Ученые ИТМО улучшили оптоволокно для передачи данных

"С помощью новой технологии захвата света удалось избавиться от "слепых зон", которые возникали при больших углах падения. "Прокаченное" оптоволокно можно использовать для улучшения изображения эндоскопии и лапароскопии, квантовых технологий и оптоволоконных датчиков", - говорится в сообщении.

Отмечается, что с помощью оптоволокна можно провести эндоскопию, которая позволит поставить более точный диагноз пациенту. Но из-за наклонного падения света эффективность использования оптоволокна для этих целей снижается.

Этот вопрос решили ученые ИТМО Олег Ермаков и Андрей Богданов вместе с коллегами Института фотонных технологий им. Лейбница в Германии и Австралийским национальным университетом.

Исследователи предложили использовать диэлектрическую наноструктуру из нитрида кремния, которую нанесли на торец оптоволокна. Она попринимает свет любой поляризации с любого направления при больших углах падения. Это значительно увеличило эффективность захвата света по сравнению с оптическими волокнами с металлической наноструктурой или без неё.

В ближайшее время ученые планируют оптимизировать процесс изготовления наноструктур с помощью технологии нанопечатной литографии. Сейчас ученые работают над автоматическим алгоритмом, который бы позволил определить дизайн отдельной наноструктуры под любую конкретную задачу.

"Реализованное устройство будет полезно для любого приложения, которое требует удаленного сбора света под большим углом, например, в спектроскопии in-vivo или квантовых технологиях", - приводятся а сообщении слова руководителя проекта, профессора Маркуса Шмидта.

Исследование проводилось при поддержке Фонда развития теоретической физики и математики "БАЗИС", Немецко-Российского междисциплинарного научного центра (G-RISC) и Российского Научного Фонда.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые ЮФУ разрабатывают установку для одновременного преобразования энергии ветра и солнца

"Разработка комбинированного автономного энергетического комплекса солнечно-ветровой установки призвана объединить солнечную и ветровую энергии в один поток. За счет этого мы можем вырабатывать электрическую энергию чуть ли не 24 часа в сутки. Точнее около 20 часов беспрерывно", - приводятся в сообщении слова руководителя проекта Александра Волошина.

Он добавил, что создание комбинированного комплекса позволит установке работать максимально эффективно.

"Поскольку использование энергии от солнечной батареи помогает разгонять ротор ветрогенератора при низких стартовых скоростях ветра, а ветровая установка генерирует энергию ночью, мы сможем использовать систему в любое время суток и при любых погодных условиях. Изначально она нацелена на комбинированное использование источников энергии со следящей системой и адаптивным управлением", - отметил Волошин.

По его словам, на солнечных панелях используется система слежения за солнцем, которая увеличивает выходную суточную генерацию энергии на 30-40% по сравнению со стационарно установленными солнечными панелями.

"Социальная значимость проекта обусловлена нынешней обстановкой в России в отношении подачи электричества на определенных территориях страны и проблемой с доступом к линии электропередач (ЛЭП). Программа энергетики до 2030 года правительства РФ определяет цели на популяризацию и общее развитие возобновляемой "зеленой" энергетики, что полностью соответствует тематике нашего проекта. К основным потребителям можно отнести аграрный сектор и сельское хозяйство, оборудование телекоммуникационных компаний и GSM станций, частный сектор, дачные поселки и удаленные районы, лишенные доступа к линии электропередач как к основному или дополнительному источнику питания", - сказал Волошин.

Ученые создают свой проект на средства гранта Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Он должен быть реализован в течение двух лет.

В 2022 году планируется разработать полнофункциональный прототип системы, а затем запустить установки в производство.

В рамках проекта закупят оборудование: солнечных панелей, роторов ветрогенератора, аккумуляторов, контроллеров заряда, двигателей следящей системы. Затем планируется изготовить конструкцию, скомпоновать солнечную установку со следящей системой и разработать основные алгоритмы работы солнечного модуля на микропроцессорном управлении. Солнечно-ветровые установки пройдут плановое тестирование и доработку программной и аппаратной частей, и только затем готовый продукт станет доступен для потребителя.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Цифровой двойник системы электропитания спутников создают в Самаре

"Анализ накопленной нами телеметрической информации показал, что чаще всего нештатные ситуации на борту космического аппарата происходят из-за отказов по вине системы электропитания. Поэтому если с помощью цифрового двойника смоделировать работу системы электропитания и иметь возможность прогнозировать показатели и характеристики системы на тот или иной момент времени, это, безусловно, повысит живучесть спутника и увеличит вероятность безотказной работы космического аппарата",- сказал Иванушкин, слова которого приводятся в сообщении.

По его словам, моделирование работы системы позволит прогнозировать отказы компонентов и предсказывать возникновение на борту нештатных ситуаций.

Параметры состояния системы будут рассчитываться как в режиме реального времени, так и на будущее - вплоть до окончания планируемого срока активного существования аппарата.

"Цифровой двойник должен учитывать, насколько это возможно, все особенности своего оригинала. Например, принимать в расчет деградацию аккумуляторных и солнечных батарей, а также учитывать светотеневую обстановку и ее влияние на энергобаланс и возможности работы остальной аппаратуры космического аппарата", - сказал Иванушкин.

Планируется, что данный цифровой двойник войдет в состав программного обеспечения Наземного комплекса управления малыми космическими аппаратами университета и будет задействован при эксплуатации спутников серии "Аист". Однако в перспективе двойник можно адаптировать для работы с другими космическими аппаратами.

Проект по созданию цифрового двойника стал победителем конкурса программы "УМНИК" и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые ИТМО создали новый материал

"Новый материал создали ученые Научно-образовательного центра инфохимии ИТМО в процессе исследования системы, основанной на осаждении цианурата меламина", - говорится в сообщении.

Авторы исследования пояснили, что цианурат меламина – это удобное модельное соединение с системой водородных связей. В промышленности его добавляют в полимеры и краски для снижения их горючести.

"У цианурата меламина достаточно много интересных свойств и сфер применения. Но нас привлекло именно то, что он образует нерастворимый осадок уже при ничтожных концентрациях реагентов. В частности мы решили проверить, получится ли осадок, если мы немного понизим симметрию одного из исходных веществ, и взяли барбитуровую кислоту вместо циануровой", - приводятся в сообщении слова одного из авторов работы Владимира Шиловских.

Отмечается, что в ходе первых тестов новый материал проявил интересные свойства: он образовывает хорошо ограненные крупные кристаллы и люминесцирует при воздействии ультрафиолетовым излучением. Ученые также сняли спектр электронного парамагнитного резонанса, который указал на наличие "внешних" радикалов в веществе.

"Молекулярная структура и меламина, и барбитуровой кислоты буквально нашпигована атомами азота и водорода, которые в свою очередь должны расщеплять сигнал в спектре ЭПР. Если неспаренный электрон хотя бы на какую-то долю локализован на этих атомах, то должно произойти значимое расщепление сигнала. Здесь мы этого не наблюдаем. Получается, что барбитурат меламина как-то захватывает радикалы из окружающей среды и стабилизирует их в своей структуре. Вероятно, люминесценция и связана с этими "внешними" радикалами", - отмечает Шиловских.

По словам ученых, если вещество способно захватывать из окружающей среды радикалы, то с его помощью можно наблюдать за подобными процессами и даже контролировать их. Барбитурат меламина образуется в водном растворе при комнатной температуре и нейтральном pH, что, по словам исследователей, потенциально дает возможность использовать его при манипуляции с клетками.

В настоящее время ученые ИТМО продолжают исследовать свойства нового материала.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Виброперчатку для передачи звука глухим создали в Самаре

"Когда человек теряет слух, у него обостряются другие чувства. Происходит сенсорное замещение: мозг компенсирует отсутствие информации от одного органа чувств за счёт других. Виброперчатка - это ретранслятор, преобразующий звуки в тактильные ощущения", - цитирует пресс-служба Бражникова.

Сначала молодой ученый создал перчатку-джойстик для видеоигр, затем он усовершенствовал устройство и превратил его в необычный слуховой аппарат.

Инженер убрал датчики положения пальцев, снабдили перчатку вибромоторами, а электронный блок управления переделал из игрового контроллера в анализатор спектра звуковых сигналов. Отмечается, что микрофон, расположенный на перчатке, усиливает звуковой сигнал и передаёт его на анализатор спектра. Анализатор разбивает звуковой диапазон на отдельные полосы частот. Каждой полосе звука соответствует один тактильный модуль. Сила тактильной стимуляции пропорциональна амплитуде звуковых колебаний.

"Например, у пианино множество клавиш, нажатия на которые порождает определенную ноту, то есть звуковое колебание определённой частоты. А теперь представим, что есть инструмент, который производит обратную операцию, то есть он улавливает ноты и преобразует их в нажатия клавиш, в тактильные стимуляции. Виброперчатка - это и есть пианино, но только работающее наоборот", - пояснил Бражников.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter" 

Экологичный генератор для Арктики создают ученые в Томске

Томские ученые создают новый генератор вместе с коллегами из Федерального НПЦ "Алтай" и государственного научного центра РФ "Тринити" (Москва).

По словам руководителя базового центра проектирования НИИ ПММ ТГУ Владимира Бутова, поиск месторождений в море проводится методом электроразведки, но для него необходимы мощные специализированные источники тока. Наиболее востребованными являются МГД-генераторы, которые работают на продуктах сгорания твердого металлизированного плазмообразующего топлива, аналогичного ракетному.

"Было принято решение перейти на более экологичный и дешевый вид горючего -пиротехническое. Его основные компоненты - порошки магния (горючее) и калиевой селитры (окислитель), которые имеют развитую сырьевую и производственную базу в России, а также в большинстве стран мира", - сказал Бутов.

Он уточнил, что по проведенным оценкам, полная себестоимость 1 кг комбинированного топлива будет в четыре раза меньше самой низкой себестоимости баллиститного твердого плазмообразующего топлива.

При этом схема МГД-генератора, работающего на пиротехническом топливе, будет сложнее: чтобы при сжигании металла извлечь из него максимум энергии, потребуется двухступенчатая камера сгорания. В настоящее ученые создают виртуальную модель установки, на котором проведут все испытательные работы, в том числе тестирование топлива с разными компонентами для выбора оптимального состава.

До конца 2020 года ученые проведут все работы по моделированию установки и проверки ее функциональных возможностей. В начале 2021 года разработчики перейдут на уровень эскизного проектирования нового импульсного МГД-генератора, необходимого для поиска шельфовой нефти.

ТГУ был открыт в 1888 году. Вуз занял седьмое место в Национальном рейтинге университетов 2020 года, подготовленном международной информационной группой "Интерфакс", сохранив прошлогоднюю позицию.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Новую технологию экстракции гвоздичного эфирного масла создали ученые БелГУ и РУДН

Технология извлечения эфирного масла при помощи растворителей Novec 1230 и Novec 7100 позволит получить больше соединений с лечебными свойствами из эфиромасличного сырья, отмечают ученые.

"Получение основного компонента эфирного масла - эвгенола, который обладает антимикробным, обезболивающим, антиоксидантным, противораковым, антигельминтным и противовоспалительным эффектами, за два часа циркуляции растворителя Novec 7100 составило 85%. В аналогичных условиях выход эвгенола в другой растворитель Novec 1230 составил 54% за 4 часа циркуляции", - говорится в сообщении.

По данным разработчиков, этот способ может стать достойной альтернативой технологиям, в которых для получения эвгенола применяются сжиженные газы и сверхкритические жидкости.

"Он достаточно прост, не требует использования специального оборудования, работающего под давлением, и холодильной установки. При этом мало уступает этим технологиям в количестве полученного эвгенола", - подчеркивают авторы исследования.

НИУ "БелГУ" (Белгородский государственный национальный исследовательский университет) объединяет девять институтов, два колледжа и филиал в Старом Осколе. В нем обучаются более 23 тыс. студентов из всех регионов России, 3 тыс. иностранных студентов из 90 стран мира.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Самарские ученые разработали систему предсказания технических неполадок для самолетов и промышленного оборудования

"Подобные решения могут использоваться для повышения безопасности авиационных перевозок, но уже сейчас полученные характеристики позволяют применять их в промышленности, в беспилотных летательных аппаратах и автомобилях. Создан прототип устройства для диагностики оборудования на производстве, который способен уменьшить вероятность простоев на промышленных предприятиях, предотвращая внезапные отказы оборудования",- говорится в сообщении.

По словам доцента кафедры эксплуатации авиационной техники Альберта Гареева, в разработке ученых вуза задействован нейросетевой базис, используется технология глубокого машинного обучения.

"В результате создан, по сути, уникальный программный продукт, который в процессе работы самообучается и, диагностируя состояние техники, сообщает человеку, какой элемент той или иной системы находится в предотказном состоянии и может вскоре выйти из строя", - цитирует пресс-служба слова Гареева.

 Он отметил, что в процессе работы идет постоянное сравнение с идеальным состоянием техники - "идеальным портретом", закрепленным в базе данных программы.

Чтобы обучить эту нейросетевую программу, ученые создали имитационные модели на базе немецкого программного пакета StimulationX. В качестве пробного объекта диагностики использовалась собранная на стенде гидравлическая система вертолетов семейства "Ми".

"Стенд имитировал утечку рабочей жидкости и газа гидравлической системы, изменения в частоте вращения насоса, повышение температуры и давления, а также различные действия пилота вертолета. Результаты показали, что нейросетевая система в ходе диагностирования может в буквальном смысле эволюционировать, постепенно обучаясь и набираясь опыта на практике, словно человек. Точность обнаружения неисправностей по результатам экспериментов достигла 98%",- уточняется в сообщении.

 Аппаратная платформа комплекса без датчиков выполнена на базе мобильного нейропроцессора с энергопотреблением 5-10 Вт и стоимостью порядка 9 тыс. рублей.

"Мы можем для любого технологического комплекса сделать свою индивидуальную диагностическую систему и это позволит снизить финансовые потери от возможного простоя оборудования. То есть, когда вы знаете, что на конвейере такой-то насос находится в предотказном состоянии, то вы сможете подключить резервную линию, не останавливая производство, а этот насос оперативно заменить или отремонтировать, причем у вас уже будет конкретная рекомендация от нашей системы, что надо снять вот такой-то агрегат и открутить такой-то золотник",- добавил Гареев.

В настоящее время ведутся переговоры с рядом предприятий по возможности внедрения данной разработки.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Защищающую от COVID-19 ткань создали в ЮФУ

"Ученые предлагают нанести на поверхность или внедрить в структуру ткани наноразмерные частицы металлической меди, что позволит намного эффективнее бороться с вирусом. Уже готово несколько лабораторных образцов", - сказано в сообщении.

По словам заместителя директора Научно-исследовательского института физической и органической химии ЮФУ по инновационной деятельности и прикладным исследованиям Анатолия Пономаренко, которые приводятся в сообщении, есть несколько технологий изготовления таких тканей.

Он пояснил, что ткани нового образца будут противостоять вирусу, так как по сравнению с теми, что уже есть, они будут не накапливать вирус на своей поверхности, а убивать его.

"Ткань будет стерильна в течение всего времени работы. Костюм из этой ткани можно будет стирать и снова использовать. И дышать в таких костюмах легко", - отметил ученый.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые ТУСУРа нашли способ измерить температуру в глубине тела

"Достоинством радиометрических методов при неинвазивном измерении глубинных температур тела человека является возможность получения данных оперативно и непрерывно, в реальном масштабе времени, при этом пассивная радиолокация безвредна для здоровья", - сообщил профессор кафедры конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры ТУСУРа Александр Филатов.

По его словам, ученые разработали совершенно новый принцип работы радиометров, смоделировав очень чувствительный прибор, который не реагирует на внешние помехи.

В ходе исследования ученым добились измерения температуры тела на глубине до 7 см. Метод может быть востребован для диагностики рака груди. Ученые работают над тем, чтобы технологию можно было применять и для других локализаций.

По данным пресс-службы ТУСУРа, важность измерения внутренней температуры тела обусловлена тем, что практически все болезненные процессы связаны с воспалением и с изменением температуры органа или участка тела. Например, в месте скопления раковых клеток происходит локальное увеличение температуры. На этой стадии рентген и ультразвук еще не в состоянии зафиксировать изменения.

ТУСУР создан в 1962 году как институт радиоэлектроники и электронной техники, статус университета получил в 1997 году; ведет подготовку бакалавров, специалистов и магистров по всем основным разделам электроники и радиотехники, программирования, информационной безопасности, электронной и вычислительной техники, автоматики и систем управления, информационных технологий.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые ЮФУ получат до 3 млн рублей на исследования общественно-политических процессов в период пандемии коронавируса

"РФФИ и Экспертный институт социальных исследований окажут грантовую поддержку трем проектам ЮФУ, представленным в конкурсе фундаментальных междисциплинарных исследований", - сказано в сообщении.

В нем говорится, что в конкурсе исследователей поддержку получил проект ЮФУ "Методология предупреждения рисков возникновения социально-политической нестабильности поколения Z, прошедшего вынужденную самоизоляцию (Кросс-культурный контекст)", научным руководителем которого выступает завкафедрой социальной философии Елена Агапова.

"Актуальность темы исследования вызвана ситуацией самоизоляции в условиях пандемии. Ситуации, безусловно, новой, которой еще не было в опыте нынешних поколений, и характеризующейся последствиями, требующими необходимости прогноза. В условиях дестабилизирующих факторов вынужденной самоизоляции, вызванной пандемией COVID-19, когда основной формой коммуникации становится электронно-опосредованная среда, поддержка грантом нашего проекта исследований является весьма своевременной, и возможно положит начало новым исследованиям в данной области", - приводятся в сообщении слова Агаповой.

Проект получит грант в размере от 700 тыс. до 3 млн рублей.

В конкурсе молодых исследователей выделены два проекта ЮФУ - "Типология вербальных символов политического дискурса" и "Краудсорсинг в гражданских и политических кампаниях: модели технологической успешности в российской публичной политике (2015-2020 гг.)".

Проекты-победители получат на проведение исследований от 400 до 700 тыс. рублей.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые СПбГУ разработали сборщик для расшифровки геномов коронавирусов

"Новая разработка Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ, получившая название coronaSPAdes, позволяет собирать геномы РНК-вирусов, и в первую очередь коронавирусов. По предварительным данным, с ее помощью уже удалось восстановить последовательности геномов ранее неизвестных коронавирусов", - отметили в пресс-службе.

Модуль coronaSPAdes - это специальный режим сборщика SPAdes (Saint Petersburg Assembler) - также разработки ученых СПбГУ. Сборщик SPAdes и различные режимы его работы позволяют производить расшифровку геномов живых организмов, в том числе вирусов.

"Дело в том, что биологи до сих пор не умеют читать геномы так же, как мы читаем книгу: от начала и до конца. Вместо этого они "прочитывают" небольшие фрагменты, которые потом собирают в полный текст. Поэтому сборка генома мало чем отличается от сборки пазла из миллиона частей. Эта задача относится к одной из самых сложных алгоритмических проблем в биоинформатике, и, чтобы ее решить, необходимо использовать специальные инструменты - геномные сборщики", - уточнили в пресс-службе.

CoronaSPAdes является программой с открытым исходным кодом, которая доступна для скачивания и использования всем желающим.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Студенты крупнейшего уральского вуза создают нейросеть для мониторинга деревьев

"Для учета деревьев используется созданная компанией (Naumen - ИФ) нейросеть, с помощью которой распознаются и фиксируются деревья в мегаполисе. Студенты УрФУ помогают в разметке деревьев и указании их точного местонахождения. Один из путей сбора разметки - это телеграмм-бот, который написали учащиеся", - говорится в сообщении. 

Специалисты отмечают, что такая практика распространена в зарубежных городах - так, в Нью-Йорке дерево можно взять под опеку и ухаживать за ним. 

"Сейчас ребята в процессе сбора размеченных данных для дообучения нейросети распознавать дерево на фотографии со Street View. Нейронная сеть должна отличать деревья от столбов, есть и другие нюансы", - отметила аналитик-разработчик систем машинного обучения Naumen Татьяна Зобнина. 

Также новая программа, по словам специалиста, поможет аллергикам при выборе района проживания или места для прогулок. 

"Чтобы эффективно реализовать задумку, нам требуется помощь! Сейчас нам необходимо разметить небольшое количество фотографий с деревьями, чтобы потом научить нейросеть хорошо и детально распознавать деревья нашего города. Каждое размеченное вами фото может спасти настоящее дерево", - отметил студент УрФУ Георгий Шишкин.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые ИТМО предложили выращивать оптические чипы в чашке Петри

"Ученые предпринимали попытки заменить кремниевые волноводы (в чипе - ИФ) на серебряные, однако и в таких системах расстояние передачи сигнала не было достаточным. В итоге группа ученых, в которую вошли специалисты Университета ИТМО, отказалась от кремния или серебра, и сделала волноводы из фосфида галлия", - говорится в сообщении.

Этот материал обладает очень маленькими потерями в видимой части спектра, что немаловажно, а сам микролазер сделан из перовскита. Однако самое главное – и источник света, и волновод выращиваются вместе в одной чашке Петри методами растворной химии, что намного дешевле используемой сейчас нанолитографии.

Размер элементов получившегося чипа примерно в три раза меньше, чем у работающих в инфракрасном спектре аналогов.

"Важной особенностью чипа является возможность перестройки длины волны его излучения от зеленого до красного простым методом – анионным обменом между перовскитом и парами галогенидов водорода. Причем, цвет излучения можно поменять уже после создания чипа, и этот процесс обратим. Это может быть полезно для устройств, в которых необходима передача сигнала на разных длинах волн", - приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника физико-технического факультета Университета ИТМО Анатолия Пушкарева.

Кроме того, ученые установили на созданный чип оптическую наноантенну из перовскита, которая улавливает сигнал, идущий по волноводу, и позволяет связать два чипа в одну систему.

"Мы добавили наноантенну на другой конец нашего волновода, то есть у нас есть генератор света, волновод и наноантенна, которая светится под воздействием излучения нанолазера. К ней мы приставили другой волновод. В результате излучение от одного лазера передавалось на два волновода. При этом наноантенна не только эффективно связывала все это в единую систему, но и преобразовывала часть зеленого света в красный спектр", - цитируются слова аспиранта физико-технического о факультета Университета ИТМО Павел Трофимов.

Отмечается, что устройства на основе микроскопических лазеров и работающих на их основе чипов используются все чаще. В перспективе они могут стать основой для новых оптических компьютеров, которые будут передавать и обрабатывать информацию не с помощью движения электронов, а с помощью частиц света – фотонов.

Сейчас оптические чипы зачастую работают в инфракрасном диапазоне, то есть лазер в них излучает свет в ИК-спектре, не видимом человеческому глазу.

Чашка Петри – это плоский прозрачный цилиндр, который используется в биологических и химических лабораториях.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Уральские химики создают лекарство от Паркинскона и Альцгеймера

Томские ученые разработали дешевый аналог регенерирующих повязок

"Повязки, которые сейчас есть на рынке, достаточно сложны в производстве. Мы же используем метод электроформования, который позволяет в один шаг получить готовое изделие необходимого качества с небольшой себестоимостью и нужными свойствами", - цитирует пресс-служба руководителя проекта Евгения Больбасова.

Регенерирующие и антибактериальные свойства мембран были доказаны в ходе доклинических испытаний на лабораторных животных.

"За счет сочетания двух полимеров наши повязки обладают пьезоэлектрическими и сорбирующими свойствами. Первые гидрофобные, а вторые - гидрофильные, что позволяет сначала собрать гнойные выделения, а затем начать процесс регенерации", - пояснил Больбасов.

Томский политехнический университет основан в 1896 году, является первым в Сибири техническим вузом. В Национальном рейтинге университетов 2019 года, подготовленном Международной информационной группой "Интерфакс", ТПУ занимает восьмое место.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Иркутский исследователь создает реагент, повышающий точность тест-полосок для глюкометров

Интеллектуальную систему для управления наноспутниками создали в Самаре

"Созданный учеными единый комплекс управления, навигации и связи (КУНС) сможет в различных нештатных ситуациях на орбите принимать самостоятельные решения на основе заложенных в него алгоритмов. По замыслу создателей, "электронный интеллект" на борту спутника повысит надежность работы космического аппарата, а также удешевит его электронную начинку", - говорится в сообщении.

Поясняется, что большинство наноспутников сталкиваются с неполадками бортовых систем еще в первый год работы на орбите.

Миниатюрный размер таких космических аппаратов не дает возможности для резервирования жизненно важных систем. Поэтому сбой в одной из них способен полностью вывести из строя миниатюрный спутник.

"КУНС критически оценивает всю получаемую информацию и самостоятельно принимает решения, какие данные использовать, а какие исключить из решения. Если он "поймет", что такой-то датчик "привирает", он понизит ему коэффициент достоверности и заместит его измерения данными других систем полностью или частично. Когда количества измерений недостаточно, комплекс может сам принять решение, с какой точностью решать задачу. Если компьютеру это удается, он это решение запоминает. Если же он не сможет сам справиться с возникшей ситуацией, то информация передается на Землю",- отмечает руководитель проекта Андрей Крамлих, слова которого приводит пресс-служба.

Заложенные в КУНС модели алгоритмов и коэффициенты будут также учитывать "старение" компонентов бортовых систем под воздействием факторов космического полета.

Разработчики КУНС предусмотрели решение и на случай отказа бортового компьютера - тогда часть его задач могут рассчитываться на контроллерах навигационного приемника.

Ожидается, что первым заданием для наноспутника с КУНС станет участие в проекте консорциума российских университетов по изучению ионосферы Земли.

"Мы хотим, чтобы наш комплекс был установлен на борту наноспутника, над которым сейчас работает наш коллектив, и надеемся, что в 2021 году мы сможем испытать комплекс в реальных полетных условиях", - подчеркивает Крамлих.

Работы выполняются в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ).

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Очки и маски для медиков улучшили в Томске

Изначально специалисты сделали партию защитных очков и масок по уже применяемым в мире технологиям и передали ее персоналу клиники Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ). Медики выявили ряд недостатков: жесткий, негнущийся пластик, плохое прилегание очков к лицу, отсутствие разных размеров.

"Мы изменили конструкцию защитных очков, отработали технологию печати из мягкого пластика, сделали два типа размеров, сейчас готовим третий. Так что полученный дизайн защитных очков уникален", - цитирует пресс-служба вуза одного из разработчиков, и.о. руководителя отделения электронной инженерии Павла Баранова.

Ученые также с помощью 3D-принтера улучшили конструкцию защитных экранов из ПЭТ-пластика. Вместо круглых экранов разработчики установили защитные стекла по всей ширине ободка. Это позволит избежать бликов и искажения во время работы.

Кроме того, в ТПУ доработали защитные маски с HEPA-фильтрами. Разработчики расширили размерный ряд, добились уменьшения количества дефектов на поверхности, адаптировали схемы под использование отечественного пластика. Это позволило снизить себестоимость маски.

"ТПУ - это не производственная компания, поставлять изделия в большом объеме мы не можем. Но мы готовы разработать прототип, описать технологию, поделиться конструкторскими решениями, вводными файлами, корректировками и передать все промышленному партнеру", - подчеркивают разработчики.

Томский политехнический университет основан в 1896 году, является первым в Сибири техническим вузом. В Национальном рейтинге университетов 2019 года, подготовленном Международной информационной группой "Интерфакс", ТПУ занимает восьмое место.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Антиоксидантные сыры и йогурты создадут уральские ученые

Искусственный интеллект для операций на сетчатке глаза разработали в Самаре

"Применение искусственного интеллекта позволяет точно сегментировать сетчатку конкретного пациента, обеспечить расстановку коагулятов (микроскопических ожогов) исключительно в области пораженного участка глаза, а главное, дозировать мощность лазерного воздействия для каждой точки прижигания", - говорится в сообщении.

В настоящее время при подготовке к операции специалист совмещает данные оптической когерентной томографии (ОКТ) и глазного дна пациента, на основании которых разрабатывает план лазерного воздействия на пораженные области.

"Однако ручная расстановка не всегда оказывается достаточно оптимальной и точной. Для планирования используются стандартные шаблоны, которые не соответствуют разнообразию форм отека и расположению сосудов. Неравномерность расстановки точек прижигания создает либо риск увеличения травматичности в зонах избыточной коагуляции, либо снижает эффективность лечения на участках, где воздействие было недостаточным. К тому же на планирование такой операции уходит много времени", - отмечается в сообщении.

По оценке разработчиков, использование системы позволит в 9 раз снизить вероятность нанесения лазерных ожогов за границы макулярного отека, сократит время подготовки к операции и снизит риск появления у пациентов послеоперационных осложнений.

Исследования ведутся в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и рассчитаны до 2022 года.

На завершающем этапе проекта ученые планируют дополнить технологию системой дополненной реальности, благодаря которой хирурги-офтальмологи смогут в режиме реального времени сверять свои действия с рекомендованным планом операции.

Сахарный диабет признается одной из глобальных медико-социальных проблем современного общества. Среди наиболее тяжелых и распространенных его осложнений - диабетическая ретинопатия, одна из основных причин нарушения зрения вплоть до необратимой слепоты.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые РФ и КНР исследуют пептид, который потенциально может помочь с лечением от COVID-19

В СПбГУ подчеркивают, что при удачных экспериментах в будущем пептид можно будет использовать для создания лекарства от COVID-19.

Как объясняют ученые, для вторжения в клетки человеческого организма коронавирусы, в том числе и SARS-CoV-2, используют так называемые шипы. С помощью этих "шипов", образуемых на поверхности вируса специальным белком, вирус стыкуется с человеческой клеткой. Для стыковки используется один из многочисленных типов белков-рецепторов на поверхности человеческой клетки. В случае с SARS-CoV-2 это ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2).

В конце марта китайские ученые опубликовали кристаллическую структуру ACE2, а исследователи из Массачусетского технологического института (США) смогли идентифицировать фрагмент ACE2, с которым связывается вирус, и сгенерировать его. Это пептид из 23 аминокислотных остатков.

По замыслу ученых и США, созданный ими пептид должен блокировать участок связывания белка-"шипа", тем самым лишая вирус возможности "стыковаться" с ACE2 и проникать в клетки человеческого организма. Авторы назвали свой пептид spike-binding peptide 1 (SBP1). Изучением данного пептида и занялись ученые СПбГУ совместно с коллегами из Цинхуа и Института цитологии РАН.

Как отмечает сотрудник кафедры биохимии СПбГУ и лаборатории биомолекулярного ЯМР Института трансляционной биомедицины СПбГУ Ольга Рогачева, перед исследовательской группой стоит задача доказать, что данный пептид связывается с нужным участком на поверхности белка и что это связывание достаточно сильное. Также пептид проверяется на способность неспецифически взаимодействовать с другими белками.

"Если пептид успешно проходит все эти тесты, мы начинаем исследования на клеточных культурах. К сожалению, сейчас из всего спектра методов нам доступно только компьютерное моделирование. Работа в лаборатории в данный момент приостановлена в связи с карантином", - отметила Рогачева.

На данном этапе исследователи запустили молекулярное моделирование связывания пептида SBP1 с белком АСЕ2 и заказали все необходимое для экспериментов "в пробирке".

Ученый отметила, что, если блокирующие свойства SBP1 подтвердятся, а также удастся доказать отсутствие неспецифического связывания пептида с другими белками, потенциально он может быть использован для создания лекарства от COVID-19.

Поскольку на начальных стадиях болезни вирус размножается в клетках дыхательной системы и в кровь не попадает, то оптимальными способами доставки SBP1, по мнению ученых, могут стать ингаляционный и интраназальный. По мнению Рогачевой, перспективы стать медикаментом у SBP1 есть, но говорить со 100-процентной уверенностью о нем как будущем лекарстве рано.

Однако, отметила исследователь, оптимизм внушают проводимые в настоящее время клинические исследования рекомбинантной немембранной формы ACE2 для лечения COVID-19.

"SBP1, по данным его создателей, лишь немногим уступает ACE2 в связывании белка-"шипа". В то же время, в отличие от ACE2, он не должен участвовать ни в каких процессах в организме человека. В идеале, если все это подтвердится, у SBP1 есть шансы дойти до клинических исследований в качестве недорогого и безопасного лекарства, активного по отношению ко всем коронавирусам, использующим для входа в клетку ACE2", - заключила ученый.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Приложение, прогнозирующее риск заразиться COVID-19, создали в Университете ИТМО

"Ученые Университета ИТМО на основе математических моделей предложили приложение, где в игровой форме показывается, как усиление или ослабление мер самоизоляции и карантина влияет на риск заражения новой инфекцией в различных странах", - говорится в сообщении.

Отмечается, что в основе приложения – эпидемиологическая модель, совмещенная с моделью поведения общества; они настраиваются на актуальных данных о количестве заболевших.

На основе этих данных человек может судить, как его собственные действия влияют на риск заразиться новым вирусом.

"Современные эпидемиологические модели должны строиться не только и не столько на основе медицинских данных, а на основе данных о социальных связях. Чтобы показать это обычному пользователю, мы создали приложение, где люди могут наглядно увидеть, что будет, если они станут небрежно относиться к мерам самоизоляции. В основе модели - учет разных видов социальных контактов, включая массовые мероприятия, профессиональную деятельность, бытовую мобильность, а также контакты внутри семей", - приводятся в сообщении слова руководителя лаборатории Национального центра когнитивных разработок Университета ИТМО Сергея Иванова.

По словам ученых, такое приложение – лишь демонстрационная часть большой работы по математическому моделированию в условиях пандемии.

По словам директора Национального центра когнитивных разработок Университета ИТМО Александра Бухановского, команда исследователей занимается моделированием повседневного поведения людей в городе, в транспорте, магазине, на работе и т.д.

"Мы работаем над возможностью построения моделей, которые могли бы гибко настраиваться в зависимости от изменения входных данных, связанных не только с динамикой эпидемиологической обстановки, но и теми факторами, которые контролируются не столь явно, например, "завозными" случаями из других городов, действиями суперраспространителей и так далее", - цитирует пресс-служба слова Бухановского.

Ученые работают над созданием информационной технологии, которая позволит составлять расписание транспорта и организовать движение людей в местах их вынужденного скопления так, чтобы риск распространения болезни был минимален при максимальном комфорте.

Кроме того, ученые рассматривают возможность организации сервиса взаимодействия граждан и малого бизнеса в условиях социальной изоляции.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые в Томске создали прибор, передающий реальные ощущения при использовании VR

"С помощью прибора можно почувствовать щекотку, жжение и боль. Эту технологию можно использовать, например, в сфере онлайн-игр. Сейчас создатели дорабатывают устройство, чтобы человек мог почувствовать иллюзию движения, например, как на его кожу садится комар или как рисуют на его теле", - говорится в пресс-релизе.

Отмечается, что в отличие от существующих разработок, новый прибор воздействует с помощью электрических импульсов не на мышцы, которые устают от длительного воздействия, а только на кожу человека.

В пресс-службе ТГУ агентству "Интерфакс-Сибирь" уточнили, что пока прибор выглядит как коробка с идущими от нее проводами, которые крепятся к коже человека. В будущем планируется сделать вид системы более презентабельным.

Сейчас ученые дорабатывают прибор, чтобы создать ощущения взаимодействия игрока с различными предметами и персонажами, например, прикосновение чужой ладони и другие, что поможет в разработке системы управления роботами. После окончания режима самоизоляции начнутся испытания на выборке волонтеров.

ТГУ был открыт в 1888 году. Вуз занял седьмое место в Национальном рейтинге университетов 2019 года, подготовленном международной информационной группой "Интерфакс", сохранив прошлогоднюю позицию.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые смонтировали еще два кластера нейтринного телескопа на дне Байкала

Уральские ученые ищут вакцину от коронавируса в морских губках

"Немецкие коллеги (...) подключились к поиску вакцины против коронавируса 2019-nCoV (COVID-19) с помощью морских губок, используемых в исследованиях УрФУ", - говорится в сообщении.

По словам экспертов, эта морская губка естественным образом производит вещества, защищающие от вирусов, бактерий и других микроорганизмов.

"В лаборатории нашего немецкого коллеги - профессора Фрайбергской горной академии Германа Эрлиха - вещества получены в достаточном количестве, чтобы немедленно использовать их в клинических исследованиях против нового коронавируса", - рассказала научный сотрудник УрФУ Юлия Хрунык.

Для ученых также представляют интерес трехмерные пористые матрицы губок, которые выполняют роль "механического каркаса".

"Совместно с группой профессора Эрлиха ученые УрФУ Юлия Хрунык и Сергей Беликов исследуют скаффолды разных видов морских губок с целью их использования в качестве потенциальных биоматериалов, в том числе для имплантологии", - уточняют в вузе.

Также уральские ученые готовятся запустить стартап по выращиванию и разведению губок в России.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"

Ученые смоделировали возможность получения сверхмощного рентгеновского излучения

Процесс усиления в лазере на свободных электронах (ЛСЭ) схож с эффектом, когда в концертном зале микрофон подносят слишком близко к колонке, к которой он же сам и подключен - внезапно возникает мощнейший звуковой сигнал.

В ЛСЭ при работе в высокомощном режиме электронный пучок, ускоренный до околосветовой скорости, запускается в специальное устройство с периодическим магнитным полем - ондулятор.

В Европейском XFEL для ускорения электронного пучка используется самый большой в мире сверхпроводящий линейный ускоритель длиной 1,7 км.

"После усиления его пиковая яркость значительно превосходит другие существующие виды излучения, полученные человеком", - говорится в сообщении.

При этом длительность вспышки в перспективе может составить аттосекунды (10 в минус 18 степени секунды), что крайне важно для некоторых видов исследований.

Специалисты провели компьютерное моделирование процесса на Европейском XFEL, и планируют уже через несколько лет экспериментально подтвердить расчеты, проведя серию пилотных измерений на образцах. Именно тогда можно будет официально объявить о новом номинальном режиме работы лазера.

"Количество экспериментальных методик с использованием ЛСЭ все еще растет, так что мы верим, что предложенное нами качественно новое излучение создаст новые методы измерений и приведет исследователей к новым результатам", - отмечает научный сотрудник группы "Simulation of Photon Fields" (Моделирование фотонных полей) Европейского XFEL Свитозар Серкез.

Запуск Европейского XFEL состоялся в 2017 г., в реализации проекта участвовали 12 стран, при этом по степени вовлеченности Россия занимала второе место после Германии.

ИЯФ разработал для XFEL криогенные стенды для испытаний сверхпроводящих модулей линейного ускорителя, вакуумные камеры для транспортировки пучка общей длиной более километра, системы питания корректирующих электромагнитов линейного ускорителя и каналов транспортировки пучка.

Читайте "Интерфакс-Образование" в "Facebook", "ВКонтакте", "Яндекс.Дзен" и "Twitter"