[image]

Наука в России сегодня

без политики
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9
+
-
edit
 

Грач

аксакал
★★☆

Ученые МИЭТа совместно с коллегами из ИФХЭ РАН разработали материал для морозостойкой электроники - новости электроники

Обратимая емкость, то есть заряд, который может быть отдан электродом при нормальной работе, для нового анода составляет около 250 мАч/г при -50°С //  industry-hunter.com
 

Материал, который защитит литий-ионные аккумуляторы от потери заряда при низких температурах, создали ученые МИЭТа совместно со специалистами из ИФХЭ РАН им. А.Н. Фрумкина. Исследование опубликовано в журнале Journal of Electroanalytical Chemistry.
Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) широко востребованы в электронике благодаря сочетанию высокой плотности энергии, небольшого веса и низкого саморазряда, сообщили наши ученые. Однако даже современные элементы питания этого типа на холоде теряют большую часть своей емкости и мощности. Уже при -20°C ЛИА сохраняют всего лишь около 10% от емкости при +20°C.
коллектив специалистов из НИУ МИЭТ и ИФХЭ имени А. Н. Фрумкина РАН синтезировал нитевидные нанокристаллы германия и изучил их функциональные свойства в качестве материала анода, то есть отрицательного электрода аккумулятора.
Обратимая емкость, то есть заряд, который может быть отдан электродом при нормальной работе, для нашего анода составил около 250 мАч/г при -50°С. На этих температурах наиболее распространенные графитные аноды не работают вообще, а специальные «морозостойкие» аноды из титаната лития имеют емкость в два-три раза ниже.
При -20°С емкость разработанного германиевого анода в 10 раз выше, чем у стандартного графитного, сообщили ученые. При этом, по их словам, другие «морозостойкие» материалы имеют те или иные недостатки: низкое рабочее напряжение и низкую энергоемкость даже при комнатной температуре, очень медленный процесс зарядки, сложность изготовления и другие.
Нитевидные нанокристаллы германия мы получаем электрохимическим способом из водного раствора оксида германия на проводящей подложке. За счет простой технологии и уникальных свойств синтезированных наноструктур нам удалось обойти множество сложностей, благодаря чему можно рассчитывать на относительно невысокую стоимость готовых изделий.
   2121
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆
Сообщение было перенесено из темы О "прогрессе" науки в России..

Нейроморфный интеллект: трудно быть богом

В Российской академии наук эксперты поделились, на какой стадии находятся исследования в области нейроморфных систем, функционирующих по принципам человеческого мозга, и с какими проблемами приходится сталкиваться при практическом внедрении достижений фундаментальных исследований по этому направлению. //  www.sib-science.info
 
   91.0.4472.11491.0.4472.114
+
+1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

sib-science.info

Operation timed out after 15001 milliseconds with 0 bytes received // www.sib-science.info
 

В попытках найти решение Лаборатория Касперского с 2017 году сотрудничает с компанией «Мотив», а в 2019 году началось совместное производство процессора «Алтай».

Алексей Романов из «Мотива» рассказал, что разработкой нейроморфного процессора «Алтай» компания занимается с 2016 года.

«Это вычислитель нового поколения для энергоэффективного исполнения нейронных сетей. Мы считаем, что это компонентная база - ближайшее будущее всех интеллектуальных устройств и систем. Энергопотребление нашего процессора на тестовых задачах на два порядка меньше, полватта при решении задачи, практически неограниченная масштабируемость, высокая производительность – на тестах мы достигли 2 тысячи кадров в секунду при обработке видеоизображения. Процессор компактный и недорогой. Мы продвинулись достаточно далеко – была изготовлена первая партия в кремнии, в настоящий момент идет их тестирование. Нами был разработан аппаратный и программный комплекс, позволяющий подключаться к обычному компьютеру и работать с импульсными сетями. Также разработан программный комплекс, которые трансформирует обычную сеть в спайковую и исполняет», - поделился достижениями Романов. ​

По его мнению, перспективными сферами применения «Алтая» являются робототехника, обработка видео и аудио информации. «При объединении наших процессоров в большие кластеры разработка может применять в дата-центрах», - добавил Романов.

Директор по цифровизации Росатома Екатерина Солнцева выразила надежду, что развитие нейроморфного интеллекта – это дело не отдаленного будущего:

«Сейчас разработки в области нейроморфного интеллекта находятся на ранней стадии, но уже сегодня мы хотели бы включиться в эту работу, чтобы сразу думать о применении технологий на реальном производстве. Небольшие энергоэффективные чипы, которые могут использоваться в носимых устройствах, обрабатывать видеопоток прямо на месте, решая производственные задачи без обращения к центральным вычислительным мощностям – это очень важно. Мы с удовольствием станем индустриальным партнером в программе исследования мозга в части применения нейроморфных систем для решения практических задач».

Свое экспертное заключение по итогам дискуссии дал Директор Института системного программирования РАН, академик РАН Арутюн Аветисян. Его насторожило отсутствие конкретики в целеполагании участников встречи.

«В зависимости от постановки проблемы совершенно по-разному можно относиться к ее решению. Необходимо четко сформулировать задачу, иначе, с одной стороны, мы говорим о рынке и конкуренции, с другой – до момента, когда мы сможем вступить в конкурентную борьбу, пройдет не менее 50 лет», - сказал Арутюн Аветисян. ​

Как представитель школы industrial research Аветисян особое внимание обратил на применение научных разработок.

«Все, что мы делаем, должно найти применение. Знания – это передовая, так называемый state or fact. Некоторые докладчики ссылались на достижения IBM, Intel, но все их работы известны, минимум пять лет самым «свежим» из них. Но я не услышал ссылку на Стэнфорд, на многие другие разработки, ими не занимаются? Ведь сейчас революция в этой сфере происходит практически каждые полгода. Желательно видеть всю картину в ходе таких обсуждений», - подытожил Аветисян.
   91.0.4472.11491.0.4472.114

+
+1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Математики НГУ улучшили алгоритм для фундаментальной труднорешаемой задачи на построение энергоэффективных беспроводных коммуникационных сетей

Ученые исследовали фундаментальную труднорешаемую задачу на построение энергоэффективной беспроводной коммуникационной сети: требуется назначить каждому узлу сети такую мощность передачи, чтобы они смогли передавать свои данные на базовую станцию, возможно, через другие узлы. //  www.sib-science.info
 

ставался открытым вопрос о практической ценности алгоритма: а не получится ли так, что новый алгоритм будет быстрее только для таких n, превышающих число частиц во Вселенной? Этим вопросом в 2018 году занялся Павел Смирнов, тогда магистрант ФИТ НГУ и теперь аспирант 1-го курса ММФ НГУ. Выяснив, что алгоритм в самом деле в предложенной форме практически неконкурентоспособен, он ускорил алгоритм и на практике, и в теории, что стало главным результатом его магистерской работы и статьи в Q1-журнале INFORMS Journal on Computing.

— С одной стороны, у самой задачи есть приложения в области беспроводных сетей. Есть практический интерес в том, чтобы решать ее за разумное время, — прокомментировал Павел. — С теоретической же точки зрения, более близкой лично для меня, задача интересна тем, что она NP-трудна, то есть решать быстро в общем случае ее, по-видимому, нельзя. Предыдущие подходы к решению основывались на решении задачи целочисленного программирования. Мы же попытались потягаться с этими подходами методами параметризации и достигли определенного успеха.​

Даже на маленьких сетях с n=200 узлами и пятью несвязными компонентами новый алгоритм (слева в рисунке) работает до 100 раз быстрее, чем ранее известный алгоритм (справа) для оптимального решения задачи: новый алгоритм справляется за 10 секунд вместо 16 минут, при этом преимущество нового алгоритма только возрастает по увеличению сети. Стоит отметить, что обоим алгоритмам была поставлена задача только «досвязать» сеть, то есть они оба используют особенную структуру датчиковой сети, подаваемой на входе.
   91.0.4472.11491.0.4472.114
+
+1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Ученые вузов Томска и института СО РАН приступили к созданию первого в России ДНК-принтера

​​Консорциум, в который вошли два томских вуза и Институт химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН, приступил к разработке принтера для печати коротких участков ДНК, которые можно будет использовать для сборки уже известных генов с внесением модификации. //  www.sib-science.info
 

Консорциум, в который вошли два томских вуза и Институт химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН, приступил к разработке принтера для печати коротких участков ДНК, которые можно будет использовать для сборки уже известных генов с внесением модификации. С помощью таких, искусственно созданных ДНК можно создавать эффективные подходы в генной терапии и передовые медицинские препараты, сообщили ТАСС в пресс-службе Томского государственного университета.

По словам советника ТГУ при ректорате, руководителя проектов в области биомедицины Алексея Сазонова, биопринтинг генов - это новейшее научное направление, однако лидерство в нем принадлежит США и Китаю. В отличии от обычных, достаточно распространенных ДНК-синтезаторов, в мире существует ограниченное количество установок для высокопроизводительной печати фрагментов ДНК (олигонуклеотидов). Сейчас такие приборы не продаются на рынке и можно приобрести только услугу.

"Сложность создания ДНК-принтера заключается в большом количестве технологических барьеров. Так, например, для установки необходимы сопла с отверстиями диаметром в микроны и вместе с тем устойчивые к крайне агрессивной среде, а также матрицы для выращивания ДНК. Создание материалов для этих изделий на себя берет ТГУ, где есть сильнейшие материаловеды. Нужна точная микроэлектроника, системы прецизионного позиционирования и т. д. В этой области очень сильные компетенции у ТУСУРа (Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники). Наши коллеги из ИХБФМ СО РАН отвечают за все, что связано с химией. Им предстоит разрабатывать технологию процесса печати ДНК и синтеза генов", - приводит пресс-служба слова Сазонова. ​
   91.0.4472.11491.0.4472.114
+
-
edit
 

Грач

аксакал
★★☆

На Новой Земле обнаружен ещё один современник мамонтов

Реликтовый плейстоценовый подвид лемминга подтверждает гипотезу о том, что арктический архипелаг не был полностью покрыт льдами в период двух последних максимумов оледенения //  scientificrussia.ru
 

Реликтовый плейстоценовый подвид лемминга подтверждает гипотезу о том, что арктический архипелаг не был полностью покрыт льдами в период двух последних максимумов оледенения.
Популяция копытных леммингов на Новой Земле в основном сосредоточена на Южном острове. Но в периоды всплеска численности животные могут доходить и до северной оконечности Северного острова – мыса Желания. От представителей других видов его отличает «копытообразное» строение передних лап: разросшиеся когти, которые стачиваются в зимний период, ороговевшие подушечки и подошвенные пластинки средних пальцев лапы по форме напоминают копытце. Вероятно, гипертрофированные когти помогают зверьку рыть глубокие норы в твёрдой, промёрзшей тундровой почве.
Недавно биологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Архангельск) открыли на Новой Земле особый подвид другого вида лемминга – норвежского (Lemmus lemmus chernovi . Учёные предположили, что его популяция была изолирована на острове Южный около 90 тысяч лет назад. Учитывая эти моменты, исследователи решили выяснить, какое место в зоологической иерархии занимает обитающий на архипелаге копытный лемминг. Известный русский натуралист Карл Бэр в 1841 году описал его как особый новоземельский подвид (Dicrostonyx torquatus ungulatus). Но для проверки статуса этого подвида потребовался генетический анализ, в ходе которого был расшифрован полный митохондриальный геном животного.
Ранее наука не располагала генетическими данными о новоземельском копытном лемминге. Мы собрали его образцы в районе полярной станции Малые Кармакулы (о. Южный), отсеквенировали, получили митохондриальный геном. Исследование показало, что это действительно эндемичный подвид, который живёт только на Новой Земле. У них значительная разница в геномах с материковым копытным леммингом, хотя внешне они не так сильно отличаются, как два подвида норвежских леммингов. Окраска – в пределах внутривидовой изменчивости, но есть различия по строению зубов. На основе геномных данных мы подтвердили валидность Dicrostonyx torquatus ungulatus.
Сравнение его митохондриального генома с геномами образцов копытного лемминга с материка показывает, что они существенно отличаются генетически – не просто по одному-двум генам-маркерам, а по нуклеотидным заменам в полной последовательности.
Присутствие в экосистемах Новой Земли ещё одного эндемичного подвида в очередной раз подтверждает гипотезу о «Парке плейстоценового периода». Согласно этой точке зрения, территория арктического архипелага была свободна от покровного оледенения или, по крайней мере, на ней сохранялись не покрытые льдом убежища (рефугиумы) для холодолюбивой флоры и фауны в период двух последних максимумов оледенения.
По всей вероятности, популяция копытных леммингов на Новой Земле представляет собой древние генетические линии, которые были распространены на территории современной Европы в позднем плейстоцене. Предположительно, они заселились на территорию архипелага примерно 80–100 тысяч лет назад, когда острова являлись частью суши, которая была на месте нынешнего шельфа. Дальнейшее потепление климата, вызвавшее повышение уровня Мирового океана, обособило популяцию новоземельских леммингов. А оставшиеся в материковой Европе популяции, принадлежавшие к этой генетической линии, вымерли вместе с крупной фауной плейстоцена – мамонтами, шерстистыми носорогами и пещерными львами.
новоземельский подвид копытного лемминга занесён в Красную книгу Архангельской области и требует особых мер охраны.
*********************
в свое время с интересом понаблюдал этих занятных пеструшек … не совсем этих и куда восточнее, но похожи
Прикреплённые файлы:
лемминг.jpg (скачать) [770x514, 40 кБ]
 
 
   2121
RU AGRESSOR #29.06.2021 21:18  @Грач#29.06.2021 21:13
+
-
edit
 

AGRESSOR

литератор
★★★★★
Грач> в свое время с интересом понаблюдал этих занятных пеструшек … не совсем этих и куда восточнее, но похожи

Прелестная зверушка. А почему "копытный"? Копыт вроде не наблюдается. :)
   77
RU Грач #29.06.2021 21:25  @AGRESSOR#29.06.2021 21:18
+
+1
-
edit
 

Грач

аксакал
★★☆
AGRESSOR> Прелестная зверушка. А почему "копытный"? Копыт вроде не наблюдается. :)
так вовсе маленькие :) в статье описание этого копытного недоразумения имеется
   2121
+
+1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Ученые Института катализа СО РАН создают новые технологии нефтепереработки

Ученые Института катализа СО РАН работают над созданием новых технологий гидроконверсии тяжелых нефтей и их компонентов — они предлагают заменить газообразный водород в таких процессах на спирты с применением никель-кобальтовых металлических катализаторов. //  www.sib-science.info
 

Ученые Института катализа СО РАН работают над созданием новых технологий гидроконверсии тяжелых нефтей и их компонентов — они предлагают заменить газообразный водород в таких процессах на спирты с применением никель-кобальтовых металлических катализаторов. Это решение позволит упростить процессы каталитического гидрооблагораживания и повысить их эффективность.

Нефтеперерабатывающая промышленность — один из крупнейших потребителей водорода в мире наряду с химической и металлургической индустриями. Газообразный водород применяется в процессах каталитического гидрооблагораживания для увеличения глубины переработки тяжелых нефтей и очистки нефтепродуктов от сернистых загрязнителей, что улучшает качество товарных топлив, масел и смазочных материалов. Создание новых технологий гидроконверсии и разработка катализаторов для них актуальны, так как доля тяжелого сырья в структуре нефтепереработки растет, а применение водорода имеет серьезные ограничения.

Ученые Института катализа СО РАН при поддержке Российского научного фонда предлагают заменить газообразный водород на спирты с использованием высоконаполненных никель-кобальтовых металлических катализаторов, которые авторы исследования разработали ранее. Эти катализаторы не имеют аналогов в мире, так как при высоком содержании в них металла (более 30 вес.%) размер активных частиц составляет менее 10 нанометров, чего очень трудно достичь одновременно при приготовлении подобных катализаторах.
«При гидропроцессинге применяются повышенные давления и температуры, и это налагает жесткие требования к используемому оборудованию, материалам и профессиональным навыкам персонала. Также не стоит забывать о технических сложностях и ограничениях, связанных с особенностями хранения и транспортировки чистого водорода. Мы предлагаем хотя бы частично отказаться от применения газообразного водорода и использовать вместо него спирты. Со спиртами гораздо удобнее работать и легче дозировать по сравнению с газами. К тому же, спирты способны активно воздействовать на разные компоненты тяжелых нефтей, в частности, выступать восстановителями, поскольку при определенных реакционных условиях легко «делятся» своим водородом, входящим в состав их молекул», — рассказал старший научный сотрудник отдела физико-химических методов исследования Института катализа СО РАН, к.х.н. Андрей Чибиряев.
По словам ученого, один литр спирта может дать до полкубометра чистого водорода, и этого хватило бы для глубокой переработки четырех килограммов нефти по существующим технологиям. Это обосновывает использование спиртов в качестве высокоактивной восстановительной среды для превращений компонентов тяжелой нефти.
   91.0.4472.12491.0.4472.124
+
+1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Определить массу нейтрино помогут выращенные в Новосибирске кристаллы

Институт неорганической химии СО РАН как мировой лидер производства монокристаллов начал сотрудничество с корейскими астрофизиками. Кристаллы в природе почти всегда ─ завораживающие формой многогранники. //  www.sib-science.info
 
   91.0.4472.12491.0.4472.124
+
+1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Красноярские ученые научились создавать трехмерные оптические вихревые решетки

​Красноярские ученые экспериментально продемонстрировали формирование трехмерных световых решеток из оптических вихрей. Трехмерные оптические вихревые решетки могут обеспечить новые возможности для взаимодействия света с веществом, в частности, с их помощью можно переносить и манипулировать множеством микрочастиц. //  www.sib-science.info
 

физика в Десятирублевске сильно подтянулась.
   91.0.4472.12491.0.4472.124
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆
Учёные Сибирского федерального университета совместно со специалистами компании РУСАЛ исследовали режимы плавки и литья крупногабаритных слитков из сплава алюминия и магния (магналии) с добавлением редкоземельного металла скандия, а также разработали технологию получения из него листовых полуфабрикатов разной толщины.

Сплавы алюминия и магния обладают уникальным сочетанием свойств — пониженной плотностью, коррозионной стойкостью, свариваемостью, высокой технологичностью при обработке давлением. Они чрезвычайно востребованы во многих отраслях промышленности, особенно в машиностроении, судостроении, ракетостроении и автомобилестроении.

Основными способами повысить прочность магналиев считаются легирование (добавление в них различных элементов) и холодная деформация. Ресурс улучшения свойств стандартных марок магналиев этими механизмами на сегодняшний день уже исчерпан, поэтому требуются новые решения — например, введение в химический состав сплавов редкоземельных металлов. Учёные предложили использовать в качестве такой эффективной добавки редкоземельный элемент скандий: даже в малых количествах он повышает прочность всех видов металлических листов из магналиев.

«Примером новых сплавов, разработанных российскими металлургами, являются сплавы 1570 и 1580, в которых содержание скандия составляет не более 0,3 % (масс.). Учёными СФУ были проведены широкомасштабные работы по исследованию режимов плавки и литья крупногабаритных слитков из сплава 1580, а также разработана технология получения листовых полуфабрикатов разной толщины (от 1 до 13.5 мм) из этого сплава», — отметил профессор кафедры обработки металлов давлением СФУ Сергей Сидельников.

Исследовательские работы проводились под руководством заведующего кафедрой общей металлургии Владимира Баранова учёными Института цветных металлов и материаловедения Сибирского федерального университета совместно с объединенной компанией РУСАЛ в рамках выполнения постановления Правительства РФ № 218 о создании высокотехнологичных производств по договору с Министерством науки и высшего образования (Соглашение № 03.G25.31.0265 по теме «Разработка экономнолегированных высокопрочных Al-Sc сплавов для применения в автомобильном транспорте и судоходстве»).

«Результаты работ по литью крупногабаритных слитков прошли апробацию на предприятии „РУСАЛ Братск". В настоящее время на ведущих российских металлургических предприятиях „Арконик" (Самара) и „АМР" (Белая Калитва) получены опытные партии листового проката по режимам, разработанным учёными кафедры обработки металлов давлением СФУ. Кроме того, положительная оценка качества листовой продукции была подтверждена ракетно–космическим центром „Прогресс" и другими потенциальными потребителями этой продукции», — сообщили авторы исследования.
   91.0.4472.12491.0.4472.124
+
-
edit
 
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Обуздать плазму: сибирские ученые создали уникальную установку

Благодаря национальному проекту «Наука и университеты»  сибирские ученые создали уникальную установку для изучения физики плазмы. В рамках реализации национального проекта многие научные институты СО РАН, и в том числе Институт ядерной физики, получили средства на обновление приборной базы. //  www.sib-science.info
 

ще одна перспективная разработка ученых Института ядерной физики — высоковольтный инжектор с энергией до одного миллиона электронвольт для нагрева плазмы в магнитных ловушках. Как рассказал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Андрей Санин, установка предназначена для генерации мощных пучков отрицательных ионов водорода, которые должны нагревать плазму в термоядерных установках.

Фото: Алексей ТАНЮШИН
— Сначала получается пучок с энергией примерно от 500 килоэлектронвольт до одного мегаэлектронвольта. Потом этот пучок путем нейтрализации преобразуется в пучок нейтральных атомов такой же высокой энергии, и далее эти нейтральные атомы через магнитное поле попадают в плазму, где они снова превращаются в ионы. Таким образом они оставляют свою энергию в плазме, — пояснил Андрей Санин. — На нашей установке мы сегодня получаем пучки с током до одного ампера и с энергией до 230 килоэлектронвольт. Планируем получить пучок с энергией один мегаэлектронвольт и током 1,3 ампера. То есть мы плавно наращиваем мощность пучка и достигли очень хороших результатов.

Особенность данной технологии в том, что энергия доставляется прямо в плазму. В нашей стране пока еще нет высоковольтных инжекторов такого масштаба. Строительство аналогичной установки запланировано в рамках проекта ITER, или международного термоядерного реактора, реализация которого стартовала в 2007 году.

Теория и практика

Институт ядерной физики имени Будкера сегодня принимает активное участие в различных международных исследованиях. Например, на знаменитом электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 сегодня проводятся работы по измерению аномального магнитного момента мюона.
   91.0.4472.12491.0.4472.124
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

«Есть люди, которым в виварий вообще запрещено заходить!»

​Заведующая лабораторией нуклеиновых кислот ИХБФМ СО РАН объясняет, почему без мышей в науке пока что обойтись нельзя. Российский научный фонд выступил с инициативой об исследовательской биоэтике, и руководитель рабочей группы РНФ Наталия Шок подготовила серию экспертных интервью с ведущими российскими учеными: обсуждаются принципы работы с лабораторными животными. //  www.sib-science.info
 

— Без экспериментов с участием лабораторных животных вы ничего не сделаете in vivo. Потому что, допустим, любые 3D-технологии по клеточным вещам — это все равно модель, после которой нужно смотреть, что происходит in vivo. Вот поверьте мне, у нас есть такое направление исследований: мы смотрим доставку нуклеиновых кислот в опухоль, индуцированную у мышей. Все, что мы получали на 2D- и 3D-моделях in vitro, получилось совершенно по-другому при переходе к той же опухолевой модели, но in vivo. То есть как только заработали печень, почки, как заработали системы природного естественного выведения, все данные «поехали».

Другими словами, композиции, которые показывали суперрезультат in vitro, оказались совсем не супер и не работали in vivo. И сейчас мы любой скрининг любой системы для доставки лекарств начинаем с изучения биораспределения in vivo. При этом у нас есть системы прижизненного наблюдения за распределением препарата в животном, что позволяет расходовать в эксперименте меньше животных, так как после эксперимента животное живо, с ним ничего не произошло. Это особенно важно при проведении длительных экспериментов, так как позволяет существенно уменьшить число животных в группе, так как в ходе проведения эксперимента мыши не выводятся для проведения анализа.

— Правильно ли я вас поняла, что все-таки эта идея о полной замене животных на иные модели не вполне оправдана?

— Безусловно, какие-то вещи так можно посмотреть. Вот поверьте мне: мышь стоит 250 руб., а десять мышей — это 2,5 тыс. Вы можете провести на них эксперимент и получить много информации. А на 3D-скаффолде, в котором нужно заплатить за пластик, за стерильный бокс, за культуральную среду, сыворотку, антибиотики, там уже набегают такие круглые суммы. Там вы уже должны не десять мышей взять, на которых статистика хорошо набирается, потому что вы смотрите и кровь, и печень, и почки: сначала смотрите прижизненно, а потом — что происходит после эвтаназии. Вы смотрите много параметров. На 3D-скаффолде вы посмотрите только один параметр: проникает ли, допустим, в центр 3D-модели, который моделирует опухолевую мышь, к примеру, или очаг воспаления (там это еще более сложно). И больше вы ничего не получите: ни данных о нефротоксичности, о гепатотоксичности, ни данных о поведении вообще. Вы не получите данных о фармакодинамике или о фармакокинетике этих соединений. Вы не увидите, что у вас 99,99% вашего препарата мышка выделила с мочой ровно через 20 минут после того, как вы ей внутривенно его ввели. Вот такие вот мелочи!

И даже если это будет суперсистема в плане эффективности на клеточном уровне, она может быть неэффективной на уровне организма в силу разных причин. А ведь мы же делаем выводы, которые могут идти потом на создание производств, новых лекарств и всего прочего. С моей точки зрения, к любому эксперименту in vivo нужно подходить очень четко и формулировать для себя: что я хочу получить? Что я хочу увидеть в этом эксперименте? Насколько достоверные результаты позволят получить мои методы? И достаточно ли я обставляюсь контролями, чтобы те результаты, которые я получу, я мог бы однозначно интерпретировать?
   91.0.4472.12491.0.4472.124

Naib

аксакал

энди> Учёные Сибирского федерального университета совместно со специалистами компании РУСАЛ исследовали режимы плавки и литья крупногабаритных слитков из сплава алюминия и магния (магналии) с добавлением редкоземельного металла скандия, а также разработали технологию получения из него листовых полуфабрикатов разной толщины.

Скандия мало добывается. Уж лучше цирконий добавлять
   91.0.4472.12491.0.4472.124
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

sib-science.info

Operation timed out after 15000 milliseconds with 0 bytes received // www.sib-science.info
 

Не имеющая в мире аналогов технология по переработке сероводорода при добыче нефти и газа, созданная учеными Федерального исследовательского центра (ФИЦ) "Институт катализа (ИК) имени Г. К. Борескова СО РАН", позволила снизить на месторождениях в Татарстане выбросы сероводорода - одного из самых токсичных загрязнителей экосферы в 100-150 раз. Об этом сообщил ТАСС руководитель НТК экологического катализа ИК СО РАН Сергей Хайрулин.

При добыче нефти образуются попутные газы, которые могут использовать как ценное сырье во многих химических производствах, однако этому мешает содержащийся в них сероводород. Его токсичность в пять раз превышает токсичность диоксида серы - типичного компонента отходящих газов электростанций. Существующий способ утилизации сероводорода - сжигание - неэкологичен и в связи с этим запрещен надзорными органами. Для решения проблемы рациональной утилизации выбросов при нефтедобыче российские ученые разработали технологию, позволяющую получить из сероводорода продукт, который может использоваться в дальнейшем производстве.

"Мы, грубо говоря, переводим сероводород в серу. Это достаточно ликвидный продукт, который может быть реализован как сырье для производства серной кислоты. Но, главное, мы предотвращаем выброс сероводорода. Такая установка компактна, она может быть смонтирована непосредственно в местах добычи и эксплуатироваться в самых жестких условиях. Технологически это реализуется следующим образом: к исходному газу добавляется расчетное количество воздуха, смесь проходит через слой катализатора - керамические сферические гранулы, содержащие оксиды металлов. При определенной температуре, при контакте смеси с катализатором происходит реакция парциального окисления, и сероводород конвертируется серу. Технология окупается за полтора-два года, предприятие будет освобождено от штрафов за выбросы сернистых соединений", - сказал Хайрулин.

Собеседник агентства добавил, что работа установки полностью автоматизирована и не имеет аналогов в России и в мире. По словам Хайрулина, благодаря работе установки на предприятиях ПАО "Татнефть" был предотвращен выброс в атмосферу 12 тыс. тонн диоксида серы и серной кислоты.

"С учетом международного характера проблемы технология может быть востребована во всех странах, ведущих разработку и добычу сернистых углеводородных ресурсов, - Казахстан, Китай, Канада и Саудовская Аравия", - сказал собеседник агентства.

ФИЦ "Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН" - крупнейший научно-исследовательский центр России и мира, специализирующийся в области катализа. В институте работают около 400 научных сотрудников. Ранее по нацпроекту "Наука" на базе ФИЦ были открыты четыре новые лаборатории, занимающиеся изучением синхротронного излучения, а также созданием катализаторов для нефтепереработки, переработки ископаемого и растительного сырья.
   92.0.4515.10792.0.4515.107
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Математическая модель механохимического синтеза позволит повысить эффективность процессов СВС

 Ученые научно-исследовательского отдела структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН – зав. лабораторией математического моделирования физико-химических процессов в гетерогенных системах Олег Лапшин и старший научный сотрудник Оксана Иванова опубликовали статью «Macrokinetics of mechanochemical synthesis in heterogeneous systems: Mathematical model and evaluation of thermokinetic constants» в востребованном журнале «Materials Today Communications». //  www.sib-science.info
 

Ученые научно-исследовательского отдела структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН – зав. лабораторией математического моделирования физико-химических процессов в гетерогенных системах Олег Лапшин и старший научный сотрудник Оксана Иванова опубликовали статью «Macrokinetics of mechanochemical synthesis in heterogeneous systems: Mathematical model and evaluation of thermokinetic constants» в востребованном журнале «Materials Today Communications». Полученные ими результаты комплексно представляют смоделированный процесс механохимического синтеза с учетом основных его параметров и позволяют повысить эффективность самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).


Синтез многокомпонентных безгазовых систем относится к числу перспективных способов получения композиционных материалов. Как правило, превращение исходных компонентов в продукты проходит в несколько реакционных стадий, а скорость этих реакций зависит от многих физико–химических факторов, что существенно осложняет анализ опытных данных и оптимизацию синтеза композитов с требуемым содержанием фазовых составляющих. Дополнительные возможности управления синтезом в многокомпонентных системах дает механообработка или механическая активация отдельных реагентов и их смесей в энергонапряженной мельнице – механоактиваторе. Метод механохимического синтеза относится к ресурсосберегающим и экологически чистым технологиям, позволяющим в безопасных условиях получать конечный продукт с заданным комплексом необходимых свойств и параметров. Подобные технологии можно использовать для синтеза наночастиц и материалов из них.


Применение предварительной механообработки позволяет расширить номенклатуру низкокалорийных систем, например, никель-алюминий, алюминий-магний, титан-алюминий, титан- кремний, тантал-кремний, ниобий-кремний, железо-кремний, тантал-углерод, титан-углерод, ниобий-титан, в которых можно осуществить высокотемпературный синтез в режиме горения и теплового взрыва.


В результате интенсивного механического воздействия на порошковые смеси происходит измельчение компонентов, увеличение межфазной реакционной поверхности путем «намазывания» их друг на друга в местах фрикционного контакта и снижение эффективного активационного барьера реакции из-за увеличения избыточной энергии в реагентах, аккумулированной в образовавшихся структурных дефектах. В дополнение к этому обнаружено, что в механосинтезированных смесях одного и того же состава в зависимости от параметров механической обработки могут образовываться фазы различной структуры и морфологии.

Другое немаловажное преимущество предварительной активации смеси – возможность управления СВС-процессом, что позволяет переводить его в различные режимы химического взаимодействия. Например, продлив время предварительной механоактивации, на втором этапе механосинтеза, можно добиться резкого снижения температуры самовоспламенения порошковой смеси (для теплового взрыва) и увеличения температуры и скорости горения в условиях послойного синтеза.


В статье рассматриваются возможности математического моделирования, с помощью которого можно оптимизировать процессы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в предварительно механоактивированных составах.


По мнению ученых, ранее применяемые подходы имеют существенный недостаток. Дело в том, что при их использовании моделирование осуществляется без одновременного учета в процессе механохимического синтеза основных параметров: температуры, полноты химического превращения, величины межфазной поверхности, величины запасенной в активированном веществе избыточной энергии. Предложенный подход (в статье он называется макроскопическим) позволяет исправить этот пробел.


Исследователи впервые добавили в систему уравнений, традиционно применяемых в исследованиях процессов СВС, новые, определяющие динамику реакционной поверхности в ходе измельчения и агломерации реагентов, а также динамику дефектов (избыточной энергии), образующихся при механической активации. Полученные результаты имеют важное значение для специалистов-теоретиков, работающих в области математического моделирования, а также для материаловедов, стремящихся создать эффективные (экономически и экологически) технологии производства материалов и изделий с улучшенными свойствами.
   92.0.4515.10792.0.4515.107
RU smalltownboy #05.08.2021 12:50  @энди#05.08.2021 12:41
+
-
edit
 

smalltownboy

опытный

энди> которых можно осуществить высокотемпературный синтез в режиме горения и теплового взрыва.
Металлические бомбочки делают.
   90.090.0
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Продолжение следует. Метод известного математика получил развитие

Профессор Игорь Фуртат из Института проблем машиноведения РАН, инженер по образованию и математик по призванию, развивает методы автоматического управления, в частности, адаптивного. Направление широко распространенное, поскольку огромное количество разнообразных технических систем необходимо контролировать, добиваясь при минимуме затрат максимума эффективности и надежности программных регулирующих механизмов. //  www.sib-science.info
 

Профессор Игорь Фуртат из Института проблем машиноведения РАН, инженер по образованию и математик по призванию, развивает методы автоматического управления, в частности, адаптивного. Направление широко распространенное, поскольку огромное количество разнообразных технических систем необходимо контролировать, добиваясь при минимуме затрат максимума эффективности и надежности программных регулирующих механизмов. Область исследований, безусловно, сложная, однако Игорь Борисович постарался рассказать о ней как можно проще:

– Методы автоматического управления опираются на так называемую математическую теорию устойчивости. Она дает четкое представление о стабильной работе всех динамических систем: в каком состоянии они находятся в данный момент, как поведут себя в будущем. Оценить результат помогают дифференциальные уравнения. Однако решить их не так-то просто, а подчас и не всегда возможно. Еще Александр Ляпунов, известный математик и механик, в конце XIX века предложил метод, позволяющий и без результата дифференциальных уравнений определить, устойчива ли система. Теория Ляпунова не устарела до сих пор, но имеет массу ограничений, поэтому математики пытаются ее усовершенствовать, сделав, в частности, универсальной.



Сегодня работу выдающегося ученого удалось продолжить: разработать новый метод исследования устойчивости. И теперь мы можем расширить знания о влиянии различных условий на систему, чтобы гарантировать ее эффективность, скажем, при управлении самолетом, оказавшемся в зоне сильной турбулентности, или когда один из его датчиков неожиданно выходит из строя и возможна потеря устойчивости. Подобный метод управления распространяется на огромное количество технических систем, делая их долговечными и совершенными. Но для этого необходимо обнаружить причину неустойчивости, подсказать, как с ней справиться.

– Почему, как вы считаете, Российский научный фонд заинтересовался вашим исследованием?

– Потому что речь идет, как я уже сказал, о разработке механизма повышения эффективности и управления множеством автоматизированных сетевых систем. Фонд выдал мне грант на три года, и они уже истекли.

– И вы создали универсальный регулятор?

– Не совсем. Основываясь на теории Ляпунова, мне удалось расширить класс и перечень систем, однако создать универсальный метод пока невозможно. Но и это шаг вперед. Моя работа интересна физикам и химикам, исследующим различные процессы, а также специалистам, контролирующим крупные сетевые системы, в которых множество объектов соединены между собой. Самые очевидные примеры – энергосети, нефте- и газодобыча и др. Сегодня к ним можно добавить управление беспилотниками и группами роботов.

– Объясните, как к разным системам вы подобрали один «ключ»?

– Ключей может быть много, но сделаны они практически из одной «заготовки», потому незначительно отличаются друг от друга. Другими словами, удалось найти единый математический подход, на его основе исследовать различные дифференциальные уравнения и спроектировать регуляторы для соответствующих моделей, которые без помощи человека обеспечивают нужные действия в автоматическом режиме.

– Что собой представляет ваш регулятор или ключ?

– Представьте, вода собирается в резервуар, затем выливается, так и в моей модели каждое ее звено – своего рода резервуар. Он накапливает информацию и выдает ее. Действия звеньев цепи можно изучить и сделать общий вывод: надежно ли работает система, устойчива ли она. Достичь этого удалось благодаря новым способам синтеза законов управления. Для их использования нужно решить не алгебраическое неравенство, а дифференциальное. Да, это сложнее, зато открывает возможности синтеза законов управления, делая их более доступными для пользователей. А это очень важно! Нет больше препятствия для применения теории Ляпунова. Фактически мой метод – поверочная схема, определяющая надежность и эффективность действующих систем.

– Легко ли его освоить? Будет ли он востребован?

– Начну с конца. Пока не знаю, каков будет спрос, поскольку метод еще проходит обкатку. Но, судя по обращениям в наш институт производственников, эксплуатирующих различные системы, с просьбой помочь разобраться со схожими проблемами, метод будет востребован. Он расширяет возможности управления всевозможными системами, что удалось доказать математическим путем. Однако овладеть им по силам исследователям, но вряд ли рядовым инженерам.

– Где он найдет практическое применение?

– Уверен, что созданный мною регулятор сможет предотвращать сбои в работе сложных схем. Скажем, к системе генераторов энергосети подключается новый объект или испытывается новое оборудование. Причины могут быть разными, но результат один: потребление электроэнергии падает. В сети меняется нагрузка, снижаются напряжение и частота – возникают дефицит мощности и угроза аварийной ситуации. Чтобы избежать ее, система подключает все имеющиеся в наличии генераторы и выводит на максимальную мощность. Метод поможет очень быстро перераспределить ее между участками сети, моментально подключить нужные генераторы и разрулить ситуацию. Понятно, что система будет эффективна не только в аварийных ситуациях, но и при работе в штатном режиме.

– Есть ли аналоги вашего способа?

– Исследования в этой области ведутся еще с середины прошлого века. По сравнению с существующими мой метод позволяет расширить класс исследуемых систем, поскольку предназначен для тех из них, которые можно описать дифференциальными уравнениями произвольной размерности. Считаю, мне удалось обобщить накопленный опыт и продвинуться дальше.

– По условиям гранта вы опубликовали статьи. Какова реакция?

– Вышли монография и три статьи (две – в журналах первого квартиля). Цитирование только начинается и идет неплохо. Рецензенты сделали интересные и приятные для автора замечания. Ясно, что статьи им понравились и они хотели их только улучшить. Подчеркнуть, например, что мой метод расширяет класс исследуемых систем дифференциальных уравнений по сравнению с методом Ляпунова (хотя я писал, что избегаю сравнения с работами известного математика). Мои статьи не залеживались, их напечатали очень быстро.

– Ваше мнение? РНФ удовлетворен проделанной работой?

– Да, есть надежда, что Фонд продлит грант на два года, поскольку исследование надо продолжать. В частности, обозначить области, где метод найдет применение и будут получены реальные результаты. Физики и химики в один голос говорят: да, мы знаем теорию Ляпунова, но не применяем, поскольку она трудная. Однако теперь у нас появилась возможность освоить новый, более доступный метод устойчивости систем.
   92.0.4515.13192.0.4515.131
LT Bredonosec #18.08.2021 22:10
+
+2
-
edit
 
прикольная штука.
Браслет-сурдопереводчик с языка жестов в текст.
Прикреплённые файлы:
vgkF8Wx4LeY.jpg (скачать) [800x952, 185 кБ]
 
vOFCDGMs0-k.jpg (скачать) [672x855, 239 кБ]
 
vVKg-Cj4Ku4.jpg (скачать) [599x814, 155 кБ]
 
 
   88.088.0
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Разработана модель для предсказания свойств наноматериалов

Физики Томского госуниверситета Рашид Валиев и Глеб Барышников впервые разработали модель, по которой можно вычислить эффективность переноса энергии и заряда в наноматериалах из первых принципов. //  www.sib-science.info
 

Физики Томского госуниверситета Рашид Валиев и Глеб Барышников впервые разработали модель, по которой можно вычислить эффективность переноса энергии и заряда в наноматериалах из первых принципов. Она позволяет рассчитать, как будет осуществляться этот перенос, до синтеза материалов — это позволит сэкономить на экспериментах и быстрее разработать эффективное наноустройство. Статья опубликована в высокорейтинговом журнале Chemical Engineering Journal (Q1) уровня Nature Communication.

Модель также применили к одним из самых сложных объектов в квантовой химии — к большим молекулам, содержащих лантаниды. Исследователи рассчитали модель без каких-либо экспериментальных измерений и синтеза.

— Даже сегодня моделирование электронных свойств одиночных ионов лантанидов — это настоящий челлендж для теоретической квантовой химии. Мало кто умеет это делать. Мы же вычислили эффективность или скорость переноса энергии между электронными состояниями различной мультиплетности молекулярных комплексов с лантанидами, что является уникальным моделированием, — объясняет старший научный сотрудник лаборатории квантовой механики молекул и радиационных процессов ТГУ Рашид Валиев.​

​Далее, поясняет Валиев, появился вопрос об апробировании этой модели. И этим занялись исследователи из Харбинского политехнического университета. Китайские коллеги провели ряд экспериментов с использованием этой модели и даже смогли разработать нанопреобразователи — специальные устройства, которые увеличивают эффективность перенос энергии между донором и акцептором в задачах биофотоники.

Так учёным удалось сэкономить на экспериментальной части: вместо того, чтобы закупать вещества и создавать материалы, тратя деньги, сотрудники китайского вуза на базе модели, созданной учеными ТГУ, заранее смогли увидеть, как именно наноматериалы будут работать эффективнее.

— Они провели измерения для нашей модели. То, что мы предсказали, очень хорошо сходится с экспериментом. Наша модель работает. В дальнейшем ее можно применять в области разработки дизайна органических светодиодов — OLED, — добавляет Валиев.

Модель учёные будут применять не только в области биофотоники. Более того, говорит Рашид Валиев, с помощью этого расчета можно предсказывать характеристики любых нанодевайсов, где происходит процесс переноса энергии и заряда. Это могут быть органические солнечные батареи или, например, апконверсные наночастицы, они используются при биовизуализации тканей. Эта модель также будет полезна в задачах химии, где в реакциях требуется определить время переноса заряда в интермедиантах.
   92.0.4515.15992.0.4515.159
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Красноярские учёные создали новый материал для тонких пленок и открыли его необычные свойства

​Красноярские ученые получили новые перспективные тонкие пленки из кислорода, меди и нитрида титана. Их электрическое сопротивление в тысячу раз меньше, чем у обычного нитрида титана. На основе полученного материала физики открыли новые свойства меди, позволяющие ей накапливаться на поверхности пленок и совершать фазовые переходы. //  www.sib-science.info
 

Тонкие пленки на основе нитрида титана широко используются в различных промышленных и технологических областях, например, в производстве кремниевых микропроцессоров и других больших интегральных микросхем, фотокатализаторах, преобразователях солнечной и тепловой энергии в электрическую, в стоматологии и даже при изготовлении куполов церквей. Благодаря высокому электромагнитному сопротивлению и его слабой температурной зависимости, химической инертности, а также способности выдерживать высокие мощности и температуры, аналогов для их замены на настоящий момент нет.


Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», СФУ и СибГУ им. М.Ф. Решетнева получили новый материал для тонких пленок из оксинитрида титана, легированного медью. Он обладает электрическим сопротивлением в тысячу раз меньше, чем у обычного нитрида титана. Изучая полученное соединение, физики открыли новое явление сегрегации меди, которая не распределялась, как принято по всей пленке, а скапливалась на ее поверхности.


К открытиям красноярских физиков привела цепь случайных технических ошибок и исследование их последствий. Первоначально исследователи планировали получить чистый нитрид титана, чтобы его использовать для изготовления резисторов в интегральных микросхемах. Однако все пошло «не по плану». В камере для роста пленок оказались примеси кислорода. Поэтому вместо запланированного чистого вещества, на выходе ученые получили оксинитрид титана. Более того, он обладал нехарактерными свойствами. Сопротивление получившегося вещества оказалось в тысячу раз ниже, чем у чистого оксинитрида титана.


Подозреваемым в необычных свойствах материала стал кислород, попавший в камеру. Чтобы проверить его причастность, ученые попытались нейтрализовать его. Для этого перед ростом пленки в камеру был внесен водород. Он должен был вступить в реакцию с кислородом и, образовав водяной пар, вынести его из камеры. Однако это не принесло ожидаемого эффекта. Сопротивление пленок оставалось низким.


Ученые продолжали «расследование» этого феномена, пока не обнаружили в составе пленок примеси меди. Как оказалось, медь попала в пленки из-за ошибочно скомпонованного оборудования. Газовый баллон, использующийся в установке, пришел к ученым с латунным вентилем вместо нержавеющей стали. С него-то и летели частицы меди, выбиваемые газом прямо в камеру роста. Между тем удивительные открытия не закончились. Медь принесла с собой еще парочку сюрпризов. Ее поведение оказалось нетипичным: она не распределялась по всей пленке, а собиралась на ее поверхности и образовывала дополнительный слой. В результате красноярские ученые не только получили новый материал, но и открыли новое явление – сегрегацию меди. И сделали это сравнительно дешевым, по меркам современных индустрий, методом.
   92.0.4515.13192.0.4515.131
+
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★☆

Новосибирские учёные ищут новые способы транспортировки природного газа

В качестве перспективного разрабатывают технологию создания газогидратов, уверяют, что у неё масса полезных сфер применения: от утилизации вредных выбросов до очистки воды.  Газогидрат ─ ледяная масса с заключённым в ней газом. //  www.sib-science.info
 

В новосибирском Институте теплофизики разрабатывают передовые технологии создания газогидратов. В автоклаве под давлением 30 атмосфер и температуре 5° смешиваются вода и сжиженный углекислый газ: через две минуты газогидрат готов. Таким способом «упаковать» в каркас молекул воды можно и природный газ, чтобы затем доставить его к месту назначения.
В сравнении с традиционными путями транспортировки этот ─ дешевле и энергоэффективнее.

«Его покрывают коркой льда, которая стабильно держит внутри давление. Можно транспортировать газогидрат метана или природного газа при минус 20°С, тогда как сжиженный природный газ ─ при температуре минус 162°С, ─ рассказывает научный сотрудник Института теплофизики СО РАН Антон Мелешкин.

Кроме того можно упаковывать в газогидраты углекислый газ ─ отходы заводов, промышленных производств, теплоэнергетических комплексов. Подобного рода утилизация выбросов максимально экологична, считают учёные.

Газогидраты можно складировать на дне океана без вреда для природы.

«Углекислый газ можно захватить в кристаллическую решётку, привезти его в море и утопить. Он может там лежать, сколько угодного долго, не взаимодействуя с окружающей средой», ─ сообщил заместитель директора Института теплофизики СО РАН Артур Бильский.

У технологии есть ещё два перспективных направления для использования. Например, с её помощью можно опреснять и очищать морскую воду. А ещё, поскольку в газогидрате содержится большое количество воды, таким образом, наряду с доставкой газа в отдалённые районы, можно перевозить и чистую воду.

Пока промышленной технологии создания газогидратов в мире нет. Но есть опытные, разработанные в рамках научных лабораторий. Преимущества новосибирской ─ скорость реакции, быстрота процесса и возможность масштабирования. Представить действующую технологию, например, для транспортировки природного газа, возможно уже через 5-7 лет, считают учёные. А перспективы разработки, уверены исследователи, скоро оценит и бизнес.
   92.0.4515.15992.0.4515.159
1 2 3 4 5 6 7 8 9

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru