Актуальный обзор новостей от poisknews.ru на 09.06.2026

12:41

Поиск — новости науки и техники
Учёные предложили очищать нефтяные разливы огненными торнадо
Когда в море происходит крупный разлив нефти, у спасателей часто остаётся неприятный выбор. Можно позволить нефтяному пятну расползаться по воде, угрожая берегам и морским животным. А можно поджечь нефть прямо на месте. Такой метод называется сжиганием на месте. Он помогает остановить распространение пятна, но у него есть серьёзные минусы: густой чёрный дым, сажа в атмосфере и слой несгоревших остатков, который остаётся плавать на поверхности воды. Теперь учёные показали необычный способ, который может сделать этот процесс быстрее и чище. В первом крупномасштабном исследовании такого рода они создали гигантские огненные вихри — вращающиеся столбы пламени, похожие на огненные торнадо. Оказалось, что такие вихри сжигают нефть быстрее и с меньшим загрязнением, чем обычные методы. Причина в самом вращении. Огненный вихрь втягивает много кислорода, из-за чего пламя становится горячее и эффективнее. В результате нефть сгорает быстрее, а вредных выбросов образуется меньше. Исследование поддержало Бюро по безопасности и экологическому контролю США. Работу возглавили доктор Элейн Оран и доктор Циншэн Ван из Техасского университета A&M, а также доктор Майкл Голлнер из Калифорнийского университета в Беркли. По словам Оран, это первый случай, когда кто-то предложил использовать огненные вихри для очистки нефтяных разливов. Учёные хотят превратить хаотичную природу такого пламени в точный инструмент восстановления окружающей среды — для защиты побережий, морских экосистем и природы в целом. Один из главных плюсов метода — скорость. Исследователи говорят, что огненные вихри могут сжигать сырую нефть почти в два раза быстрее, чем обычные горящие нефтяные пятна. Это может дать аварийным службам важное преимущество: убрать нефть до того, как она попадёт в уязвимые зоны, заповедные территории и к берегу. Есть и другой важный эффект — меньше дыма. Оран отмечает, что одна из главных проблем при сжигании нефтяных разливов — огромные объёмы дыма. Но результаты эксперимента показали: по сравнению с обычным сжиганием на месте огненные вихри резко снижают общий объём выбросов. Такое пламя работает почти как гигантская печь для сжигания. Оно разрушает многие частицы, из-за которых образуются плотные дымовые облака, и испаряет большую часть нефти до того, как она успевает превратиться в токсичный смолистый остаток на воде. Чтобы проверить идею в условиях, более похожих на реальные, команда построила большую установку. Это была треугольная конструкция высотой около 16 футов с тремя стенами, которые позволяли контролировать поток воздуха. В центре разместили бассейн с сырой нефтью шириной 1,5 метра, плавающей на воде. Когда нефть подожгли на тренировочном пожарном полигоне Texas A&M Engineering Extension Service, возник мощный огненный вихрь высотой почти 17 футов. Результаты, опубликованные в журнале Fuel, оказались заметными. По словам Оран, огненные вихри сжигали нефть примерно на 40% быстрее, сокращали выбросы сажи на 40% и достигали эффективности расхода топлива до 95% по сравнению с обычными тестами сжигания на месте. Но у технологии есть сложность: огненные вихри трудно контролировать. Они очень мощные и могут быть полезными, но работают эффективно только при правильных условиях. Сильный ветер способен разрушить вращающийся столб пламени или заставить его исчезнуть. А если поток воздуха контролируется плохо, вихрь может вообще не сформироваться, и огонь будет вести себя как обычное горение. Толщина слоя нефти тоже имеет значение. Когда нефтяное пятно становилось слишком глубоким, огненные вихри гасли раньше, чем успевали сжечь всё топливо. Учёные называют этот узкий диапазон подходящих условий «зоной Златовласки» — когда всё должно быть не слишком сильным, не слишком слабым, а в самый раз. В будущем исследователи представляют себе переносные системы, которые можно будет размещать прямо над горящими нефтяными разливами и специально создавать такие огненные вихри по требованию. Если это удастся, обычное сжигание нефти может превратиться в гораздо более эффективный инструмент экстренной очистки. По словам Оран, это исследование — не просто эксперимент. Это взгляд в будущее, где огонь может быть не только разрушительной силой, но и способом защитить океаны и планету. Пока работа показывает главное: даже одну из самых пугающих сил природы можно попытаться направить на решение серьёзных экологических проблем. The post Учёные предложили очищать нефтяные разливы огненными торнадо appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 8:30 AM
poisknews.ru
Трагический случай самого молодого человека, у которого когда-либо диагностировали болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера обычно считают заболеванием пожилых людей. Но редкий случай из Китая показал: иногда симптомы, похожие на возрастное ухудшение памяти, могут появиться очень рано. В 2022 году неврологи из клиники памяти в Китае диагностировали у 19-летнего юноши вероятную болезнь Альцгеймера. На тот момент он стал самым молодым пациентом, у которого когда-либо предполагали этот диагноз. Первые проблемы с памятью начались у него примерно в 17 лет. Со временем состояние ухудшалось. Подростку становилось всё труднее концентрироваться на занятиях, читать и запоминать недавние события. Иногда он не мог вспомнить, что происходило накануне. Также он постоянно терял свои вещи. Обследования показали тревожные признаки. Сканирование мозга выявило уменьшение гиппокампа — области, связанной с памятью. А в спинномозговой жидкости нашли биомаркеры, которые соответствуют болезни Альцгеймера, самой распространённой форме деменции. Обычно ранним началом болезни Альцгеймера называют случаи, когда диагноз появляется до 65 лет. Они составляют до 10% всех диагнозов. Но у пациентов младше 30 лет болезнь почти всегда объясняется патологическими генетическими мутациями. Чем моложе человек, тем выше вероятность, что причина — наследственная. Именно поэтому случай 19-летнего пациента оказался настолько необычным. Исследователи из Столичного медицинского университета в Пекине провели широкий генетический поиск, но не нашли ни известных мутаций, связанных с ранней потерей памяти, ни подозрительных генов. До этого самым молодым пациентом с болезнью Альцгеймера считался 21-летний человек. У него была мутация в гене PSEN1, из-за которой в мозге накапливаются аномальные белки и образуются токсичные бляшки — один из характерных признаков болезни Альцгеймера. Но у 19-летнего пациента всё было иначе. В его семье не было случаев болезни Альцгеймера или деменции. Поэтому отнести его случай к семейной форме болезни было трудно. При этом у него не было других заболеваний, инфекций или травм головы, которые могли бы объяснить внезапное ухудшение когнитивных способностей. Со временем состояние стало настолько серьёзным, что молодой человек не смог закончить школу. При этом он всё ещё мог жить самостоятельно. Через год после обращения в клинику памяти врачи зафиксировали у него нарушения немедленного воспроизведения информации, кратковременного воспоминания через 3 минуты и долговременного воспоминания через 30 минут. Общий показатель памяти у пациента оказался на 82% ниже, чем у его ровесников. Показатель немедленной памяти был ниже на 87%. Врачи подчёркивали, что для подтверждения диагноза нужно длительное наблюдение. Но уже тогда медицинская команда говорила, что этот случай меняет представление о типичном возрасте начала болезни Альцгеймера. Исследователи писали, что у пациента была болезнь Альцгеймера с очень ранним началом, но без очевидных патогенных мутаций. Это значит, что механизм развития болезни ещё нужно изучать. Случай был опубликован в феврале 2023 года в Journal of Alzheimer’s Disease. Он показывает, что болезнь Альцгеймера не развивается по одному единственному сценарию. Она может быть сложнее, чем считалось раньше, и возникать разными путями. Неврологи, описавшие этот случай, также заявили South China Morning Post, что будущие исследования должны уделять больше внимания ранним формам болезни. По их словам, изучение загадок болезни Альцгеймера у молодых людей может стать одним из самых сложных научных вопросов будущего. The post Трагический случай самого молодого человека, у которого когда-либо диагностировали болезнь Альцгеймера appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 6:30 AM
poisknews.ru
МИЭТ развивает термоэлектрические технологии будущего: от материалов до автономных энергоисточников для АСММ
МИЭТ в партнерстве с НИТУ МИСИС приступил к масштабному проекту по созданию высокоэффективных термоэлектрических генераторов нового поколения. Работа ведётся при поддержке гранта Российского научного фонда в рамках программы памяти выдающегося ученого Евгения Павловича Велихова. МИЭТ по праву считается ведущим университетом России в области термоэлектричества, обладая уникальными достижениями мирового уровня и многолетним опытом подготовки кадров высшей квалификации — от магистров до докторов наук. Сегодня этот потенциал сконцентрирован на решении стратегической задачи: создании автономных, необслуживаемых источников электроэнергии с ресурсом до 25 лет. В России заложен колоссальный фундамент для того, чтобы оставаться мировым лидером в термоэлектричестве. Начало работ в этой области было положено ещё академиком А.Ф. Иоффе . Сегодняшний проект объединяет фундаментальную науку и прикладные задачи, позволяя воплотить идеи прямого преобразования энергии в надежные устройства, которые будут служить людям десятилетиями. — отмечает Максим Штерн , профессор Института перспективных материалов и технологий . Проект реализуется по Технологическому предложению Квалифицированного заказчика «НИЦ Курчатовский центр» и нацелен на разработку перспективных термоэлектрических материалов, термоэлементов и термоэлектрических батарей для атомных станций малой мощности (АСММ). Ключевая идея — прямое преобразование тепловой энергии в электрическую без движущихся частей, что открывает путь к принципиально новым системам энергоснабжения. Научный вызов: преодоление барьера эффективности В мире промышленно выпускаемые термоэлектрические устройства пока основаны на материалах с показателем термоэлектрической добротности ZT ≤ 1,0. Прорывная цель проекта — преодолеть этот барьер и создать материалы с ZT ≥ 1,0, что напрямую повысит коэффициент полезного действия генераторов. Исследования сфокусированы на источниках «бросового» тепла с температурой до 600 °C, однако особый акцент сделан на диапазоне порядка 300 °C, характерном для АСММ. Принципиальное отличие проекта — его масштабность. Ученые охватывают всю цепочку: от синтеза полупроводниковых материалов до готовых термоэлектрических генераторов (ТЭГ). Для увеличения КПД планируется применить: ● Многосекционные ветви, где каждая секция состоит из материала, обладающего максимальной добротностью в своем рабочем температурном интервале. ● Многослойные контактные системы, слои которых оптимизированы для конкретных температур, что гарантирует надежность и долговечность устройств. ● Планарные и радиальные конструкции термоэлектрических батарей для различных компоновок. Интеллектуальное ядро проекта Научный коллектив НИЛ «Термоэлектрические материалы и системы» института Перспективных материалов и технологий (ПМТ) МИЭТ, работающий над проектом, объединяет 4 докторов наук, 5 кандидатов наук, 4 аспирантов и 10 студентов. Это команда ведущих разработчиков физико-технологических основ термоэлектричества с суммарным опытом исследований более 40 лет. За плечами ученых — свыше 180 публикаций в высокорейтинговых журналах, включая квартили Q1 и Q2, многочисленные международные конференции и ряд патентов, охватывающих технологии материалов, термоэлементов и термобатарей. Итогом станет не только пополнение фундаментальных знаний, но и создание линейки эффективных термоэлементов, готовых к внедрению в промышленное производство. Новизна полученных результатов будет подтверждена защитами диссертаций и публикациями в топовых научных изданиях. Энергия для труднодоступных регионов и космоса Практическая ценность разработки выходит далеко за пределы лабораторий. Высокоэффективные ТЭГ с длительным сроком службы позволят снабжать электроэнергией изолированные территории Крайнего Севера, объекты вдоль Северного морского пути и Дальнего Востока, куда затруднительно протянуть централизованные сети. В перспективе технологии найдут применение в атомных морских судах и космических аппаратах, включая миссии по исследованию дальнего космоса, работая в диапазонах температур вплоть до 1200 К. Консорциум как вектор развития Для координации усилий и вывода российских исследований на глобальный уровень на базе НИЦ «Курчатовский институт» создается Консорциум с участием НИУ МИЭТ и НИТУ МИСИС. Его миссия — реализация Стратегического плана «Развитие термоэлектричества в России», который консолидирует научно-исследовательскую, метрологическую, опытно-технологическую и образовательную базу. Это партнерство обеспечит внедрение результатов в реальный сектор экономики и укрепит технологический суверенитет страны. Источник: Минобрнауки России The post МИЭТ развивает термоэлектрические технологии будущего: от материалов до автономных энергоисточников для АСММ appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 5:26 AM
poisknews.ru
Новые наночастицы из магнетита и галлия для онкотераностики разработали в ТПУ
Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами, используя два метода, успешно синтезировали суперпарамагнитные наночастицы магнетита, легированного галлием. Кроме того, исследователи всесторонне изучили их свойства, а также in vitro проверили новые наночастицы на биосовместимость. Полученные результаты подтвердили потенциал новых наночастиц для онкотераностики — диганостики и терапии онкологических заболеваний. Результаты опубликованы в журнале Materials Today Nano (Q1, IF: 8.2). Исследование поддержано грантом РНФ (№ 25-73-10231). Среди различных магнитных наноматериалов биомедицинского применения наночастицы магнетита широко используются, например, для адресной доставки лекарств, усиления контраста МРТ, магнитной гипертермии и другого. Среди основных их преимуществ — признанная биосовместимость и замечательные магнитные свойства. Однако, несмотря на их потенциал, использование наночастиц в адресной доставке лекарств сталкивается со специфическими проблемами. Среди них — достижение стабильной загрузки лекарства и адресного высвобождения — остается сложной задачей из-за нестабильной конъюгации лекарства и преждевременной утечки. Чтобы преодолеть эти ограничения, ученые предлагают рассмотреть легирование структуры магнетита ионами других металлов, а недавние исследования уже продемонстрировали эффективность синергии, возникающей из полезных свойств различных ионов. Галлий — металл, активно используемый в лечении рака. Ионы галлия обладают значительным терапевтическим потенциалом, включая противовоспалительное, иммуномодулирующее и антигиперкальциемическое (снижение уровня кальция в сыворотке крови до нормальных значений — ред.) действие. Противораковый механизм ионов галлия обусловлен его способностью биологически имитировать оксид железа. Несмотря на эти факты, клиническое применение соединений галлия, в частности, нитрата, мальтолата и хлорида, сталкивается со значительными ограничениями. Так, внутривенное введение ионов галлия может привести к высокой нефротоксичности (токсическое действие, способное вызвать структурно-функциональные повреждения почек — ред.) и снижению эффективности. Поэтому улучшение стратегий доставки для повышения тканеспецифического воздействия галлия и минимизации его системной токсичности остается важной задачей. В этом отношении сочетание преимуществ ионов галлия и наночастиц магнетита посредством стратегии легирования может обеспечить новый, перспективный путь для терапии рака, — говорит руководитель исследования, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Роман Чернозем . Отмечается, что в отличие от традиционных химиотерапевтических агентов и наноносителей для доставки лекарств, предлагаемые наночастицы на основе магнетита и ионов галлия действуют как самотерапевтические системы благодаря присущей галлию противораковой активности в сочетании с магнитной чувствительностью. По словам исследователей, этот уникальный механизм позволяет одновременно проводить диагностику и лечение, снижая системную токсичность и преодолевая основные ограничения существующих материалов. Однако, несмотря на многообещающие доклинические исследования, указывающие на противораковый потенциал наночастиц магнетита, легированного галлием, контролируемый синтез этих материалов остается серьезной проблемой. Наиболее распространенным методом является термическое разложение металлоорганических прекурсоров. Однако он обладает рядом существенных недостатков для биомедицинских применений. Для синтеза смешанных систем на основе оксидов металлов разработано несколько методов, включая соосаждение, сольвотермический синтез, золь-гель-процесс и сжигание в растворе. Среди них весьма перспективным представляются золь-гель-процесс и сольвотермические методы. При этом систематическое сравнение золь-гелевого и сольвотермического методов синтеза наночастиц магнетита, легированного галлием, с акцентом на взаимосвязь их структуры и свойств для потенциального противоракового применения еще не проводилось, — добавляет соавтор статьи, доцент отделения ядерно-топливного цикла Инженерной школы ядерных технологий Лилия Леонова . В рамках исследования ученые синтезировали двумя способами наночастицы магнетита, легированные галлием, и всесторонне изучили их структурные, морфологические, магнитные и биологические свойства. Оба метода синтеза позволили получить однофазные наночастицы с улучшенными магнитными свойствами. Кроме того, исследователи провели предварительную оценку биосовместимости полученных наночастиц in vitro с использованием клеток глиобластомы и фибробластов при воздействии магнитного поля низкой интенсивности. Полученные результаты подтвердили потенциал наночастиц магнетита, легированных галлием, в качестве новых перспективных терапевтических, магнитно-управляемых наноплатформ для целенаправленного лечения рака. Также была установлена взаимосвязь синтеза, структуры и свойств наночастиц, определены оптимальные условия для сочетания противоракового потенциала галлия с магнитными свойствами магнетита, — подытоживает директор Международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Роман Сурменев . В исследовании приняли участие сотрудники Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий и Инженерной школы ядерных технологий ТПУ, ТГУ, Федерального научно-исследовательского центра цитологии и генетики СО РАН, Института физики прочности и материаловедения им. Панина СО РАН. Источник: Минобрнауки России The post Новые наночастицы из магнетита и галлия для онкотераностики разработали в ТПУ appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 5:18 AM
poisknews.ru
Создана инновационная нейросеть для обработки пространственных данных
Как беспилотные автомобили понимают, где заканчивается дорога и начинается тротуар, а нейросети — где в трёхмерном облаке точек находится дерево, а где — столб освещения? Секрет кроется в семантической сегментации: алгоритм должен присвоить каждому из миллионов лазерных отражений свою метку. Но классические методы часто спотыкаются на сложных сценах: плотность точек неравномерна, объекты перекрывают друг друга, а похожие геометрические формы (например, изгородь и куст) легко перепутать. Группа исследователей из МИИГАиК (с китайскими коллегами) предложила эффективное решение — гибридную нейросеть PG‑Net, которая объединяет сразу два подхода к анализу трёхмерных данных. В отличие от большинства существующих сетей, PG‑Net не просто смотрит на каждую точку отдельно и не ограничивается связями «точка-сосед». У неё два параллельных «зрения». Первое, точечное, обрабатывает координаты и цвет с помощью умного модуля, который усиливает локальные особенности и не даёт запутаться в почти одинаковых фрагментах. Второе, графовое, строит динамическую карту взаимосвязей между соседними точками и, что важнее, между соседями одного и того же центра — своего рода «треугольники» отношений. Это позволяет видеть тонкую структуру там, где точки разряжены или зашумлены. Дальше сеть не просто складывает два потока информации, а с помощью специального динамического взвешивания сама решает, насколько доверять собственным признакам точки, а насколько — контексту окружения. Вдобавок новый обучающий «агрегационный» штраф заставляет обе ветви сети учить действительно разные, взаимодополняющие представления, а не дублировать одно и то же. Результаты впечатляют. На уличном датасете Toronto3D (миллионы точек с реальных дорог Канады) PG‑Net достиг общей точности 97,7% и средней точности пересечения по всем классам 83,5%, обойдя такие известные архитектуры, как RandLA‑Net и даже базовую LACV‑Net. Особенно силён алгоритм оказался на сложных объектах: автомобили, дорожная разметка и заборы — там точность подскочила на внушительные проценты. На внутреннем наборе S3DIS (сотни комнат с мебелью) сеть также показала лучшие результаты по стенам, балкам, столам и захламлённым зонам. Важно, что улучшение качества не потребовало гигантских вычислительных мощностей: по сравнению с предшественником PG‑Net добавляет всего 0,26 миллиона параметров и немного больше операций с плавающей запятой, зато сходится почти на треть быстрее — 67 эпох против 93. Это значит, что модель можно обучать заметно дешевле и быстрее. У новой архитектуры есть и практические ограничения. Сейчас она использует фиксированное число соседей для каждого узла графа, а в местах с резко меняющейся плотностью точек (например, вдалеке или за углом) это может быть неоптимально. Также слияние двух ветвей пока довольно простое — всего лишь конкатенация и обычный перцептрон. И хотя PG‑Net весьма эффективен, его двойная структура всё же потребляет больше ресурсов, чем одиночные сети, что важно для бортовых систем автономных автомобилей. Тем не менее авторы уже нацелены на создание облегчённых версий и более умных модулей слияния. Главный же вывод звучит обнадёживающе: союз точечного и графового подходов — не просто ещё один шаг в гонке процентов, а принципиально более надёжный способ понимать трёхмерный мир. Теперь беспилотные машины и роботизированные картографы смогут лучше различать хрупкое ограждение от сплошной стены, а умные города — точнее строить свои цифровые двойники. Источник: Минобрнауки России The post Создана инновационная нейросеть для обработки пространственных данных appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 5:05 AM
poisknews.ru
В ТГУ просто и недорого продлили жизнь деталям из меди
Учёные Тольяттинского государственного университета разработали технологию упрочнения поверхности медных изделий – с помощью купридов магния. Процесс отличается низкой трудоемкостью, не требует сложного оборудования, а полученное покрытие в несколько раз твёрже исходной меди. Это особенно важно в электротехнике и машиностроении, где продление срока службы детали напрямую снижает себестоимость производства. Медь – один из самых востребованных цветных металлов в промышленности. Её используют там, где нужна высокая электропроводность, теплопроводность, хорошие антифрикционные свойства: от электродвигателей до подшипников скольжения. Но у этого металла есть слабое место – невысокая твёрдость и низкая износостойкость. Из-за этого срок службы медных изделий невысокий, детали приходится менять чаще. Упрочнять поверхность меди пытаются разными способами: добавляют легирующие элементы, измельчают структуру, синтезируют сложные композиты, но эти методы, как правило, дороги, энергозатратны или технологически сложны. Исследователи из Тольяттинского государственного университета предложили новый метод: формировать на поверхности меди сверхпрочное покрытие из интерметаллидов — химических соединений меди и магния. На поверхность медного изделия помещают навеску магния, засыпают специальной солью (активирующим флюсом) и нагревают до 750–800 °C. Магний плавится, растекается и вступает в химическую реакцию с медью. Уже через 7 минут мы получаем покрытие твёрдостью от 100 до 185 кгс/мм². Для сравнения: у обычной меди твёрдость около 30–40 кгс/мм². То есть поверхность становится твёрже в 3–6 раз, на уровне конструкционной стали . При этом метод не требует наличия вакуумных камер, сложных газовых атмосфер, дорогих легирующих добавок, а также длительных термических циклов. Достаточно обычной лабораторной или производственной печи и доступных материалов – магния и флюса . – поясняет один из авторов исследования, доцент кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы» ТГУ, профессор Александр Ковтунов . В процессе экспериментов специалисты системно исследовали, как разные флюсы влияют на состав, структуру и свойства покрытия, так как необходимо обеспечивать одновременно хорошее растекание магния и нужные механические свойства покрытий. Покрытия с максимальной твёрдостью (до 185 кгс/мм²) хрупки и могут применяться там, где деталь не испытывает ударных нагрузок, а покрытия с твердостью около 100 кгс/мм² более пластичные и без микротрещин, они подходят для работы в сложных условиях. Свойства покрытий определяются технологическими режимами процесса и составом флюса. Флюс не только очищает поверхность магния от оксидной плёнки, но и может легировать покрытие компонентами, повышающими механические свойства покрытия на основе купридов магния . – говорит младший научный сотрудник кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы» ТГУ Юрий Хохлов . Технология решает конкретные промышленные задачи. Например, в электрических контактах и шинах она, упрочняя рабочую поверхность, позволяет значительно повысить время эксплуатации изделий. Для антифрикционных деталей, таких как втулки и подшипники скольжения, твёрдое покрытие продлевает срок службы, а медная сердцевина обеспечивает высокую теплопроводность. Метод также можно использовать для защиты от абразивного износа там, где медная деталь соприкасается с другой поверхностью. Важно и то, что технология не требует дорогих зарубежных установок или дефицитных легирующих материалов — всё необходимое, включая магний, флюсы и обычную печь, доступно в России. Мы решили классическую задачу материаловедения: как повысить износостойкость меди без потери её главных свойств. Наш метод – это фактически «поверхностная металлургия». Подбирая состав флюса, мы можем управлять свойствами покрытия: получать либо максимально твёрдый, но хрупкий слой, либо более пластичный и трещиностойкий. Технология готова к опытно-промышленным испытаниям, – резюмирует Александр Ковтунов . Статью об исследовании опубликовал научный журнал «Материаловедение». Источник: Минобрнауки России The post В ТГУ просто и недорого продлили жизнь деталям из меди appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 5:02 AM
poisknews.ru
Ученые представили эффективный способ переработки отходов аддитивного производства
В НИТУ МИСИС продемонстрировали новый подход к переработке металлических деталей после аддитивного производства. В перспективе метод позволит возвращать материал в производственный цикл, а также снизит себестоимость изделий для медицины и аэрокосмической промышленности. В аддитивных технологиях несплавленный металлический порошок после просеивания возвращается в рабочий цикл, что позволяет использовать исходный материал многократно. Однако после 3D-печати также остаются невостребованные отходы, включая поддерживающие конструкции (в определенных случаях на них может приходится до 50% объёма заготовки) и бракованные детали, — все вышеперечисленное не возвращается в производственный цикл из-за сложностей в переработке. Чтобы замкнуть производственный цикл, учёные НИТУ МИСИС использовали метод ультразвукового атомизации. Леонид Федоренко Металлические отходы плавятся под воздействием электрической дуги, а жидкий металл стекает на поверхность, которая вибрирует с частотой до 50 тысяч раз в секунду. Из капель расплава, которые мгновенно застывают в защитной атмосфере аргона, получаются мельчайшие частицы сферического порошка , — отметил ведущий инженер научного проекта, аспирант лаборатории аддитивного производства НИТУ МИСИС Леонид Федоренко . Подробности — в журнале Journal of Manufacturing and Materials Processing . Частицы вторичного порошка получились заметно более сферическими: коэффициент сферичности вырос до 0,90, где 1 — идеальная сфера. Чем выше этот показатель у порошкового материала, тем лучше его реологические свойства и плотность упаковки при нанесении слоя порошка в установке селективного лазерного плавления , — рассказала ведущий инженер научного проекта и аспирант лаборатории аддитивного производства НИТУ МИСИС Ольга Башмакова . По словам заведующего лабораторией аддитивного производства НИТУ МИСИС Станислава Чернышихина , сейчас технология отрабатывается на распространенных сплавах, чтобы продемонстрировать эффективность предложенной концепции, но новый подход будет особенно актуален в случае аддитивного производства изделий из драгоценных металлов, например платины. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 25-79-10304). Директор передовой инженерной школы «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» НИТУ МИСИС Александр Комиссаров добавил: Исследования в области аддитивных технологий — одно из ключевых направлений НИТУ МИСИС. В рамках пилотного проекта по совершенствованию системы высшего образования в университете запущена программа " Аддитивные технологии ", где студенты с первого курса работают на реальном оборудовании, вовлекаются в исследовательскую работу, участвуют в проектах ведущих госкорпораций и затем успешно трудоустраиваются . Источник: Минобрнауки России The post Ученые представили эффективный способ переработки отходов аддитивного производства appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 5:01 AM
poisknews.ru
Томские ученые разработали наночастицы для очистки воды от антибиотиков
Одна из острых экологических проблем — загрязнение водоемов антибиотиками и красителями из сточных вод промышленных и фармацевтических предприятий. Обычные методы очистки часто бессильны против таких веществ. Ученые Томского государственного университета и Института физики прочности и материаловедения СО РАН предложили решение: наночастицы на основе титаната цинка, которые под действием видимого света разлагают опасные органические соединения. Антибиотики, например, тетрациклин, и синтетические красители, такие как метиленовый синий, практически не разлагаются в природе. Попадая со сточными водами в водоемы, они накапливаются, вызывают устойчивость бактерий к лекарствам и наносят вред здоровью человека. Традиционные методы очистки с ними не справляются. Одной из самых перспективных альтернатив считается фотокатализ — технология, при которой под действием света на поверхности наночастиц образуются активные радикалы, разрушающие органические молекулы. Обычные фотокатализаторы — оксид цинка или диоксид титана— имеют два недостатка. Во-первых, они работают, в основном, при ультрафиолете, а не под видимым светом. Во-вторых, в таких фотокатализаторах положительные и отрицательные заряды быстро сталкиваются и гасят друг друга, вместо того, чтобы образовывать активные радикалы. Это снижает эффективность. Обе эти проблемы решает создание гетероперехода между оксидом металла и титанатом цинка. Комбинация разных материалов позволяет разделять положительные и отрицательные заряды, направляя их по разным «дорогам», и смещает чувствительность катализатора в видимую область спектра. Гетерофазные (состоящие из разных фаз) наночастицы на основе титаната цинка получил научный коллектив физиков ТГУ и СО РАН. Они произведены методом электроразрыва двух скрученных проволок — цинковой и титановой — в кислородсодержащей атмосфере. Такой метод, в отличие от химических методов синтеза, имеет важные преимущества: одностадийность, высокую чистоту продукта, узкое распределение частиц по размерам и экологическую безопасность. В зависимости от диаметра проволок получены два типа частиц: оксид цинка плюс титанат цинка и диоксид титана плюс титанат цинка. Средний размер частиц — 60–63 нанометра, что примерно в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Для проверки эффективности на реальном опасном загрязнителе ученые взяли гидрохлорид тетрациклина — широко применяемый антибиотик. При концентрации 10 мг/л и добавлении 50 мг наночастиц оксида цинка с титанатом цинка на 100 мл воды за час разложилось 69,4% антибиотика. Когда количество катализатора увеличили до 150 мг (при той же концентрации антибиотика 10 мг/л), эффективность за два часа достигла 82%. Для сравнения: без наночастиц под тем же светом за два часа разложилось не более 5% тетрациклина. Эксперименты также показали, что под действием видимого света, имитирующего солнечный, в присутствии этих наночастиц за час разложилось 92,5% метиленового синего — синтетического красителя, который тоже трудно удалять из воды. Чистые оксиды цинка и титана в тех же условиях показали эффективность 15% и 8,5% соответственно. Константа скорости реакции (то есть, как быстро процесс идет каждую минуту) для наночастиц оксида цинка с титанатом цинка оказалась на порядок выше — значит, загрязнители не просто разлагаются в большей степени, но и делают это намного быстрее с самого начала. Такая эффективность за час — это отличный лабораторный результат. Наши дальнейшие исследования запланированы в сторону поиска носителя для нанесения наночастиц, для создания очистных фильтрационных мембран. Это решение позволит использовать наночастицы многократно с большей эффективностью, а также масштабировать данную технологию, — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии физико-технического факультета ТГУ Валерия Чжоу . Исследователи также выяснили механизм действия новых наночастиц. С помощью веществ-ловушек они подтвердили, что ключевую роль играют супероксидные и гидроксильные радикалы — высокоактивные частицы, образующиеся на поверхности наночастиц под действием видимого света, в том числе солнечного. Они атакуют органические молекулы и разрушают их до безопасных компонентов. Важно, что наночастицы сохранили высокую активность после четырех циклов использования: к примеру, после третьего цикла снижение составило всего 5%. Такой результат свидетельствует о возможности многократного использования наночастиц. Дальнейший поиск матрицы-носителя позволит сформировать материал, который также будет активен в течение нескольких циклов, но с меньшими потерями, — отмечает Валерия Чжоу . Работа поддержана программой развития ТГУ (стратегический технологический проект «Технологии безопасности») в рамках федеральной программы «Приоритет 2030» и государственным заданием ИФПМ СО РАН (№ FWRW-2026-0004). Статья о разработке и исследовании свойств новых наночастиц опубликована в международном журнале Journal of Materials Science: Materials in Electronics. Источник: Минобрнауки России The post Томские ученые разработали наночастицы для очистки воды от антибиотиков appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 9, 2026 5:00 AM
poisknews.ru
Течение Гольфстрим: как устроен крупнейший на Земле «океанический конвейер»
Еще на уроках географии в школе все мы слышали, что Гольфстрим — это теплое течение в Атлантическом океане, которое оказывает прямое влияние на климат Европы. Однако этим значение этого течения в масштабах нашей планеты не исчерпывается, оно поистине фундаментально. Работая как гигантский океанический «конвейер», Гольфстрим отвечает за глобальное перераспределение энергии — он переносит ее в десятки раз больше, чем генерирует и потребляет все человечество. В этой статье мы подробно поговорим о том, что представляет собой Гольфстрим, вспомним, как было открыто и изучено это течение, а также оценим характер его воздействия на климат, погоду, экологию и жизнь на нашей планете. Происхождение и формирование Гольфстрима Прежде чем перейти непосредственно к Гольфстриму, отметим важную особенность строения нашей планеты, создающую условия для его формирования. Если бы вся поверхность Земли была покрыта океаном, течения просто опоясывали бы ее вдоль широт. Однако у нас есть континенты, встречаясь с которыми потоки воды вынужденно меняют направление своего движения. В результате возникают масштабные океанические циклы или круговороты, частью одного из которых — Северо-Атлантического — и является течение Гольфстрим. Однако суша выступает как важный ограничитель океанических течений, но не их движущая сила — континенты сами по себе не могут сформировать стабильную структуру потоков. Поэтому в начале нашего разговора давайте определим ключевые факторы, благодаря которым формируется Гольфстрим и другие подобные ему течения. Пассаты. Вблизи экватора Солнце сильнее всего нагревает воздух, из-за чего он поднимается выше. У поверхности возникает зона низкого давления или пустота, которую можно заполнить. Туда устремляется более холодный и тяжелый воздух из субтропиков, формируя постоянный устойчивый ветер — пассат. Пассаты Северного полушария подхватывают верхние слои воды Атлантического океана и толкают их на запад, в сторону Северной и Южной Америки. Сила Кориолиса. Благодаря вращению нашей планеты вокруг своей оси себя проявляет сила Кориолиса — любой объект, двигающийся по инерции над вращающейся Землей, отклоняется от прямолинейной траектории, и его путь искривляется. В соответствии с этим эффектом пассаты дуют не строго с севера на юг, а со смещением — с северо-востока на юго-запад. Также сила Кориолиса воздействует непосредственно на водные массы. Атлантические потоки, идущие от экватора, постепенно забирают вправо. Западная интенсификация. Сила Кориолиса возрастает по мере удаления от экватора — чем ближе к полюсам, тем сильнее закручиваются водные потоки. Из-за этого колоссальная масса воды не растекается по всему океану, а оказывается прижатой к восточным берегам американских континентов, трансформируясь в мощное течение. Оказываясь, будто в ловушке, в узкой полосе между центром круговорота и сушей, поток стремится найти выход. Он становится быстрее, достигая скорости 9 км/ч (прим. ред.: большинство океанических течений движутся со скоростью 0,5 – 2 км/ч) , а также захватывает более глубокие слои океана — до 1 200 метров. Термохалинная циркуляция. На «углубление» потока влияет не только его усиление, но также и температура (термо), и соленость (халин). От обоих этих факторов напрямую зависит плотность воды, и, как следствие, ее распределение по слоям. По мере продвижения Гольфстрима на север тропическая вода охлаждается и испаряется, из-за чего концентрация соли растет. Холодная и очень соленая вода — самая плотная и тяжелая в океане. В северных широтах она буквально проваливается вниз, на глубину нескольких километров, и разворачивается обратно к экватору. В результате потоки Гольфстрима получают дополнительный импульс — их не только толкают тропические пассаты, но и тянет за собой вода, опускающаяся на севере вниз. Гольфстрим. Изображение, RedAndr , Public domain, via Wikimedia Commons Маршрут и структура течения Гольфстрима Интуитивно мы воспринимаем Гольфстрим как однородное линейное течение, «реку в океане», но на самом деле он представляет собой динамичную разветвленную систему разнонаправленных потоков. Отдаляясь от западных границ Атлантического океана, течение постоянно изгибается, образуя меандры — петли, форма и расположение которых меняется из-за нестабильных показателей температуры и солености потоков, а также ослабления их взаимодействия с рельефом дна. Иногда меандры изгибаются так сильно, что отделяются от основного течения и образуют замкнутые вихри — ринги. Кроме того, сталкиваясь с естественными препятствиями, например, Срединно-Атлантическим хребтом или холодным Лабрадорским течением, Гольфстрим разделяется на отдельные ветви. Несмотря на локальные проявления хаотичности, в масштабах всей планеты Гольфстрим остается относительно стабильной системой, существующей благодаря солнечному теплу и вращению Земли. Чтобы лучше понять значимость течения в рамках океанического цикла, давайте обозначим траекторию движения как самого Гольфстрима, так и его ключевых северных ответвлений. Начало течения. Пассаты гонят поверхностные воды от берегов Африки через Атлантический океан, и в результате значительная их часть попадает в Карибское море. Уровень воды в нем становится выше, чем в открытом океане, и поток устремляется в Мексиканский залив, формируя Юкатанское течение — основной «двигатель» Гольфстрима. В заливе также образуется избыточное давление, и вода находит единственный возможный выход — мощным потоком вернуться в океан через Флоридский пролив. У берегов Флориды Юкатанское течение встречается с Антильским, огибающим Карибское море с северо-востока. И именно этот объединенный поток дает начало Гольфстриму. Основная часть. На первых порах Гольфстрим ведет себя очень «дисциплинированно», следуя по континентальному шельфу вдоль штатов Флорида, Джорджия и Южная Каролина. Однако в районе мыса Хаттерас в Северной Каролине течение резко отрывается от береговой линии и уходит на северо-восток, в открытый океан. Именно после этого поворота начинают формироваться те самые меандры и ринги, о которых мы говорили ранее. До первого большого разделения границы Гольфстрима хорошо различимы даже невооруженным глазом: с борта корабля видно как теплый тропический поток приобретает насыщенный темно-синий цвет, тогда как окружающие его более холодные воды имеют зеленоватый оттенок. Разница температур в пределах всего нескольких сотен метров может достигать 10 – 15 °C. Разделение потока. Один из самых хаотичных и энергетически мощных процессов, связанных с Гольфстримом, происходит у Большой Ньюфаундлендской банки — обширной отмели вблизи канадского острова Ньюфаундленд. Там теплый и соленый Гольфстрим встречается с холодным и опресненным Лабрадорским течением, идущим из Арктики. При разнице температур порядка 25 °C возникает мощнейшая турбулентность — арктические воды погружаются под тропический поток, прижимая его к югу и нарушая его целостность. Формально в этом регионе Гольфстрим заканчивается, разделяясь на отдельные потоки. Некоторые из них закручиваются в меандры, достигающие своих пиковых размеров, другие отправляются на юг, однако основная масса теплых вод устремляется к Европе, формируя Северо-Атлантическое течение. Северо-Атлантическое течение. Естественное продолжение Гольфстрима представляет собой не единый поток, а извилистую систему ветвей, распространяющихся по Атлантике с запада на восток. Расширяясь и замедляясь, Северо-Атлантическое течение теряет некоторую часть тепловой энергии, однако температура у поверхности все же остается на достаточно высоком уровне, в пределах 7 – 15 °C в зависимости от участка и сезона. У берегов Ирландии поток снова разделяется на несколько ветвей. Течение Ирмингера уходит на север, в сторону Гренландии и Исландии, Канарское течение поворачивает на юг, замыкая гигантский океанический цикл, а центральный и наиболее мощный поток формирует Норвежское течение. Норвежское течение. Основное ответвление Северо-Атлантического течения выступает в роли «проводника» тепла в Скандинавию и северные регионы европейской части России. Поток входит в Норвежское море между Фарерскими и Шетландскими островами, а затем прижимается к побережью Норвегии в соответствии все с той же силой Кориолиса. Температура воды в нем варьируется от 4 до 12 °C, резко контрастируя с окружающими полярными водами. Достигая северной точки Норвегии, течение разделяется на 2 основные ветви. Нордкапское течение огибает Скандинавию и достигает Баренцева моря. Именно благодаря ему порт Мурманска не замерзает даже в самые суровые зимы. Вторая же ветвь — Шпицбергенское течение — продолжает путь на север, сливаясь с водами Арктического бассейна. Норвежское море. Изображение: Politikaner, Public domain, via Wikimedia Commons История изучения Гольфстрима Европейцы узнали о существовании Гольфстрима более 500 лет назад, в эпоху Великих географических открытий . В 1513 году испанский конкистадор Хуан Понсе де Леон организовал экспедицию для поиска новых земель с богатыми залежами золота к северу от Пуэрто-Рико. Вскоре удача улыбнулась морякам — он...
Jun 9, 2026 3:00 AM
poisknews.ru
Ваш сон зависит не только от подушки: ученые показали 3 простых способа улучшить ночной отдых
Мы проводим во сне примерно треть жизни — и это не случайность. Сон необходим для здоровья. Даже животные, которым отдыхать особенно сложно, всё равно находят способ спать. Например, водные млекопитающие должны всплывать, чтобы дышать, а некоторые птицы могут до 10 дней не касаться суши. Но пока мы спим, внутри нас живёт целая микроскопическая экосистема. Речь о микробиоте — десятках триллионов микроорганизмов, в основном бактерий, которые обитают в организме и живут по своим ритмам. Эта “колония” может весить до 200 граммов. Вместе с человеком она образует единую биологическую систему, которую называют холобионтом. Микробиота — не просто пассажир. Она участвует в важных процессах: пищеварении, работе иммунитета и, как становится всё понятнее, качестве сна. Связь здесь работает в обе стороны. Микробиота может влиять на то, как мы спим. Но и хороший сон важен для того, чтобы микробиота оставалась разнообразной и сбалансированной. Когда микробиота здорова, она производит разные вещества, в том числе короткоцепочечные жирные кислоты, например бутират. Эти молекулы связывают со снижением воспаления и лучшей работой некоторых нейроэндокринных путей, включая систему, которая регулирует реакцию организма на стресс. Если эта система работает нормально, ночью может снижаться уровень кортизола. А это связано с более глубоким сном и меньшим количеством пробуждений. Кроме того, кишечная микробиота связана с производством нейромедиаторов, включая серотонин, который ассоциируется с положительным настроением. Идеальной микробиоты не существует: у каждого человека свой уникальный микробный “набор”. Главное — поддерживать функциональный баланс. А если он нарушается, улучшения обычно приходят не от одного волшебного действия, а от постепенных изменений образа жизни. Вот три способа поддержать связь между сном и микробиотой. Добавьте в рацион больше клетчатки Питание играет ключевую роль. Хорошо “накормленная” кишечная микробиота помогает снижать воспаление в организме и улучшать качество сна. Полезным бактериям нужны овощи, фрукты, бобовые, цельнозерновые продукты и ферментированная еда — например йогурт, кефир, квашеная капуста или кимчи. Особенно полезной для микробного разнообразия называют средиземноморскую диету. А вот сокращение ультраобработанных продуктов помогает поддерживать баланс. Держите регулярный режим Ещё один важный фактор — естественный свет, особенно утром. Свет помогает синхронизировать циркадный ритм, то есть внутренние биологические часы. А вот яркий искусственный свет вечером лучше уменьшать. Это может улучшить качество сна и помочь биологическим ритмам оставаться в балансе. Хороший сон — это не только отдых. Это ещё и способ поддерживать микроскопическую экосистему, которая сопровождает нас всю жизнь. А её баланс, в свою очередь, может заметно влиять на физическое и психическое здоровье. Даже несколько дней недосыпа могут изменить состав кишечной микробиоты, усилить воспалительные реакции и повысить проницаемость кишечника. Недостаток сна также может менять реакцию организма на глюкозу на следующий день и влиять на когнитивные способности. Двигайтесь каждый день и снижайте стресс Регулярная физическая активность связана с большим микробным разнообразием и более спокойным сном. При этом речь не обязательно о тяжёлых тренировках. Ходьба, велосипед или плавание тоже могут быть полезны. Стрессом тоже важно управлять, хотя в современном мире это не всегда просто. Помочь могут осознанное дыхание, йога, медитация или практики mindfulness. Но не только они. Поддержание значимых социальных связей и прогулки на природе тоже могут снижать стресс. А снижение стресса полезно не только для психики. Оно помогает и кишечной микробиоте. А та, в свою очередь, может заметно влиять на качество сна. Главная идея проста: сон зависит не только от того, во сколько вы легли и насколько удобная у вас кровать. На него может влиять целая микроскопическая система внутри организма. И забота о ней начинается с обычных вещей — еды, света, движения и более спокойного ритма жизни. The post Ваш сон зависит не только от подушки: ученые показали 3 простых способа улучшить ночной отдых appeared first on Поиск - новости науки и техники .
Jun 8, 2026 6:30 PM
poisknews.ru