Свойства ауксетиков — материалов, имеющих отрицательные значения коэффициента Пуассона — могут меняться не только при механическом воздействии, но и при изменении температуры. Ученые Пермского Политеха выяснили, как такие материалы реагируют на изменение температуры. Это поможет проектировать 3D-изделия с подходящими характеристиками для разных режимов эксплуатации.

Ученые ТюмГУ, научно-технологического университета «Сириус» и РУДН совместно с коллегами из Китая, Саудовской Аравии и Германии изучили то, как влияет выпас оленей на термическую устойчивость органического вещества в почве арктической тундры.

Геомеханическое моделирование широко используется при строительстве и разработке нефтяных месторождений. Оно позволяет точнее подобрать необходимое оборудование для вскрытия пласта, определить его интервал, оптимальную траекторию ствола скважины, оценить устойчивость горной породы в процессе бурения и добычи. Все это важно для максимально эффективной разработки месторождений. Тем не менее, существующие аналитические решения часто дают неточные результаты, так как учитывают не все факторы. Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель, которая позволяет анализировать напряженное состояние обсадной колонны, цементного камня и участка породы вблизи скважины. Это дает возможность оценивать, как условия вскрытия пласта и применяемые материалы для цементирования скважины отразятся на ее устойчивости и продуктивности.

Специалисты Сколтеха совместно с французскими коллегами из Университета Монпелье и Коллеж де Франс опровергли распространенное объяснение проблем литий-ионных аккумуляторов следующего поколения. По мере эксплуатации их характеристики ухудшаются из-за изменений в катоде, что препятствует коммерциализации технологии, способной запасать на треть больше энергии, чем современные литий-ионные аккумуляторы. Анализ данных, полученных на экспериментальной установке класса «мегасайенс», показал, что вредные для аккумуляторов молекулы кислорода, обнаруженные ранее в обогащенных литием катодах, на самом деле образуются под воздействием рентгеновского излучения, используемого для их же поиска. Это хорошая новость, потому что справиться с другими видами деградации катода будет проще.

Роботы-манипуляторы — это промышленные установки, которые выполняют функции человеческой руки. Их активно используют на различных серийных производствах, в частности в металлообработке, автомобилестроении, фармацевтике и многих других. В зависимости от программы, манипуляторы способны выполнять широкий спектр задач, тем самым улучшая условия труда и снижая расходы предприятий. При этом со все большим внедрением подобных установок в промышленность возникает спрос на высококвалифицированные кадры с навыками робототехники. Ученые Пермского Политеха запатентовали инновационный учебный робот-манипулятор для обучения молодых специалистов основам программирования и управления промышленными роботизированными установками.

Компания UST Inc. постоянно совершенствует свои транспортно-инфраструктурные комплексы. Работы ведутся, в том числе, над созданием более надежных и долговечных узлов для подвижного состава комплексов uST — рельсовых беспилотников. Один из таких механизмов — опорные колеса. Белорусские инженеры провели анализ механических свойств состояния полиуретановых колес с использованием материалов белорусского производителя литьевых полиуретанов и vulkollan, чтобы выяснить, какой из них надежнее и долговечнее.

Ученые НовГУ разработали проект лаборатории биомедицинских исследований Biolab. Она представляет собой современный научно-образовательный комплекс, который позволит будущим медикам и биологам изучать микробиологию как в реальной жизни, так и в виртуальной реальности.

Неотъемлемое условие бесперебойной работы телекоммуникационных систем — наличие электропитания в любой точке. Но иногда оборудование размещается в таком месте, куда проводить электрический кабель сложно, дорого и даже опасно: это касается высоковольтных датчиков, антенн сотовой связи, оборудования на взрыво- и пожароопасном производстве. В таких случаях используют оптоволокно: оно передает свет, который затем трансформируется в электричество с помощью специального устройства — фотоэлектрического преобразователя. Проблема в том, что в процессе он сильно нагревается, из-за чего хуже работает и быстрее ломается. Ученые Пермского Политеха разработали такую конструкцию, которая обладает эффективной системой теплоотвода и не нуждается в дополнительном внешнем охлаждении. Это позволит снизить рабочую температуру кристалла на 30-40 градусов и повысить эффективность его работы на 10 процентов.

Молодой изобретатель из РТУ МИРЭА представил модульную систему автоматизации, способную предотвращать чрезвычайные ситуации в зданиях. Разработка позволяет контролировать ключевые аспекты безопасности, включая освещение, вентиляцию, кондиционирование и другие жизненно важные системы. Устройство способно оперативно выявлять и реагировать на такие угрозы, как отключение электричества, утечки воды, возгорания и другие аварийные ситуации.

Физики из Института спектроскопии РАН и НИУ ВШЭ смогли удержать атомы рубидия-87 в ловушке более четырех секунд. Использование их метода удержания повысит точность квантовых сенсоров, в работе которых важны как количество, так и время удержания атомов. Такие квантовые системы используют для исследований темной материи, улучшения навигационных систем и поиска полезных ископаемых.

Специалисты Биологического института ТГУ вместе с коллегами из Узбекистана впервые провели исследование микропластика в одной из крупных рек страны — Зарафшан, играющей важную роль в орошении полей. Анализ проб воды показал, что загрязняющие компоненты в ней отличаются от типов микропластика в других водных объектах.

Для проверки нефте- и газопроводов все чаще используют мобильных автономных роботов. Они могут своевременно определять различные повреждения, такие как износ материала, коррозию и утечки, тем самым снижая количество аварий и экологических катастроф. Важно, чтобы подобные устройства, помимо точной фиксации дефектов, были способны свободно ориентироваться во внутритрубном пространстве и передвигаться как по прямым, так и по наклонным частям трубы. Но российские роботы пока не соответствуют таким требованиям. Ученые Пермского Политеха разработали эффективный способ управления, позволяющий качественно диагностировать трубопровод криволинейной формы геометрии, к которым относятся отводы, повороты и изгибы.

Ученые выяснили, что у чувствительных к гипоксии мышей — животных, которые быстро начинают задыхаться при недостатке кислорода, — рак толстой кишки развивается в разы быстрее, чем у устойчивых особей. Это связано с более сильным воспалением в тканях и изменением реакций иммунной системы на появление раковых клеток. Такие отличия нужно учитывать при тестировании на животных лекарственных препаратов для борьбы с новообразованиями.

Лопасти вертолета при полете создают вибрацию и шум, что приводит к дискомфорту пассажиров, увеличению нагрузки пилота, снижению долговечности компонентов конструкции. Для уменьшения этих эффектов существуют пьезоактуаторы — устройства, которые регулируют форму и наклон лопастей во время полета, чтобы те меньше вибрировали и шумели. Хотя теоретические основы таких «умных конструкций» уже существуют, их практическое применение требует разработки надежных методик проектирования. Ученые Пермского Политеха рассчитали, какие параметры лопасти позволяют добиться максимального изменения формы, чтобы лучше гасить вибрацию и шум.

Исследователи из РТУ МИРЭА разработали антибактериальные соединения на основе производных аминокислоты L-орнитина. Эти соединения обладают высокой эффективностью против устойчивых к антибиотикам бактерий, что делает их перспективными для борьбы с инфекциями, которые становятся все более опасными для человечества.

Качество сна напрямую влияет на наше самочувствие, работоспособность и даже настроение. В честь Всемирного дня сна, который отмечается 14 марта, эксперты Пермского Политеха рассказали о том, что такое сновидения и сонный паралич, какой тип людей чаще страдает от бессонницы, что категорически нельзя делать перед тем, как отправиться в царство Морфея, видят ли сны животные и какие из них способны одновременно спать и бодрствовать.

Коллектив российских ученых опубликовал обзор научных исследований, посвященный поведению белков шаперонов в тканях головного мозга, поврежденных ишемией (недостатком кровоснабжения). Основное внимание исследователи уделили внутренней защите белков от окислительного процесса, а также их работе в фазе реперфузии — комплекса клинических проявлений восстановления кровообращения.

Исследователи из совместной лаборатории Сколтеха и Университета Шарджи и их коллеги из Института AIRI автоматизировали анализ снимков сетчатки глаза для диагностики диабетической ретинопатии — повреждения сетчатки при сахарном диабете, которое может приводить к слепоте. В зависимости от сложности случая и квалификации врача, на рассмотрение сети сосудов на одном снимке сетчатки и вынесение диагноза без применения искусственного интеллекта уходит 10-40 минут. Решение ученых выдает ответ мгновенно, после чего врачу остается лишь проверить и подтвердить результат.

Математики из НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде и Института прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова РАН изучили внутренние волны, которые возникают в океане после извержения подводного вулкана. Они рассчитали, как волны изменяются в зависимости от глубины океана и радиуса очага взрыва. Выяснилось, что самая сильная волна в первой группе приходит не сразу, а спустя значительное время. Эти данные помогут прогнозировать последствия извержений и заранее подготовиться к возможным угрозам.

Специалисты СПбГУ и НовГУ внесли правку в обзор коллектива ученых, разрабатывающих рекомендации о сокращении загрязнения микропластиком окружающей среды по предписанию ООН. Исследователи предложили исключить из перечня опасных микропластиков пигменты красок, оказавшиеся в нем из-за возможной допущенной ошибки перевода или по причине незнания химической структуры пигментов.