Разряды красного цвета, бьющие вверх – спрайты (от английского sprite — «фея») возникают в мезосфере, на высоте 50-90 километров. С Земли их нередко принимают за НЛО. Они зажигаются над грозовыми облаками чаще всего в ночное время. Вспышки спрайтов по форме могут напоминать гигантские медузы (Jellyfish sprite), или колонны (Column sprite). Модель, разработанная учеными Университета Лобачевского и Института прикладной физики РАН поможет спланировать наблюдения и изучение спрайтов в любой точке планеты, а также оценивать количество этих природных явлений.

Исследователи НИЯУ МИФИ в составе научной группы изучили с помощью компьютерного моделирования и экспериментов кинетические свойства смеси расплавленных солей LiF-NaF-KF (FLiNaK) с добавкой фторидов лантаноидов. Полученные данные могут быть использованы для проектирования жидкосолевых реакторов и моделирования их функционирования.

Основные запасы природного газа в России расположены в отдаленных, труднодоступных регионах страны, поэтому возникает проблема его транспортировки из мест добычи до потребителей. Для транспортировки горючего строятся сети высокого давления. Преодолевая большие расстояния, газ теряет энергию в результате трения о стенки трубопровода. Поэтому для поддержания рабочего давления в газопроводе через каждые 100-130 километров строятся газокомпрессорные станции, оснащенные газотранспортной установкой. Аварийное отключение установки может привести к нарушению сроков поставки природного топлива и финансовым потерям, поэтому к ее элементам предъявляются высокие требования по надежности работы. Одной из причин аварийного отключения установки является превышение допустимого уровня вибрации вращающейся части двигателя — ротора. Ученые Пермского Политеха обнаружили основные причины возникновения вредоносных колебаний компрессора и создали упрощенную матмодель для борьбы с ними.

Ленточный конвейер — самое популярное средство перемещения сырья и продукции на производстве. Его используют сельскохозяйственные предприятия, склады, на открытых горных разработках, металлургических заводах и многих других отраслях промышленности. Там, где есть необходимость транспортировки штучных или сыпучих грузов, идеально подходит именно конвейер данного типа. Главное его преимущество - разнообразие модификаций и форм. Транспортеры бывают: с металлической сеткой (используют в линиях по производству кондитерских изделий), желобчатые (применяют в добыче угля или на предприятиях переработки отходов), телескопические (встречаются на рудниках, а также речных и морских судах) и еще десятки вариаций для разных типов работ. И для каждого вида необходимы отдельные методы эксплуатации, ведь если не создать правильную модель, то лента может порваться, и тогда производство встанет, пока не закончится ремонт.

Ученые из России и США обнаружили, что степень нарушения языковых функций у детей с расстройством аутистического спектра (РАС) связана с более низким объемом серого вещества и большей извилистостью височных и лобных долей коры головного мозга. Эти участки играют критически важную роль в языковой деятельности. Понимание структурных характеристик, которые определяют поведенческие дефициты, поможет в будущем с разработкой реабилитационных и коррекционных программ.

Во всем мире наблюдается тенденция к разработке трудноизвлекаемых запасов нефти в карбонатных отложениях. Для эффективности разработки нефтяных месторождений и повышения темпов выработки извлекаемых запасов проводится кислотная обработка — это метод, основанный на увеличении существующих и создании новых приточных каналов фильтрации за счет растворения горной породы кислотами. Ученые Пермского Политеха запатентовали способ на основе ранговой матрицы для оценки потенциального увеличения объема нефти после кислотной обработки. Технология по обработке скважин сократит временные и денежные издержки.

Ишемическая болезнь сердца — одна из ведущих причин инвалидности и смерти в мире. Частой причиной этой болезни является стеноз коронарных артерий — сужение просвета сосудов, по которым кровь доставляет питательные вещества к сердечной мышце. Оценка степени развития стеноза очень важна и диктует выбор между неинвазивным лечением (например, введением лекарств) и хирургическими вмешательствами (например, установка стентов). Современным «золотым стандартом» для выбора вида лечения являются значения нескольких гемодинамических индексов. Для их прямого измерения в клинике используются сосудорасширяющие препараты и внутрь сосудов вводятся специальные ультразвуковые датчики. Междисциплинарная группа ученых из МФТИ, ИВМ РАН и Сеченовского университета предложила альтернативный способ оценки скорости пульсовой волны и эластичности сосудов без проникновения в организм и использования медикаментов.

Студент НИТУ МИСИС описал метод, который позволит материаловедам сэкономить время при расшифровке рентгенограмм. Он предложил использовать машинное обучение для прогнозирования фаз кристаллической структуры переходных металлов и их оксидов на основе данных рентгеновской дифракции.

Поддержание высокого уровня добычи нефти и газа требует постоянного восполнения запасов нефтяных компаний. Для этого на каждом этапе освоения нефтяных и газовых активов не останавливаются геологоразведочные работы, позволяющие открывать новые и уточнять границы имеющихся месторождений. На основе результатов геологоразведочных работ ученые Пермского Политеха разработали вероятностно-статистические модели прогноза нефтеносности месторождений. Они позволяют эффективно производить поиск и геометризацию залежей.

Экономический рост в современном мире должен сопровождаться снижением негативного воздействия на окружающую среду и сокращением потребляемых энергоресурсов, что может достигаться за счет внедрения новых технологий. Добывающая промышленность является достаточно ресурсоемкой и расходует порядка 12 процентов электроэнергии и восемь процентов водных ресурсов от общего объема их потребления в нашей стране. Отсюда и стремление государства стимулировать экономический рост с одновременным снижением объема ресурсопотребления и образуемых отходов, выбросов в атмосферный воздух и сбросов в водные объекты. Ученые Пермского Политеха разработали алгоритм, который поможет оценить динамику эко-интенсивности добывающей промышленности и определить барьеры и драйверы эколого-экономического развития отрасли.

ДНК-аптамеры — короткие последовательности нуклеотидов — помогли ученым со стопроцентной точностью выявлять глиому — один из наиболее опасных типов опухолей головного мозга. Созданные авторами молекулы способны находить злокачественные клетки нервной ткани, после чего благодаря метке светящегося красителя опухоль можно легко обнаружить с помощью микроскопа во время операции. Такой подход поможет удалять новообразования с высокой точностью, не задевая функциональные зоны мозга. Эксперименты показали, что аптамеры абсолютно безопасны для животных, а потому потенциально могут использоваться для точной диагностики и адресной терапии опухолей головного мозга и у человека.

Международная группа ученых изучила одну из фундаментальных проблем биологии развития — процесс формирования различных типов клеток, входящих в состав сложных организмов из одинаковых клеток-предшественников. Исследователи изучали клетки нервного гребня рыбок Danio rerio. Это особый тип клеток, присущий всем позвоночным, и они способны развиваться в различные клеточные типы включая нейроны, клетки глии, хрящей, пигментные клетки и клетки некоторых других типов.

В России, по данным счетной палаты, находится почти девять тысяч мусорных свалок, и эта цифра продолжает расти. Газы, которые на них образуются, несут не только непосредственную опасность жителям близлежащих городов, но и могут вызывать парниковый эффект, что грозит изменением климата и глобальным потеплением. С 2019 года в рамках нацпроекта «Экология» создается все больше новых мусороперерабатывающих заводов, где мусор сортируют и могут дать ему вторую жизнь. Но не все регионы могут позволить себе строительство подобных объектов. Также есть отходы, которые нельзя переработать, а только лишь захоронить или сжечь, что так же создает экологическую нагрузку на окружающую среду. Поэтому необходимо искать альтернативные методы утилизации, которые не приведут к увеличению площадей по складированию мусора. Ученые Пермского Политеха разработали технологию, которая позволит избавляться от отходов более безопасным способом.

Сегодня при прокладке трубопроводов вместо металлических все чаще используются трубы из полимерных композиционных материалов, таких как стекловолокно. Они обладают рядом преимуществ перед предшественниками: высокой коррозионной стойкостью, низким коэффициентом трения для перекачиваемой жидкости, меньшей массой. Однако их поведение в системе трубопроводного транспорта до конца не изучено. Срок службы полимерно-композиционных труб прогнозируется на основе анализа прочности в условиях статической нагрузки, тогда как в системе трубопровода нагрузка носит динамический характер. Чтобы точно оценивать эксплуатационные характеристики полимерных труб, ученые Пермского Политеха разработали методику, учитывающую различные типы напряжения, которое в них возникает. Полевые испытания предложенной методики уже ведутся на нефтедобывающих предприятиях Пермского края.

По данным ученых Университета Лобачевского, сочетание заболеваний сердца и легких встречается не менее чем у 16 процентов россиян. Новый алгоритм лечения основан на использовании бета-адреноблокаторов третьего поколения и антагонистов кальция и уже применяется в Городской клинической больнице № 5 Нижнего Новгорода, ЦГБ Арзамаса (Нижегородская область) и других стационарах.

Сырая нефть — самый потребляемый и невозобновляемый источник энергии. Однако ее добыча снижается, а спрос на энергию растет. Когда в эксплуатацию вводится новый пласт, давление в нем изначально высокое. С течением времени давление снижается, и тогда нефтяникам приходится использовать методы искусственного подъема — скважинные насосы, газлифты. Критической стадией является та, когда остаточная нефть оказывается в ловушке и не может быть извлечена предыдущими способами. Именно тогда необходима операция по повышению нефтеотдачи, которая заключается в вытеснении нефти другими веществами, например, щелочью, поверхностно-активными веществами и полимерами или их комбинациями. Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Казахстана предложили в качестве полимера для увеличения нефтеотдачи пласта использовать органически чистое вещество из сушеной окры — съедобного овоща, который растет в теплом летнем климате и нейтрален по вкусу. Технологию опробовали на сложнопостроенных карбонатных коллекторах казахстанского месторождения.

Исследования экологов показали, что алюминий, железо, магний, цинк, цирконий, скандий, торий поступают в реку Обь в основном во взвешенном состоянии. Современные климатические изменения, приводящие к увеличению поступления нерастворимых частиц в реки из-за таяния вечной мерзлоты, могут вызвать увеличение этих элементов, а еще ртути и кадмия.

Шельфовые вихри — основной механизм самоочищения прибрежных зон моря. Условия образования вихрей в северо-восточной части Черного моря, а также их физические и динамические характеристики изучил научный коллектив Института океанологии РАН и МФТИ.

Ученые из Сколтеха и их коллеги рассказали, как образовательный проект для школьников вылился в новую главу противостояния искусственного интеллекта и человека в биоинформатике. Согласно исследованию, ранее совершившая прорыв в предсказании структур белков программа, разработанная подразделением Google DeepMind, не способна решить другую задачу структурной биоинформатики. При этом было получено свидетельство, которое всерьез ставит под вопрос гипотезу о том, что ИИ смог «выучить физику» белков.

Электронно-лучевая сварка представляет собой воздействие на металл направленным потоком энергии. Качество получаемых сварных швов зависит от качества используемого «инструмента» - электронного луча. Характеристиками луча являются распределение плотности мощности, фокусировки и геометрических размеров. Однако при настройке процесса электронно-лучевой сварки эти параметры никогда в явном виде не контролируются, что приводит к низкой воспроизводимости качества сварных соединений. При этом электронно-лучевая сварка зачастую является финишной операцией при изготовлении дорогостоящих изделий, когда стоимость ошибки может приводить к потерям, превышающим десятки миллионов рублей. Учеными Пермского Политеха было разработано устройство, которое позволяет получать реальные пространственные и энергетические характеристики электронного пучка. Благодаря этому результат сварки становится более прогнозируемым, а сварные швы – более качественными и надежными.