Специалисты из Сколтеха, INRIA и RIKEN Advanced Intelligence Project исследовали возможности нескольких современных алгоритмов машинного обучения по решению определения умственной нагрузки и аффективных состояний человека. Разработанное программное обеспечение может быть использовано при создании более «умных» интерфейсов мозг-компьютер (ИМК), которые могут найти применение в медицине и других областях.

Ученые ДВФУ совместно с коллегами из России, Южной Кореи и Австралии предложили инновационный метод управления спин-электронными свойствами и функциональностью тонкопленочных магнитных наносистем. Открытие важно для создания нового поколения миниатюрной электроники (спин-орбитроники) и сверхбыстрой высокоемкой компьютерной памяти.

Ученые из МФТИ и Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта обнаружили механизм, позволяющий считывать гены, которые недоступны в обычных условиях. Этот эффект обусловлен наличием последовательностей в геноме, узнаваемых белками-блокаторами. Полученные результаты помогут разобраться в механизмах экспрессии белков.

Ученые Сибирского федерального университета и Института физики ФИЦ КНЦ СО РАН предложили концепцию легко управляемого оптического устройства на основе гибридных таммовских мод.

Ученые из МФТИ предложили способ экспериментальной проверки образцов на статус спин-долинного полуметалла — перспективного материала для электроники будущего и вживляемой биоэлектроники.

Ученые Сколтеха совместно с коллегами из Грацского университета имени Карла и Франца и обсерватории Канцельхох (Австрия), Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института (США), Helioresearch (США) и Института космических исследований Российской академии наук разработали метод изучения быстрых корональных выбросов массы – мощных выбросов энергии из атмосферы Солнца. Полученные результаты могут помочь в понимании и прогнозировании экстремальных космических погодных явлений, оказывающих прямое влияние на работу технологических систем в космосе и на Земле.

Исследователи из Сколтеха, МГУ и Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича (ИППИ РАН) исследовали геномы около 200 штаммов бактерий, чтобы установить, без каких белков в составе рибосомы можно обойтись и почему клетка может нормально функционировать и без них.

В ТюмГУ выяснили, что изменения выраженности эмпатии у учителей зависят от стажа работы в школе и имеют значимые связи с личностными проявлениями тревожности, склонности к переживанию отрицательных эмоций и синдрома эмоционального выгорания.

Группа ученых из Сколтеха и Института проблем передачи информации РАН на примере рачков-бокоплавов из озера Байкал показала, что параллельная эволюция, связанная с формированием адаптаций, может затрагивать тысячи генов у близкородственных видов, а не только единичные гены, как считалось ранее.

Не за горами то время, когда сельское хозяйство будет строиться на использовании технологий искусственного интеллекта, которые уже сегодня активно применяются для решения различных задач сельскохозяйственной отрасли. Исследователи Сколтеха провели высокоточный анализ чувствительности и определили важнейшие факторы, влияющие на урожайность различных сельскохозяйственных культур в Черноземье, используя для этой цели суперкомпьютер «Жорес».

Научный сотрудник кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ Ирина Штангеева изучала способность пшеницы, а также пырея накапливать токсичные вещества. Оказалось, что оба растения способны поглощать из зараженной почвы различные химические элементы. Что интересно, растения при этом не гибнут, но накапливают токсиканты именно в побегах. Такие свойства делают пырей и пшеницу особенно эффективными для очищения почвы от металлов методом фитоэкстракции.

Сотрудники лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ совместно с российскими и зарубежными коллегами открыли новое фазовое состояние нанолокализованной воды — воды, отдельные молекулы которой расположены в полостях кристаллической решетки кордиерита. При фундаментальной важности фактически первого надежного экспериментального наблюдения фазового перехода в коллективе молекул воды обнаруженное явление может найти и практическое применение — в области технологий сегнетоэлектриков, искусственных квантовых систем, а также в биосовместимой наноэлектронике.

Борьба с пандемией COVID-19 еще не завершена. Но уже сейчас мы можем оглянуться назад и понять какие изменения она внесла в нашу жизнь. Не в последнюю очередь перемены повлияли на медицинские технологии. Некоторые их них раскрылись с совершенно новой стороны, другие еще только предстоит развивать. Михаил Гончаров, директор кластера прецизионной диагностики компании Philips в России и СНГ, рассказал о самых многообещающих трендах в медицине и объяснил, почему они ценны для пациентов и для каждого из нас.

Исследователи из Института геохимии и аналитической химии имени В. Вернадского РАН и Тюменского государственного университета провели сравнительный анализ глобального нарастания загрязняющих веществ в водах Арктики, впервые представив данные по содержанию большой группы химических элементов в малых озерах трех регионов арктического бассейна – Европейской России (Кольского региона), Западной (Ямало-Ненецкого округа) и Восточной Сибири (Норильского района). Выяснилось, что воды некоторых регионов загрязнены тяжелыми металлами и другими опасными веществами.

Биотехнологи Пермского Политеха придумали, как увеличить плодородность почвы с помощью отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Главными ингредиентами нового удобрения стали кора, природный полимер, опил и осадки сточных вод. Пока в России нет аналогов этой технологии: по словам ученых, кору сейчас не перерабатывают в промышленных объемах.

Сотрудникам лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники Физико-технического факультета Университета ИТМО впервые удалось добиться перехода от спонтанного к вынужденному рассеянию в наночастицах, размер которых в десятки раз меньше аналогов. Таким образом, исследователи получили самую компактную платформу, которая поддерживала бы такой режим. Созданная платформа из наночастицы кремния на сапфировой подложке может использоваться в задачах сенсинга, детектирования и термометрии, что открывает широкие возможности для будущего применения ее в биомедицине, таргетной доставке лекарств, а также в качестве альтернативы электронным устройствам в оптических чипах.

Ученые Сколтеха показали, что квантовое машинное обучение может применяться для квантовых (а не классических) данных. Таким образом устраняется свойственный для классических приложений недостаток – низкая скорость работы, и закладываются основы для понимания вычислительных аспектов квантовых систем.

Технология исследователей Пермского Политеха позволит снизить вес конструкций самолетов и ракет, сохранив их прочность. Более «легкие» изделия при этом уменьшат стоимость продукции, а заодно и расход топлива.

Исследователи Сколтеха и их коллеги из Университета Аалто обнаружили, что электрохимическое легирование с использованием ионной жидкости может значительно улучшить оптические и электрические свойства прозрачных проводников из пленок однослойных углеродных нанотрубок.

Ученые Биологического института ТГУ (БИ) в рамках первого в России проекта по исследованию микропластика в пресных водоемах провели отбор проб воды из Оби и ее притоков. Результаты показали высокое содержание микрочастиц синтетического материала в реке Томь. Эта крупная водная артерия может быть одним из путей масштабного транспорта микропластика в мировой океан.

Наночастицы активно применяются в медицине для диагностики как контрастные агенты, а также для терапии различных заболеваний. Однако разработка многих новых многофункциональных наноагентов сдерживается трудностью мониторинга их судьбы в организме. Коллаборация ученых, в которую вошли специалисты из МФТИ, разработала новый неинвазивный метод наблюдения за наночастицами в кровотоке, обладающий высоким временным разрешением. Метод позволил установить основные закономерности, которые влияют на жизнь частиц в кровотоке и представляются перспективными для разработки более эффективных наноагентов для биомедицинских применений.

Ученые Пермского Политеха нашли способ восстановить почву от свинца и ртути. Они выявили состав микроорганизмов, который наиболее эффективно очищает ее от тяжелых металлов. Метод не требует больших затрат и прост в применении.

Ученые кафедры кристаллографии СПбГУ во время экспедиции на Камчатку обнаружили сразу три уникальных минерала, которые благодаря своим свойствам будут востребованы в различных сферах высокотехнологичной промышленности: от микроэлектроники до создания квантовых компьютеров. Назвали находки в честь коренных народов полуострова: ительменит, корякит и алеутит.

Ученые из Сколтеха и МГУ определили процессы, лежащие в основе работы анодного материала для нового перспективного класса химических источников тока – натрий-ионных аккумуляторов (НИА). Полученные данные, в совокупности с разработанным этой же группой способом получения анодов, позволят приблизить коммерциализацию НИА в России и мире.

Международная группа исследователей, в состав которой вошел сотрудник Сибирского федерального университета, обнаружила, что наночастицы золота, выращенные на органической матрице, содержащей ионы калия, показывают значительно большую эффективность электрохимического преобразования азота в аммиак, являющийся основой большей части современной промышленности и сельского хозяйства.

Таким мнением с Naked Science поделился руководитель исследования, проведенного учеными Сколтеха совместно с коллегами. Напомним, что первое исследование геномной эпидемиологии коронавируса в России было сделано на основе генетического анализа 211 образцов вируса, полученных от пациентов на территории РФ в период с 11 марта по 23 апреля 2020 года. Результаты подтвердили предположение, что коронавирус попал в Россию из Европы в конце февраля – начале марта этого года.

Ученым из Института динамики геосфер РАН и МФТИ впервые удалось воспроизвести медленное землетрясение с генерацией низкочастотных колебаний в лабораторных условиях. Анализ результатов показал, что по регистрируемым сейсмическим данным можно прогнозировать процессы в разломах земной коры, которые являются гипоцентрами реальных землетрясений.

Исследователи Сколтеха совместно с коллегами из компании «Газпром нефть» разработали модель, основанную на реальных полевых данных, с помощью которой можно предсказывать объем добычи нефти при закачивании горизонтальных скважин с использованием многостадийного гидравлического разрыва пласта (ГРП). Созданная модель имеет большие перспективы коммерческого применения и способна обеспечить значительное увеличение объемов добычи за счет использования оптимизированной технологии ГРП.

Исследователи Сибирского федерального университета создали метод расчета скорости автомобиля в момент внезапного торможения, связанного с повреждением шин. Этот метод позволяет с высокой точностью определить динамику движения автомобиля вплоть до его полной остановки. Ученые полагают, что их разработка поможет достоверно восстанавливать картину ДТП и даст материалы для объективного анализа событий.

Ученые из Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, МФТИ и ВШЭ исследовали взаимодействие известного природного антибиотика с его мишенью с помощью молекулярного моделирования. Эти данные помогут разработать эффективные антибиотики нового типа.

Традиционно флексоэлектрический эффект обнаруживается и изучается путем нанесения электродов на кристаллы специальной формы и дальнейшего приложения сильных электрических полей. Ученые ТУСУРа смогли измерить коэффициент, характеризующий флексоэлектрический эффект в кристалле титаната висмута под воздействием лазерного излучения, без приложения электрических полей. Результаты работы открывают большие перспективы по управляемому созданию требуемого распределения механических деформаций в кристаллических средах с помощью света и разработке все более миниатюрных устройств.

Ученые ТГУ предложили новый способ получения композитной «скользкой» керамики AlMgB14 (алюминий-магний-бор). Твердость полученных композитов на 40 процентов выше, чем в образцах без добавок, а коэффициент трения практически в два раза ниже, чем у смазанной полированной стали. Холодильники, кондиционеры и другое оборудование с комплектующими из «скользкой» керамики будут меньше шуметь и прослужат дольше, поскольку уменьшится трение деталей, а потребление энергии снизится в несколько раз. Новый материал может применяться во многих отраслях. В том числе, в машино- и авиастроении.

В 1988 году археологи ИИМК РАН нашли уникальный скифский могильник, относящийся к VII веку до нашей эры. В одной из колод было мумифицированное тело подростка, погребенное вместе с оружием и амуницией. В ходе генетических исследований, проведенных лабораторией исторической генетики МФТИ в этом году, оказалось, что это на самом деле девушка. А ведь об амазонках писал еще Геродот в V веке до нашей эры и через 2,5 тысячи лет этот миф нашел подтверждение.

Ученые Сибирского федерального университета пришли к выводу, что многие российские моногорода находятся на грани социальной или экологической катастрофы. Поэтому разработали рекомендации для разрешения ситуации и методику расчета истинных сбережений для муниципальных образований на примере моногородов Сибири и Дальнего Востока.

Ученые постоянно придумывают новые материалы, которые сулят индустрии совершенно новые свойства, способные перевернуть ту или иную технологию. Но придумать такие материалы мало – необходимо найти эффективный способ их обработки. Более того, зачастую композиты получаются благодаря добавлению микро- или даже наночастиц в основную структуру, поэтому необходимо разработать способ контроля за тем, чтобы все частицы легли на свое место без мельчайших, незаметных глазу, отклонений. В Университете ИТМО усовершенствовали технологию локальной обработки таких композитов на основе пористого стекла с добавлением серебра и меди. Теперь можно в процессе обработки с очень высокой точностью предсказать оптические свойства получившегося плазмонного элемента.

Международная группа исследователей впервые показала, что использование стволовых клеток может предотвращать долговременные последствия у пациентов с тяжелыми воспалительными заболеваниями легочной системы. Подобные заболевания не только связаны с высокой смертностью, но и приводят у большинства выживших к хроническим заболеваниям и даже инвалидности.

Исследователи из ПНИПУ повысили эффективность добычи нефти с помощью кислотных растворов. Пермские ученые впервые проанализировали состав труднодоступных карбонатных месторождений и определили оптимальные условия, которые позволят получать больше черного золота при минимальных затратах.

Ученые из Сколтеха провели анализ липидного состава молока человека и еще шести видов млекопитающих. Оказалось, что наше молоко отличается от молока других приматов сильнее, чем ожидалось, что может свидетельствовать о его адаптации к более сложно устроенному головному мозгу.

Cоциологи Тюмени и Санкт-Петербурга выяснили, что молодые и взрослые люди ощущают себя в разных социокультурных контекстах, даже проживая при этом в одном регионе. Восприятие молодежи соответствует современному состоянию российского общества, а старшее поколение продолжает ощущать мир в контексте минувших 20-30 лет.

Исследователи Сколтеха из лаборатории профессора Северинова совместно с коллегами из России и США описали схему работы механизма самозащиты бактерий из семейства систем токсин-антитоксин, который приводит к прекращению роста клетки, тем самым защищая ее от бактериофагов, антибиотиков и других угроз.