Волоконные лазеры активно используются в промышленности, связи и медицине. В качестве примера можно привести гольмиевые — это лазеры, в которых луч создается с помощью кристаллов или стекол с ионами гольмия. Их применяют для лечения ран, опухолей и дробления камней в почках. Главная их особенность в том, что они «заряжаются» от других лазеров — иттербиевых, то есть с ионами иттербия. Однако порой такая «зарядка» проходит плохо, из-за чего снижается мощность гольмиевого лазера, импульсы становятся нестабильными и оборудование может выйти из строя. Это особенно опасно во время хирургических вмешательств для пациентов с неотложными состояниями. Ученые из Пермского Политеха и ПНППК разработали компьютерную модель, которая с точностью 90% позволяет заранее рассчитать оптимальные параметры лазеров и снизить риск их отказа в ответственный момент.

Почти 800 тысяч гектаров леса прямо сейчас горят в 14 регионах России. В тушении задействованы тысячи специалистов, сотни единиц техники, авиация и волонтеры. Самые крупные очаги зафиксированы в Забайкалье. Эксперты Пермского Политеха рассказали, почему ежегодно возникают пожары, откуда в центральной части страны берется смог и какую опасность для легких он несет, как огонь ускоряет глобальное потепление, как пламя влияет на биоразнообразие и почему небольшие контролируемые возгорания иногда идут экосистемам на пользу.

Коллектив исследователей из МФТИ и Института автоматизации проектирования РАН разработал новаторский вычислительный подход, позволяющий заглянуть в самое сердце процесса усталостного разрушения материалов. Их метод, основанный на комбинации сеточно-характеристических расчетов и технологии перекрывающихся сеток, дает возможность детально, цикл за циклом, моделировать накопление повреждений в конструкциях под воздействием высокочастотных нагрузок, что критически важно для таких отраслей, как авиастроение.

Коллектив молодых ученых из РТУ МИРЭА представил учебно-игровой симулятор под названием Radiologist, предназначенный для подготовки будущих врачей-рентгенологов и специалистов компьютерной томографии. Симулятор — эффективная платформа для тренировки навыков интерпретации патологических изменений на медицинских изображениях посредством уникальной системы анализа и обратной связи.

В процессе добычи угля извлекается много пустой породы, которая со временем накапливается в виде крупных насыпей, достигающих десятков метров в высоту, — терриконов. Из-за остатков угля они могут самовозгораться и гореть годами, выбрасывая в атмосферу большие концентрации угарного газа, сероводорода и других токсичных веществ. Только из одного горящего отвала за сутки в среднем в воздух выделяется 4-5 тонн оксидов углерода и от 600 до 1100 килограмм сернистого ангидрида. Использование отходов угледобычи в качестве сырья для производства строительных материалов может стать эффективным решением проблемы их утилизации. Ученые ПНИПУ изучили возможность применения терриконов как минеральных добавок для цемента и материалов на его основе. Предлагаемый подход способен на 21% повысить прочность строительного раствора по сравнению с составом без добавок.

Ученые из Казанского ГАУ выяснили, что природные жиры замедляют коррозию сельхозтехники в три-пять раз лучше, чем если металл вообще ничем не обрабатывать. При этом жировые покрытия безопасны для почвы и не требуют смывания перед началом полевых работ.

В КБГУ представили новую модель машинного обучения. Ее ключевая задача — с высокой точностью прогнозировать риск развития сердечной недостаточности у пациентов еще до появления у них первых симптомов.

При очистке сточных вод на помощь приходят бактерии активного ила, способные использовать загрязнения в качестве источника питания. Чтобы увеличить их биомассу, возраст ила и предотвратить вымывание бактерий из очистных сооружений используют материалы-носители. Зачастую они имеют высокую стоимость, требуют сложного производства или не справляются с нагрузкой. Ученые Пермского Политеха разработали новый метод создания таких носителей с использованием отходов нефтеперерабатывающего предприятия. Это поможет сэкономить на материалах, электроэнергии, снизить негативное воздействие отходов на окружающую среду за счет их вторичного использования, а также повысить эффективность очистки сточных вод от нефтепродуктов на 10-15% и аммонийного азота на 55%.

Ученые лабораторий химии технеция и анализа радиоактивных элементов ИФХЭ РАН впервые синтезировали комплексное соединение технеция с трихлоруксусным ангидридом, определили его структурную формулу и ряд физико-химических свойств.

Исследователи из ВШЭ и МФТИ изучили историю дебатов вокруг технологии машинного поиска романтического партнера — «электронной свахи», а также проанализировали проблемы семейно-брачных отношений в позднем СССР.

Подпорные стены — конструкции, которые предотвращают обрушение или сползание грунта. Их проектирование остается трудоемким. На практике часто прибегают к численному моделированию с помощью программных комплексов, таких как PLAXIS или GeoStudio. Эти инструменты точны, но не всегда удобны: они требуют много исходных данных, специфических знаний и времени. Кроме того, лицензии стоят дорого, и использовать такие решения на ранних стадиях проектирования не всегда целесообразно. Поэтому многие инженеры до сих пор выполняют расчеты вручную. Это занимает много времени и увеличивает риск ошибок. Чтобы упростить и ускорить процесс, в ПНИПУ разработали программу, которая автоматически рассчитывает параметры армогрунтовых подпорных стен.

Ученые из МФТИ с коллегами синтезировали сферические наночастицы диселенида вольфрама (WSe2) с помощью фемтосекундной лазерной абляции в воде. Анализ полученных частиц показал их высокий потенциал для биомедицинских и оптических приложений.

В РТУ МИРЭА создали ортез, который помогает восстанавливать подвижность кисти после травм лучевого нерва и перенесенного инсульта. Устройство не просто фиксирует руку, а активно участвует в реабилитации, позволяя пациентам быстрее вернуться к полноценной жизни.

Массив публикаций о совершенствовании конструкторских разработок и функционала беспилотных летательных аппаратов обусловлен открывающимися перспективами использования БПЛА в различных сферах. Обобщению накопленного практического опыта и поиску магистральных направлений развития отрасли по производству беспилотников поможет исследование ученых КНИТУ-КАИ.

Биологи выяснили, что рачки-бокоплавы, обитающие в холодных глубинных водах Байкала, способны адаптироваться к высоким температурам. Такое свойство неожиданно, поскольку часто организмы, живущие в крайне стабильных условиях среды, его утрачивают. Возможно, наблюдаемый эффект связан с тем, что глубоководные виды когда-то произошли от более теплолюбивых предков. Кроме того, авторы допускают, что возможность приспосабливаться к высоким температурам может быть нужна байкальским рачкам, чтобы искать пищу в районах глубинных термальных источников. Открытие позволяет лучше понять не только то, как происходило формирование фауны Байкала, но и по каким законам она эволюционирует в настоящее время.

В медицине и тканевой инженерии в качестве биоматериала для искусственной кожи и кровеносных сосудов активно используют бактериальную целлюлозу. Это продукт жизнедеятельности некоторых видов бактерий, которые синтезируют пленочную структуру в процессе ферментации. В отличие от растительного, этот материал отличается хорошей биосовместимостью, высокой степенью чистоты, прочностью и эластичностью. Ученые Пермского Политеха изучили, как температура и доступ кислорода влияют на количество целлюлозы, выработанной отдельными культурами микроорганизмов. Полученные результаты позволят улучшить процесс биосинтеза и повысить производительность особого материала для медицины и других отраслей.

Удаленные промышленные объекты и метеостанции в условиях Крайнего Севера или Дальнего Востока требуют автономного энергоснабжения. Вместо традиционных двигателей их оснащают установками, преобразующими химическую энергию топлива (водорода, метана, биогаза) в электричество и тепло через электрохимические реакции с помощью твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Эти конструкции со специальными керамическими ячейками работают без сжигания топлива, что повышает их эффективность и экологичность. Ученые ПНИПУ разработали компактный высокотемпературный блок для ТОТЭ. Испытания показали, что он перерабатывает метан на 96%, подтверждая работоспособность системы.

Ученые ИТМО выяснили, как формируются градиентные структуры соединений кобальта при образовании осадков Лизеганга в агаровом геле. Исследователи зафиксировали шесть фаз осадка с разными свойствами. В перспективе этот подход позволит быстро и дешево создавать новые материалы с заданными характеристиками. Их можно будет использовать в качестве подложек для клеток в электрохимических устройствах, термодатчиках и для антимикробного покрытия.

Российские ученые из МФТИ и Института системного анализа РАН разработали новый вычислительный метод и программное обеспечение, способные с высокой точностью моделировать сейсмическое воздействие на многоэтажные здания, возведенные на свайных фундаментах в суровых условиях Крайнего Севера.

В «Росатоме» представили углеволокно для космоса, которое отличается большой жесткостью, не деформируется при нагрузках и не меняет форму при экстремальных температурах.