Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ с коллегами из российских вузов разработали гибкие сенсоры, способные одновременно измерять давление и температуру. Эти биосовместимые сенсоры открывают новые возможности для разработки носимых трекеров здоровья, «умных» протезов и гибкой электроники.

Современная жизнь, полная стрессов, плохой экологии и неидеального питания, ведет к образованию в организме свободных радикалов. В результате эти молекулы повреждают клетки и ДНК, вызывая окислительный стресс — ключевую причину старения, ослабления иммунитета и развития болезней. Для борьбы с ними нужны антиоксиданты, которые организм сам вырабатывает лишь частично. Поэтому основной их источник — пища: ягоды, орехи, зелень, специи и чай. Среди таких продуктов особое место занимают ферментированные напитки, например, комбуча, так как благодаря брожению она обогащается органическими кислотами, витаминами и другими полезными веществами. Именно поэтому поиск новых и доступных источников антиоксидантов сегодня — одна из важнейших задач пищевой науки и биотехнологии. Ученые Пермского Политеха создали функциональный напиток на основе чайного гриба, усиленный фитокомпозицией из лопуха. Продукт демонстрирует рекордную антиоксидантную активность — 81%.

Ученые МИЭМ ВШЭ совместно с коллегами из Китая нашли способ повысить долговечность перовскитных солнечных батарей. Они решили проблему с утечкой йода из материала. Для этого в перовскит добавили молекулы четвертичного аммония, которые образуют прочную электростатическую пару с ионами йода и фиксируют их в кристалле. Теперь элементы сохраняют более 92% мощности после тысячи часов работы при 85 °C.

С каждым годом количество операций по эндопротезированию неуклонно растет. Металлические имплантаты, будучи слишком жесткими, со временем разрушают кость пациента, приводя к повторным операциям. Однако более перспективные протезы из углеродного композита накапливают при нагрузке микротрещины. Существующие методы расчета не дают врачам узнать, как это скажется на прочности всей детали, что делает неэффективным широкое внедрение таких материалов в медицину. Ученые Пермского Политеха разработали первую в мире двухуровневую компьютерную модель, способную предсказать, как микроскопические повреждения внутри угле-углеродного композита влияют на его прочность и долговечность в условиях реальной эксплуатации.

15 декабря ежегодно отмечается День чая. Ученые Пермского Политеха рассказали, как производят разные виды этого напитка, какие из них нельзя употреблять натощак, почему белый чай не бодрит, а расслабляет, как получают разные вариации улуна, можно ли добавлять молоко в черный чай, почему некоторые виды можно беременным, но нельзя детям, и какие еще есть противопоказания.

Развитие городского транспорта со временем упирается в пределы наземной инфраструктуры. Рост трафика, дефицит территории и высокая стоимость строительства традиционных магистралей стимулируют поиск альтернативных решений, таких как транспортно-инфраструктурный комплекс uST, не требующий значительного землеотвода под застройку. Белорусские инженеры подробно исследовали возможности применения технологии uST в городской среде.

Для того, чтобы активный зимний отдых стал по-настоящему веселым и беззаботным, нужно выбрать хорошую ледянку, которая точно не подведет на снежном спуске и выдержит не один сезон. Эксперты Пермского Политеха рассказали, из каких материалов должны состоять жесткие каркасные и мягкие поролоновые изделия, а также тюбинги, какие из них наиболее безопасны в использовании, можно ли хранить их на морозе и как долго они прослужат при правильной эксплуатации.

Международная команда исследователей, в том числе из НИУ ВШЭ, создала первую полную карту квадруплексов — нестабильных структур ДНК, участвующих в регуляции генов. Ученые впервые показали, что эти структуры работают парами: один находится в участке ДНК, который запускает считывание гена, а другой в соседнем участке, ускоряющем этот процесс. В нормальных тканях они регулируют работу тканеспецифичных генов, а в раковых — генов, отвечающих за рост и деление клеток. Результаты могут помочь в разработке новых противоопухолевых препаратов, нацеленных на квадруплексы.

Современный интернет, цифровая связь и медицина сильно зависят от качества оптоволоконных кабелей. Однако их производство — сложный процесс, где ошибка в доле миллиметра или градуса ведет к порче всей заготовки. Основная сложность заключается в том, что промышленные станки запрограммированы для обработки деталей строго определенных, эталонных размеров. Однако реальное сырье в силу технологических особенностей всегда имеет небольшие отклонения. В этом случае технологи вынуждены подбирать настройки оборудования «на глаз», что резко увеличивает долю брака и снижает эффективность производства оптического волокна. Ученые Пермского Политеха создали инженерный инструмент, который рассчитывает идеальные параметры для любой заготовки. Внедрение метода позволит в два раза ускорить обработку и на 75% снизить долю бракованной продукции.

Ученые Томского политехнического университета в составе научной коллаборации разработали модель анализа динамики компаний — технологических лидеров, которая учитывает двойственность стратегий лидерства — агрессивную и консервативную и позволяет оценивать устойчивость и динамику показателей фирм-лидеров. Результаты исследования в будущем помогут выстраивать планы стратегического развития предприятий.

Коллектив исследователей из МФТИ и Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича (ИППИ РАН) разработал математическую модель, описывающую, как системы искусственного интеллекта влияют на собственное будущее, обучаясь на данных, которые сами же и породили. Ученые создали теоретический каркас, объясняющий природу «цифровых эхо-камер» и механизм, из-за которого умные алгоритмы со временем могут терять адекватность или усиливать социальные предрассудки.

Вложения в космическую отрасль приносят экономике значительную выгоду. Согласно расчетам сотрудников факультета экономических наук НИУ ВШЭ и организации «Агат» госкорпорации «Роскосмос», каждый вложенный в космический проект рубль способен приносить более 5 рублей валовой добавленной стоимости и почти 3 рубля налоговых доходов федерального бюджета. Ученые предложили модель, которая позволяет обосновывать решения о бюджетном финансировании не только с точки зрения отраслевых задач, но и с позиции вклада в макроэкономические показатели и структурное развитие экономики.

Развитие новых видов транспорта всегда упирается в один важный вопрос — безопасность. Любая перспективная технология должна не только работать эффективнее прежней, но и снижать потенциальный уровень риска для людей, инфраструктуры и окружающей среды.

Современная биология и медицина достигли невероятных успехов в расшифровке генома, но столкнулись с фундаментальной проблемой. Она связана с пониманием того, как клетка принимает «решения» о своей судьбе: почему одна становится нейроном, а другая начинает бесконтрольно делиться, превращаясь в раковую опухоль? До сих пор наука искала ответ в точечном анализе, изучая отдельные белки и химические сигналы. Такой подход не раскрывал принципа, который обеспечивает одновременную перестройку тысяч генов. Ученые Пермского Политеха создали модель ДНК и с ее помощью впервые объяснили универсальный физический принцип, стоящий за управлением клетками и развитием раковых опухолей в организме. Это предлагает новый взгляд на методы лечения онкологических заболеваний.

Ученые Центра вычислительной физики МФТИ выяснили, почему жидкости сворачиваются в цилиндр в щелевых порах. Они изучили поведение несмешивающихся жидкостей в узких прямоугольных ячейках. Исследование актуально для нефтяной инженерии, материаловедения и микрофлюидики.

Шумовое загрязнение от транспорта и промышленности — одна из ключевых экологических угроз, ведущих к росту сердечно-сосудистых заболеваний и хронического стресса. Решение этой проблемы во многом зависит от эффективности звукопоглощающих панелей, используемых в авиадвигателях и корпусах техники. Однако существующие технологии их производства, основанные на сборке многослойных звукопоглощающих панелей, не обеспечивают нужной точности и ведут к высокому проценту брака и снижению эффективности шумоподавления. Ученые Пермского Политеха разработали способ изготовления однослойных разновысотных звукопоглощающих панелей для авиадвигателей. Такая технология позволит снизить шум и уменьшить массу конструкции в 1,5 раза по сравнению с существующими аналогами.

Специфическая тревога из-за ненадежности цифровых образов реальности и иллюзии тотального контроля над действительностью получила название «аффект зомби». Заведующий кафедрой философии НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург Иван Микиртумов исследовал феномен в рамках проекта РНФ «Экзистенциальный опыт в цифровой среде».

Покупая дорогие шампуни и сыворотки в надежде остановить выпадение волос, миллионы россиян тратят деньги впустую, не понимая истинной причины проблемы. Если истончение вызвано естественным старением луковиц, то косметика бессильна, а если это симптом заболевания, то требуется серьезная терапия. Перед специалистом стоит сложная задача: субъективный визуальный осмотр недостаточно точный, а аппаратные методы диагностики часто недоступны из-за их сложности и высокой стоимости. Ученые ПГМУ им. академика Вагнера и ПНИПУ создали программу, которая решает эту проблему, анализируя ключевые параметры волос и определяя их соответствие возрастной норме. Это позволяет врачу сразу выбрать верную тактику лечения, а пациенту — перестать тратить деньги на средства, которые не помогут.

Ученые Томского политехнического университета исследовали, как добавление редкоземельных элементов (РЗЭ) с разной концентрацией влияет на формирование и свойства литиевого феррита. На сегодняшний день, этот материал используют, например, при изготовлении сердечников трансформаторов, антенн, устройств магнитной записи. В перспективе, выявленные политехниками закономерности делают литиевый феррит привлекательным для использования в СВЧ-устройствах, например, в качестве фазовращателей, переключателей, циркуляторов.

Химозин — это фермент, который сворачивает молоко и потому используется сыроделами. Такой белок имеется не только у коров, но и у других млекопитающих. В новом исследовании ученые МФТИ вместе с коллегами установили структуру химозина из марала. Оказалось, олений фермент имеет ряд уникальных свойств, которые открывают перспективы его использования в пищевой промышленности и биотехнологии. Огромное разнообразие белков проявляется как на уровне структуры, так и в специфических функциях. В случае ферментов это обеспечение разных химических реакций. Важно, что и пространственное строение, и работу белков в конечном счете определяет только их последовательность аминокислот.