2022 - декабря

Вычислитель будущего: как устроен первый российский ионный квантовый процессор

В 2020 году в России при поддержке РВК и Минцифры запустились программы Лидирующих исследовательских центров. В рамках одной из них Российский квантовый центр совместно с ФИАН им. П. Н. Лебедева, Сколковским институтом науки и технологий и ФТИАН им. К. А. Валиева приступил к проекту по созданию ионного квантового процессора с облачным доступом.

Первая успешная гипотермия обезьян открывает путь к анабиозу для космонавтов

Некоторые млекопитающие впадают в спячку, чтобы пережить суровые зимы. В этот период у них резко сокращается метаболическая активность и снижается температура тела. Большинству приматов спячка не присуща, но китайским ученым удалось добиться стабильной гипотермии у обезьян путем воздействия на их мозг — через активацию определенной группы нейронов.

В 2023 году квантовый компьютер IBM преодолеет рубеж в 1000 кубитов

Condor станет первым универсальным квантовым компьютером с числом кубитов более 1000. Также в наступающем году компания IBM собирается выпустить квантовый компьютер на процессоре Heron, первый из новой линейки модульных процессоров, которые помогут квантовым компьютерам к 2025 году увеличить количество кубитов до 4000 и более.

Скрытые магнитные метки подтвердят подлинность изделий из металла

Производители товаров придумывают все новые способы защиты их от копирования. Очередное решение предложили американские инженеры. Они разработали метод нанесения скрытой магнитной метки с закодированной информацией на изделия из металла для подтверждения их подлинности. Революционный процесс может заменить современные штрих-коды уникальным идентификатором.

8 бесплатных инструментов искусственного интеллекта, которые пригодятся

Автор оригинала: Digital Giraffes. Всем привет! Меня зовут Маруся, я аналитик данных, веду блог в телеграме Аналитика и growth mind-set. В этой статье собрано 8 бесплатных инструментов на основе искусственного интеллекта, большинство из которых просты в использовании и самое главное бесплатны для тестирования.

Как устроены персональные системы стимуляции мышечной активности

Блог компании Leader-ID. Автор: Светлана Болгова.* Многие думают, что мышечные стимуляторы — это такие штуки, которые клеятся на живот и будут как-то там сжигать жир. Но это не совсем так. Такие китайские поделки ничего особо не насжигают, а вот у самой технологии есть масса других применений. Большая часть — медицинская, но всем интересен в первую очередь спорт и еще VR. Причем с помощью специальных костюмов со стимуляторами можно тренировать не только силу и выносливость, но и скорость.

Механическое вращение породило запутанность свойств фотона. Этот эффект помогает искать связь между квантовой механикой и теорией относительности

Британские физики обнаружили возникновение квантовой запутанности между различными свойствами одиночных фотонов, бегущих одновременно по разным вращающимся интерферометрам Саньяка. Этот результат можно интерпретировать как свидетельство рождения запутанности, вызванное искривлением пространства-времени.

Ученые разработали алгоритмы, определяющие болезни глаз на 20 процентов точнее

Группа исследователей из России и Германии разработала алгоритмы, которые помогут врачу-офтальмологу поставить диагноз на 20 процентов точнее, чем это делается сегодня. Так, для диагностики врачи пользуются всего четырьмя классическими параметрами, а ученые предложили 57 дополнительных.

Об инновационных разработках в сфере инъекционной косметологии

Современная косметология развивается очень быстрыми темпами. Инновационные технологии, которые в последние годы превратились в общедоступные методы, позволяют посетителям клиник и кабинетов сохранять красоту и молодость без риска для здоровья и хирургического вмешательства. Более того, современные тренды нацелены на получение быстрого и одновременно долговременного результата. Одним из наиболее популярных методик, которые подвергаются постоянному воздействию инновационных технологий, является инъекционная косметология.

В НИУ ВШЭ научились измерять время принятия решения

Ученые НИУ ВШЭ разработали алгоритм расчета индивидуальной длительности принятия решения. Алгоритм можно использовать для оценки нарушений процесса принятия решения и двигательных функций у пациентов с различными заболеваниями.

Ученые выяснили, как лучше использовать бактериальную терапию при раке легких

Исследователи подробно изучили эффективность бактериальной терапии — использования бактериальных токсинов для уничтожения раковых клеток и активации иммунной системы — при раке легких. Они также выяснили, какие сочетания этого метода с другими типами лечения могут оказаться наиболее успешными. Первые разработки уже прошли доклинические испытания, и ученые планируют перейти к клиническим исследованиям.

В Перми построили уникального робота для обработки материалов

Легкие и прочные, полимерные композитные материалы широко используются в авиационной и космической промышленности, в том числе при изготовлении звукопоглощающих конструкций. Их производство предполагает перфорацию большого количества отверстий с высокой точностью и качеством, использование для этого механических методов воздействия оказывается весьма затратным. Тогда на помощь приходит электроэрозионная обработка — получение требуемой формы и размеров с помощью импульсов электрического тока.

Комаров изобрели заново: Toyota представила робота-насекомое с функцией беспроводной зарядки

Инженеры компании Toyota разработали нового микро-робота с возможностью беспроводной зарядки. Он весит всего 1,8 грамма, в качестве движителя используется пьезоэлектрический вращательный соленоид, питаемым дипольной антенной 5 ГГц, а также тремя сдвоенными крыльями (сдвоены они для более эффективного взмаха).

Ученые ТПУ нашли способ определить точные границы разлива нефти в воде

Ученые Томского политехнического университета работают над созданием технологии на основе наночастиц оксидов металлов, которая позволит точно определять масштаб разлива нефти и нефтепродуктов под слоем льда и снега. Разработка позволит нефтегазовым компаниям минимизировать воздействие на окружающую среду, определить место разлива и сократить период ликвидации аварии. Технология не имеет аналогов в мире. Работа по ее созданию ведется при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».

Бактерии, «питающиеся» метанолом, дадут новый импульс развитию технологий производства кормового белка

Российские ученые получили из ила очистных сооружений новый изолят метанотрофной бактерии Methylococcus capsulatus. Выделенный штамм назвали MIR. В отличие от других известных бактерий рода Methylococcus (их называют метилококки), он хорошо растет не только на метане, но и на метаноле. Это открывает новые возможности для работ по редактированию геномов бактерий этого рода, которые являются основными «рабочими лошадками» в производстве кормового белка на основе метана.

Яркие научные события — 2022: «искусственная паутина», «любовь» на Курилах и новые соединения для будущих лекарств

Биология, химия и медицина были и остаются самыми важными областями науки. Благодаря передовым исследованиям мы узнаем много нового об окружающем нас мире. Врачи получают возможность эффективнее лечить пациентов, для которых лекарства становятся более безопасными. Химики создают новые материалы, не боящиеся коррозии, и соединения для нефтеперерабатывающей промышленности. За последний год мы публиковали множество новостей о достижениях российских ученых.

Создана лазерная ручка, которая пишет в воздухе, сжигая его

Китайские ученые разработали мощный лазер, который «сжигает» воздух для создания узоров. Необычный лазер, который пишет по воздуху, создали исследователи из Объединенной лаборатории Хунтуо в Ухане, Китай. «Ручка» станет частью передовой технологии голограмм будущего.

Роботы будут убирать побережье Великих озер в Канаде

Власти Канады запустили проект по очистке побережья озера Эри от мусора с помощью роботов-уборщиков. Они «выйдут» на работу уже весной. Канадские власти будут использовать роботов-уборщиков для очистки от мусора пляжа и воды озера Эри — одного из Великих озер на границе Канады и США. Убирать побережье будут два вида роботов: BeBot и PixieDrone.

Жук в атомном муравейнике

Блог компании Timeweb Cloud. Сегодня мы снова поговорим о технологических чудовищах, порожденных периодом Холодной войны. В конце 50-х годов в ученые головы обеих сторон конфликта почти одновременно пришла светлая мысль, что если на самолёт установить ядерную силовую установку, то время его нахождения в воздухе будет ограничено, по сути, только запасом прочности самого самолёта и экипажа.

За версту видно. Откуда мы знаем, что рак — это рак

Еще 300 лет назад диагностировать рак было легко: видим опухоль — значит, это рак. С тех пор ученые научились отличать больные клетки от здоровых, и не только по внешнему виду. В современной диагностике рака используются сложные технологии — от ядерных томографов до секвенирования ДНК. Результаты анализов говорят современным врачам гораздо больше, чем их предшественникам. Они позволяют выбрать тот метод лечения, который с наибольшей вероятностью поможет конкретному пациенту.

Моделирование подтвердило сосуществование двух жидких фаз в переохлажденной воде. Для этого воду охладили до −31 градуса Цельсия под давлением около 3000 атмосфер

С помощью компьютерного моделирования физики подтвердили сосуществование двух жидких фаз разной плотности в сильно охлажденной воде. Для того чтобы свойства воды были максимально похожи на экспериментальные, ученые совместили в симуляциях квантовый подход и машинное обучение. Разработанный алгоритм можно применять для поиска и исследования других веществ, в которых одновременно существуют две жидкие фазы, пишут исследователи в Physical Review Letters.

Плавление и кристаллизация за счет ионов соли помогут создать новые холодильники. Такой подход к охлаждению экологически чище, чем современные фреонные технологии

Американские физики продемонстрировали ионокалорический эффект — так они назвали новый принцип, который может стать основной для холодильников будущего. В его основе лежит плавление и кристаллизация рабочего тела за счет управления концентрацией ионов соли в нем с помощью электрического напряжения. Диапазон рабочих температур прототипа достиг 26 градусов, а его КПД составил 29 процентов от КПД цикла Карно — самого оптимального классического цикла.

Гибридная мембрана для разделения газов побила рекорды селективности и проницаемости. Ее сделали из цеолита и органического полимера

Химики из Бельгии и Китая создали гибридную мембрану для разделения газов на основе органического полимера и неорганического цеолита. Благодаря своей двойственной природе, полученная мембрана совмещала в себе рекордно высокие проницаемость и селективность разделения.

Оптическое управление лазерной генерацией в теллуритном микрорезонаторе

Исследователи из Института прикладной физики РАН впервые реализовали оптическое управление лазерной генерацией в микрорезонаторе на основе теллуритного стекла с помощью дополнительного маломощного источника излучения. Лазерные источники излучения на основе стеклянных сферических микрорезонаторов диаметром порядка долей миллиметра весьма перспективны для многих приложений, включая спектроскопию и оптические телекоммуникации. Они очень компактны и могут быть легко интегрированы с волоконными системами.

Ученые предложили новый тип частицы-линзы — ее можно сделать на 3D-принтере

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Финляндии предложили новый тип Янус частицы-линзы V-образной структуры. Они нужны, чтобы фокусировать звук на субволновом уровне, и могут использоваться, например, в акустических микроскопах, устройствах, позволяющих выявлять скрытые дефекты в объектах, не разрушая их.

Контрастные наночастицы для МРТ тоже стареют

Группа ученых из Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ, Института общей физики РАН и ряда других научных институтов установила, что происходит с магнитными наночастицами, используемыми для контрастирования МРТ, через продолжительное время после их введения, исследовала процессы их биотрансформации и деградации, изменение контрастирующих свойств, а также вопросы токсичности частиц для организма.

Инновационный препарат для лечения депрессии и ряда нейродегенеративных заболеваний

ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с группой компаний «Р-Фарм» начинает разработку новейшего препарата для лечения депрессии и ряда нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера и рассеянного склероза. Научную часть масштабного проекта по разработке кандидата в лекарственное средство будет выполнять коллектив лаборатории биомедицинской химии психотропных средств ФИЦ Биотехнологии РАН под руководством доктора фармацевтических наук Вадима Макарова.

Ученые ГЕОХИ РАН улучшили способ переработки низкосортного алюминиевого сырья

Для этого специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН разработали метод, который позволит избавиться от примесей железа и других металлов и получить продукт, соответствующий промышленным требованиям. Получать алюминий можно будет из нефелина (отходов от добычи руды), которого много в российской Арктике.

Ученые МГУ превратили рисовую шелуху в электрод для суперконденсаторов

Сотрудники кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова использовали в качестве электродного материала для суперконденсаторов активированный уголь, выделенный из отходов производства риса. Работа показывает, как рационально использовать сельскохозяйственные отходы для снижения вредного воздействия на окружающую среду и одновременно создавать высокоэффективные устройства хранения энергии.

Яркие научные события — 2022: физика

Уходящий год запомнился яркими событиями в мире естественных наук, и сегодня мы поговорим об одной из них ― физике. На протяжении 2022 г. на портале «Научная Россия» выходили интервью с ведущими отечественными физиками, статьи и новостиhttps://scientificrussia.ru/news о достижениях в этой области знания. Мы публиковали лекции и организовывали пресс-туры совместно с учеными, работающими в российских физических институтах. Пришло время подвести итоги и рассказать о самых запоминающихся событиях отечественной и мировой физики.

Разработана антенна для безопасной связи 6G и генерации 3D-голограмм

С помощью пространственно-временного кодирования инженеры изменяют направление, частоту и амплитуду электромагнитных волн от антенны нового поколения. Группа исследователей под руководством инженеров из Городского университета Гонконга (CityU) разработала антенну, которая может менять направление, частоту и амплитуду электромагнитной волны в процессе использования. Разработка необходима для приложений и устройств сетей связи 6G.

«Акулья» пленка снижает сопротивление самолетов в воздухе

Инновация приведет к ежегодной экономии около 400 тонн керосина и более 1 200 тонн углекислого газа на каждый Boeing 777–300ER. На прошлой неделе Агентство по авиационной безопасности Европейского Союза (EASA) предоставило Lufthansa Technik разрешение на модификацию двух вариантов Boeing 777 с помощью топливосберегающих риблет-пленок AeroSHARK, ориентированных на устойчивое развитие инноваций. Они совместно разработаны Lufthansa Technik и химической компанией BASF.

Porsche создал фары с 16 000 светодиодов. Дальность света почти 600 метров

По словам представителей компании, дальность высокоэффективных лучей достигает 600 метров. Компания Porsche разработала светосистему следующего поколения с новой матричной HD-технологией высокого разрешения. Основной элемент инновации — чип, который объединяет более 16 000 индивидуально управляемых микро-светодиодов на поверхности размером с ноготь большого пальца.

ВВС США заказали гиперзвуковой дрон для разведки и нанесения ракетных ударов

Скорость остается главным военным преимуществом в небе, и вооруженные силы ведущих мировых держав стараются опередить друг друга в гонке создания оружия, способного развивать скорость минимум в пять раз быстрее скорости звука. Дрон Mayhem, который взялась построить компания Leidos, должен стать беспилотным гиперзвуковым аппаратом, способным взять на себя те же задачи, которые выполнял стратегический сверхзвуковой самолет-разведчик SR-71 Blackbird.

Генетик Джордж Черч: исследовать далекий космос можно с помощью бактерий

В середине прошлого века математик Джон фон Нейман описал роботов, которые могут воспроизводить себя из материалов, взятых из окружающей среды. Пока их никто не построил, но биологические системы обладают поразительным потенциалом, когда речь заходит о самовоспроизводстве. Знаменитый генетик из Гарварда Джордж Чёрч, руководивший проектом расшифровки генома человека, опубликовал статью о возможностях бактерий исследовать далекий космос практически бесплатно.

Впервые созданы мужские и женские стволовые клетки одного человека

Прорывного результата добились ученые из Израиля. Они создали генетические идентичные клетки с одним лишь исключением — набором половых хромосом. Достижение открывает новые возможности в тестировании экспериментальных лекарств и изучении природы различных болезней. Известно, что болезни и препараты оказывают разное влияние на организм в зависимости от биологического пола, однако выяснить это не всегда удается даже на этапах клинических исследований.

В России начинается эксперимент по дистанционному мониторингу здоровья

В нем примут участие медицинские организации Республики Татарстан, Новосибирской, Самарской, Тюменской, Рязанской и Магаданской областей, заявили в Минэкономразвития. Здоровье добровольцев будут отслеживать персональные медицинские устройства, которые будут передавать жизненно важные показатели, такие как частота сердечных сокращений или уровень сахара в крови, в специализированные базы данных.

Разработан простой тест для проверки пищи на аллергены за 5 минут

Пищевой аллергией страдают около 520 млн человек во всем мире. Это создает особые требования к контролю производства продуктов на выявление в них аллергенов. Существующие системы используют для таких анализов лабораторное оборудование, что долго, дорого и неудобно. Ученые из Испании разработа альтернативу — простой, быстрый и дешевый тест на наличие и количество аллергенов в продуктах. Тест стоит 1 евро, анализ занимает 5 минут, а выполнить его сможет даже ребенок.

Почему мир еще не готов к «электричкам»

Блог компании FirstVDS. В недавнем хабрапосте мы уже говорили про историю электромобилей и их проблемы в XX и в XXI веке. Кажется, что электромобили — очевидное решение для снижения углеродных выбросов. Они проще в управлении и конструкции. Но почему же при таких плюсах повсеместное внедрение «электричек» идёт со скрипом?

Новое ПО помогает складывать трехмерные фигуры из ДНК

Американские ученые разработали программу, позволяющую описать сложную 3D-форму, а затем рассчитать последовательность ДНК, которая автоматически сложится в такую структуру. Молекулы ДНК представляют собой длинные цепочки, образованные четырьмя видами звеньев-нуклеотидов. Эта последовательность позволяет кодировать наследственную информацию. Она же определяет пространственную конфигурацию, в которую сложится вся цепочка.

OpenAI представила нейросеть Point-E, которая создает 3D-изображения по текстовому описанию

Группа исследователей компании OpenAI из Сан-Франциско объявила о создание системы машинного обучения, которая может создавать 3D-изображения на основе пользовательского текста намного быстрее, чем другие системы.

И на Луне будут яблони цвести: NASA выбрало теплицы BioPods для выращивания пищи на спутнике Земли

Компания Interstellar Lab была выбрана американским космическим агентством для установки футуристических теплиц сначала на Международной космической станции (МКС), а затем на Луне. До того, как эти планы претворятся в жизнь, автономные капсулы BioPods планируется испытывать в сельском хозяйстве Земли. Испытания начнутся уже в 2023 году, когда будут созданы первые прототипы теплиц, которые сейчас находятся в производстве.

Саудовская Аравия обнародовала планы создания восьмиугольного плавучего города

Руководство Саудовской Аравии согласовало план строительства порта Оксагон (Oxagon) и логистического центра, который станет «крупнейшей в мире плавающей конструкцией» в рамках архитектурного проекта Neom, в который входит и знаменитый горизонтальный небоскреб «Зеркальная линия».

Представлен мини-дом Zome, который устанавливается за три дня, а служит 500 лет

Калифорнийская компания Zomes, специализирующаяся на строительстве домов из прочных материалов и создании экстравагантных экстерьеров, представила новый проект, который можно считать экологической и экономичной альтернативой традиционным домам, поскольку он построен из экологически чистых материалов и стоит (в переводе на рубли) не больше 2,5 миллионов.

Нанопривод на водородном топливе позволит управлять микроустройствами для доставки лекарств и лабораториями на чипе

Российские ученые представили электрохимический наноактуатор — устройство, выполняющее роль двигателя для автономных микроскопических устройств. Он работает за счет горения смеси водорода и кислорода в крошечных пузырьках, которые генерируются электродами. В аналогичных устройствах электроды быстро приходят в негодность из-за большой нагрузки, однако авторы выбрали в качестве материала для них рутений — хорошо проводящий ток, но при этом прочный металл.

Ученые из США напечатали ткань сетчатки глаза на 3D-биопринтере

С ее помощью исследователи могут создать модель для изучения возрастной дегенерации желтого пятна и других заболеваний глаз, сообщает Национальный глазной институт (США). Подробно метод описан в журнале Nature Methods.

Сжимающиеся гидрогели расширяют возможности нанопроизводства

Исследователи из США и Китая разработали новый метод для создания наноматериалов и наноустройств. Они предлагают печатать трехмерный рисунок материала в гидрогеле и уменьшать его до наноразмера с помощью сверхбыстрой двухфотонной литографии, передает EurekAlert!.

Ученые проанализировали способы «усовершенствования» метанотрофных бактерий

Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН проанализировали существующие подходы к редактированию геномов метанотрофных бактерий, которые позволяют придать этим микроорганизмам новые полезные свойства. Это даст возможность более широко использовать метанотрофов в агротехнологиях, например, в качестве кормов для аквакультуры или сельскохозяйственных животных.

Ученые СПбПУ и ИВС РАН создали пластик будущего, из которого можно сделать мотор для автомобиля

Ученые и студенты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого совместно с одними из лучших в России экспертами по полимерным материалам Института высокомолекулярных соединений Российской академии наук в рамках программы «Приоритет 2030» создали и запатентовали устройство (№2022131419), с помощью которого можно получить необычный пластик. По словам изобретателей, новый материал может использоваться абсолютно в любой отрасли, потеснив металлы, дерево и другие используемые сегодня материалы.

Обработка суставных хрящей свиньи ультразвуком помогла получить материал для тканевой инженерии

Российские ученые выяснили, что обработка свиных хрящей ультразвуком позволяет получить материал, лучше всего подходящий для создания имплантируемых тканевых эквивалентов хряща. При этом сохраняется максимальное количество коллагена и гликозаминогликанов, необходимых для эластичности, поддержания жизнеспособности и дифференцировки мезенхимальных стромальных клеток в хрящ.