения обладают фундаментальной важностью для электродинамики и предоставляют исследователям принципиально новый подход к поглощению энергии электромагнитных волн, рассказали ТАСС в МФТИ. Работа опубликована в журнале Physical Review B.
МОСКВА, 3 дек — РИА Новости. Международная группа ученых из Курчатовского института, МФТИ, университета Пармы (Италия), МГУ и СПбГУ создала искусственную нейронную сеть на основе полимерных мемристоров — устройств, которые позволяют построить принципиально новые компьютеры, статью о своей работе ученые опубликовали в журнале Organic Electronics.
«По словам исследователей, подобные разработки, в первую очередь, помогут в создании систем машинного зрения, слуха и других органов восприятия, а также систем интеллектуального управления различными устройствами, включая автономных роботов», — говорится в сообщении пресс-службы МФТИ.
Российские ученые из МФТИ сумели объяснить необычный эффект в ряде перспективных сверхпроводящих материалов и с помощью ранее ими же разработанной теории связали плотность носителей сверхпроводящего тока с квантовыми свойствами вещества, статью о своей работе они опубликовали в Physical Review B: Condensed Matter And Materials Physics.
Как отмечается в сообщении пресс-службы МФТИ, авторы исследования — руководитель лаборатории теоретической нанофизики МФТИ Михаил Фейгельман и физик Лев Иоффе пишут в своей статье о так называемых сверхпроводниках с псевдощелью. Термин «щель» относится к квантовой теории сверхпроводимости и обозначает характерный зазор на диаграмме с распределением электронов по энергиям, энергетическом спектре. Выделяют сверхпроводники с «обычной» щелью и особые сверхпроводники, которые даже в своем «нормальном» состоянии демонстрируют нечто похожее на щель — ее называют псевдощелью.
© Фото: МФТИ
Московский физико-технический институт (МФТИ) патентует в США биосенсорные чипы на основе графена, оксида графена и углеродных нанотрубок, которые позволят увеличить точность анализа биохимических реакций и ускорят поиск новых жизненно важных лекарственных средств, сообщает пресс-служба МФТИ.
Американское патентное ведомство опубликовало заявку на патент № 20150301039, поданную МФТИ в мае этого года. В заявке описаны «биологический сенсор и способ создания биологического сенсора». В России эта разработка уже защищена патентом № 2527699 с приоритетом от 20 февраля 2013 года.
Специалисты Инжинирингового центра НИЯУ МИФИ разработали эндоскопическую капсулу нового поколения, которая способна выявлять раковые клетки в желудочно-кишечном тракте человека. Технология будет представлена на выставке ВУЗПРОМЭКСПО, которая пройдет 2-4 декабря в Технополисе «Москва» наряду с другими разработками российских ученых.
МИФИ также представит такие разработки, как датчик, способный предугадывать инфаркт миокарда и домашняя медицинская лаборатория для анализов крови, а также российский планшет «Рупад», главной особенностью которого разработчики называют абсолютную защищенность данных и невозможность доступа третьих лиц к информации.
Ученые из Московского Физтеха выяснили, почему недавно открытые поликристаллические наноалмазы обладают рекордной твердостью и упругостью, и могут царапать природные алмазы, о чем ученые рассказали в статье в журнале Applied Physics Letters.
За последние годы ученые открыли несколько новых форм углерода и других веществ и соединений, таких как нитрид бора, способных соперничать с алмазом в механической прочности и других качествах, которые раньше считались отличительной чертой алмазов. В их число входят эльбор, карбин, фуллерит, нанополикристаллические (NPD) алмазы и аморфный углерод, физическая подоплека многих свойств которых остается загадкой для ученых.
Павел Сорокин и Сергей Ерохин из Института сверхтвердых и новых углеродных материалов в Троицке и Московского физико-технического института в Долгопрудном раскрыли природу некоторых свойств NPD-алмазов, моделируя их свойства при помощи мощнейших суперкомпьютеров. О результатах экспериментов рассказывает пресс-служба МФТИ.
Принципиально новый чип на основе оксида графена позволяет тестировать лекарственные препараты вне живого организма. Технология может произвести революцию в создании новых лекарств и помочь врачам в ближайшем будущем победить неизлечимые заболевания.
Ученые из лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ создали на основе оксида графена сверхчувствительный биосенсор, который открывает новые возможности в медицине и фармацевтике — он поможет в создании новых лекарств и вакцин от опасных инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ, гепатиты, герпес, а также рака и многих других болезней. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Ученые из МФТИ предложили способ создания из графена алмазных пленок — сверхпрочных и в то же время гибких, — которые могут использоваться для защиты поверхностей в наноэлектронике и во многих других сферах. Результаты исследования опубликованы в журнале «Химия и химическая технология».
Группа под руководством Павла Сорокина — сотрудники факультета молекулярной и химической физики МФТИ и Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов в Троицке (ТИСНУМ) — занимается компьютерным моделированием и предсказанием свойств кристаллических материалов. В частности, они изучают так называемые двумерные материалы — кристаллические пленки толщиной в несколько атомов, свойства которых могут резко отличаться от «трехмерных».
Источник фото: пресс-служба МФТИ
Группа ученых из России, США и Китая под руководством Артема Оганова из МФТИ с помощью компьютерного моделирования предсказала существование нового углеродного двумерного материала, «лоскутного» аналога графена, который они назвали «фаграфен». Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Letters.
«В отличие от графена, который образован шестиугольными „сотами“ с атомами углерода в узлах, фаграфен состоит из пяти-, шести- и семиугольных углеродных колец. Отсюда и его название, сокращение от Penta-Hexa-heptA-graphene», — объяснил Оганов, возглавляющий лабораторию компьютерного дизайна материалов МФТИ.
Молодой ученый из МФТИ Игорь Блинов разработал новый метод расчета квантовых характеристик квазикристаллов — материалов, за которые в 2011 году дали Нобелевскую премию по химии. Метод физика основан на использовании специального математического приема, который переносит квазикристалл в многомерное пространство.
Молодой ученый из МФТИ Игорь Блинов разработал новый метод расчета квантовых характеристик квазикристаллов — материалов, за которые в 2011 году дали Нобелевскую премию по химии. Метод физика основан на использовании специального математического приема, который переносит квазикристалл в многомерное пространство.
Квазикристаллы отличаются от простых кристаллов тем, что в них нет бесконечной и всюду одинаковой кристаллической решетки. Если, к примеру, кристалл поваренной соли можно разделить на одинаковые микроскопические кубики, то вот с квазикристаллами так поступить нельзя. Для того, чтобы представить их атомную структуру, стоит взглянуть на изображение:
Расположение атомов в квазикристалле непериодично.
На международном авиасалоне МАКС-2015 Московский физико-технический институт (МФТИ) продемонстрировал восемь новых разработок, и в числе их — модель капельного охлаждения ядерных энергодвигательных систем.
