Исследователи Южного федерального университета получили новые наноразмерные катализаторы, способные получать «зеленый водород» путем расщепления воды в присутствии солнечного света. Такие возможности стали доступны благодаря уникальным сферическим наночастицам с полым ядром и оболочкой в составе катализаторов, эффективно улавливающие падающий солнечный свет и снижающие скорость рекомбинации фотогенерированных носителей заряда.

Многие нефтяные месторождения, в том числе и в Пермском крае, переходят на поздние этапы разработки. Этот процесс сопровождается увеличением доли поступающей из пласта воды, интенсивное движение которой совместно с черным золотом может привести к созданию водонефтяной эмульсии — смеси двух нерастворимых жидкостей. Этот процесс приводит к возникновению осложнений при добыче, транспортировке и подготовке добываемого сырья. Основной способ борьбы с образованием эмульсии — дозирование в нефти деэмульгаторов, то есть химических соединений позволяющих разделить нерастворимые жидкости. Выбор наиболее эффективного реагента — крайне важная задача, но еще необходимо корректно подобрать метод его подачи. Ученые Пермского Политеха изучили способ выбора деэмульгатора и провели численное моделирование новой техники его ввода, позволяющего снизить потребление реагента в несколько раз.

Ученые геолого-географического университета ТГУ первыми обнаружили и описали цепочку из 12 следов болидов на поверхности Венеры в регионе Фиби. На основе проведенного картирования территории региона в масштабе 1:500 000 они определили возможную траекторию падения космических тел, размеры и другие особенности образовавшихся следов и сейчас выясняют период и скорость их исчезновения с поверхности планеты.

Психологи Тюмени и Кургана исследовали динамику эмоционального благополучия студентов психолого-педагогических направлений в период пандемии коронавирусной инфекции.

Группе российских ученых из МФТИ и ИБХ РАН удалось выяснить различия структуры мембранных доменов в семействе рецепторов инсулина, а также объяснить факторы, влияющие на их функционирование. Полученные знания открывают перспективы для разработки новых таргетных методов лечения ряда хронических заболеваний, в том числе эндокринных и нейродегенеративных.

В условиях климатических колебаний, нередко приводящих к возникновению всевозможных стрессов в течение вегетационного периода, все большую актуальность приобретает необходимость увеличения генетического разнообразия сельскохозяйственных растений с привлечением различных методов. Одним из них является метод экспериментального мутагенеза, зарекомендовавший себя перспективным для сельскохозяйственной практики как в России, так и за рубежом.

Одним из перспективных направлений в развитии передовых наукоемких отраслей промышленности является производство оптических волокон. Однако, как и любой производственный процесс, изготовление волокна сопровождается внешними возмущениями, которые нельзя предсказать заранее, но они могут негативно сказаться на его качестве, в частности на сохранении его геометрии и свойств. В этой связи важно не просто смоделировать процесс, но и проследить, насколько он чувствителен к случайным воздействиям. Поэтому ученые Пермского Политеха разработали математическую модель вытяжки специальных кварцевых волокон и провели анализ устойчивости, что позволило определить стабильные режимы производства.

Исследователи факультета экономических наук ВШЭ оценили, какие факторы сильнее всего влияют на продолжительность жизни в разных странах. Оказалось, что этот список не универсален: для бедных стран важнее всего доступность питания и расходы на здравоохранение, а для богатых — распространенность вредных привычек.

Ученые из МФТИ с коллегами из Университета Дьюка (США) выяснили, что количество энергии, необходимое для разрыва полимерных сеток, может значительно превышать энергию разрыва ее цепочек. Большая часть этой энергии тратится не на разрыв цепей, а на деформацию древовидной внутренней структуры материала. Обнаруженный механизм позволит создавать более прочные полимерные материалы.

Ученые НИУ ВШЭ в Перми с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) выяснили, что потребители готовы заплатить на 10 процентов больше, когда знают, что перед ними премиум-шоколад, при этом знание, что шоколад дешевый, снижает готовность платить на 13 процентов. В целом мужчины готовы заплатить за шоколад на 8,8 денежной единицы больше, чем женщины, а каждый дополнительный год жизни снижает готовность платить на 0,3 денежной единицы.

Ежегодно на предприятиях, специализирующихся на выпуске изделий из ячеистого бетона образуется от пяти до 10 тысяч кубометров твердых отходов производства, большая часть которых копится в отвалах или утилизируется в качестве строительного мусора ухудшая и без того нестабильную экологическую обстановку. Помочь в решении проблемы может исследование ученых Пермского Политеха. Они нашли способ использовать твердые отходы производства ячеистого бетона как вторсырье для строительной индустрии.

Водоемы содержат значительную часть углерода — главной составляющей парниковых газов. Ученые Томского государственного университета исследовали малые реки Томской области и выяснили, что концентрация растворенного и взвешенного углерода в них больше, чем в таких крупных водных артериях России, как Обь и Лена. Поэтому вклад малых рек в глобальную трансформацию климата может быть гораздо существеннее, чем считалось ранее.

Наноструктуры широко используют в современной промышленности благодаря возможности создания материалов с заданными свойствам для решения различных технологических задач. Такие покрытия, например, применяют для увеличения износостойкости и коррозийной устойчивости сталей, создания эффективных катализаторов и в электронной промышленности. Разработка методов их синтеза и промышленного производства — актуальная научная задача. Серия экспериментов, проведенных учеными-электрохимиками из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И. В. Тананаева, показала преимущества электрохимических методов для синтеза функциональных покрытий и наноматериалов в расплавах солей для различных сфер применения.

Устойчивость стали к трещинам — главное требование в машиностроительной отрасли, поскольку от качества сплава зависит долговечность изготавливаемых деталей, таких как, вал двигателя на ведущие колеса, пружины для подвески и подшипники. Ученые Пермского Политеха провели ряд экспериментов и предложили методику исследования изменения строения и свойств сталей в процессе их разрушения, результаты применения которой в дальнейшем позволят повысить сопротивление сталей хрупкому разрушению.

При разработке старых нефтяных месторождений используются различные методы повышения отдачи пласта и продуктивности скважин. Один из наиболее распространенных — волновое воздействие. При этом необходимо правильно подобрать амплитуду и частоту волны. Ученые Пермского Политеха изучили изменение параметров горных пород при различных частотах волнового воздействия и разработали модель для прогнозирования его результатов. С ее помощью можно определить наиболее эффективную стратегию увеличения добычи нефти для конкретной скважины.

Чтобы получить хорошее контрастное изображение клетки в самом простом микроскопе, на образец можно капнуть йод — он накопится между клетками, подкрашивая их контуры. Но биологам часто требуется решать более сложные задачи: окрашивать отдельные органоиды или молекулы внутри самой клетки. Особым случаем является изучение живых клеток, и здесь флуоресцентные красители должны быть не только яркими, но еще и нетоксичными. Для этой цели в девяностые годы была разработана палитра флуоресцентных белков на основе природного зеленого белка (GFP) из медузы Aequorea victoria, которые обладают своими минусами. Ученые из МФТИ решили разработать альтернативные флуоресцентные белки для создания более универсальной многоцветной визуализации.

Исследователи из Сколтеха и Института искусственного интеллекта AIRI представили метод визуализации, который в отличие от существующих аналогов делает сложные биомедицинские, финансовые и иные данные доступными человеку с сохранением многомерной структуры датасета. Потеря этой так называемой топологии датасета не позволяет делать полезные выводы из данных, будь то раковые гены, поведение потребителей или что-то еще.

Перекрытие между этажами — важный элемент каждого многоэтажного дома. Без должной устойчивости здание может рухнуть. Замена межэтажных перекрытий в уже существующем здании производится, как правило, когда конструкция находится в аварийном состоянии, а капитальный ремонт невозможен или нецелесообразен. Ученые Пермского Политеха нашли наиболее устойчивый тип перекрытия, который при этом оказался наиболее выгодным из расчета технико-экономических показателей. Технологию можно использовать в домах, где требуется реконструкция.

Историк из ТюмГУ предприняла попытку рассмотреть проблему воздействия советской власти на крестьянство и аграрную экономику через призму анализа государственных структур. Исследователь Наталья Носова считает, что современная трансформация российского общества показала, что проблема государственного управления в условиях социальных изменений становится одной из ключевых. Особенно интересен в связи с этим опыт советского государства, в котором реализована модель использования государства как основного инструмента общественных преобразований.

Ученые МФТИ и ОИВТ РАН создали модель кинетики образования металлического водорода во флюидном состоянии.

Тюменские и новосибирские химики построили геометрическую и математическую модель картриджа со стекловолоконными катализаторами.

Ученые НИЯУ МИФИ с помощью нейросетей исследовали закономерности, взаимодействия различных лекарств с фторированными фуллеренами. Это поможет разработке наномедицинских препаратов, которые будут точечно доставляться к пораженным органам пациентов.

Исследователи из Сколтеха, Университета Тромсе — Арктического университета Норвегии, Института химии твердого тела и механохимии СО РАН и их коллеги выполнили теоретический анализ свойств сверхтонких алмазных пленок и определили, какие из них наиболее пригодны для дисплеев с автоэлектронной эмиссией. Эту разновидность плоских экранов первоначально разрабатывали наравне с господствующими сейчас жидкокристаллическими дисплеями. И, возможно, альтернативную технологию рано списывать со счетов. Потенциальные преимущества — низкое энергопотребление, широкий угол обзора и безынерционность: пиксели меняют цвет быстро.

В последние 10 лет наблюдается устойчивая тенденция к увеличению числа строительных предприятий-должников, что, в свою очередь, приводит к росту объемов незавершенного строительства. Так, по данным Минстроя, только за 2022 год в России появилось 150 новых незавершенных строительных объектов. Существующие аналитические инструменты имеют слишком низкую точность прогноза для предприятий строительной отрасли, поэтому покупатели недвижимости вынуждены принимать на себя высокие риски. Чтобы решить эту проблему, ученые Пермского Политеха провели статистический анализ годовой финансовой отчетности застройщиков и с помощью математических методов выявили закономерности, позволяющие оценить вероятность банкротства фирмы. Они позволят оценить перспективы фирмы на основе открытых данных.

Группа геологов и биологов Санкт-Петербургского государственного университета провела масштабное исследование механизмов образования минералов в биопленках, формирующихся в экстремальных условиях вулканов Камчатки. Оказалось, что лишайники способны извлекать тяжелые металлы из вулканических пород и «собирать» их в биопленках.

Археологи обнаружили в Западной Сибири своеобразную «матрешку» из костей животных возрастом 23 тысячи лет. Конструкция имеет некоторое сходство с обрядовыми предметами современных коренных народов Сибири, что позволяет предположить ритуальное происхождение артефакта.

Физики из МФТИ и Российского квантового центра разработали логический элемент, основанный на взаимодействии спиновых волн, которые возбуждались лазерными импульсами. Представленный подход существенно отличается от классических методов, основанных на использовании транзисторов и диодов.

Министерство транспорта России и и государственная компания «Автодор» разработали стратегию по развитию сети скоростных автодорог до 2035 года. Одним из факторов появления запроса является безопасность дорожного движения с высокой разрешенной скоростью по сравнению с бесплатными альтернативными. Однако организация проезда через платные дороги предусматривает обязательную остановку автомобиля на пункте взимания платы, что для водителей — существенный недостаток, поскольку из-за снижения скорости движения при подъезде к шлагбауму с разрешенных 130 километров в час до 20–30 километров в час возникают заторы. Разработчики Пермского Политеха посчитали выгоду от использования безбарьерной системы оплаты на платных трассах. Технология с помощью камеры будет фиксировать факт проезда автомобиля, определять номера государственной регистрации и онлайн снимать плату за проезд.

В современном мире, где технологии развиваются с невероятной скоростью, все больше внимания уделяется анализу и обработке звуков. Звуки окружающей среды могут помочь нам лучше понять и адаптироваться к различным ситуациям, особенно в контексте автономных транспортных средств и систем безопасности. Ученые МТУСИ разработали DataSet с звуковыми паттернами дороги.

По данным Всемирной организации здравоохранения, каждый год в мире погибает около 18 миллионов человек от сердечно-сосудистых заболеваний. Эта цифра продолжает расти. Более 15 процентов взрослого населения в возрасте от 70 лет страдают аортальным стенозом, из-за которого сужается устье аорты клапана, что не дает нормальному течению крови в сердце. И ежегодно в мире проводится более 275 тысяч реконструктивных операций по его замене. Стандартной практикой является установка механического импланта, однако это влечет пожизненный прием препаратов. Решение проблем видится в методике, предложенной в 2014 году японским хирургом Озаки, где клапаны изготавливаются из собственной сердечной ткани пациента (перикарда). Долгосрочных результатов о том, как использование такого метода скажется в будущем, ещё нет. Также осталась проблема в выборе оптимального размера створки, которые подбираются для каждого человека индивидуально. Исследователи Пермского Политеха разработали математическую модель, которая поможет врачам при операции по замене сердечных клапанов спрогнозировать ее последствия.

Тюменские экономисты оценили имеющуюся практику по использованию специального налогового режима для самозанятых граждан, чтобы выявить проблемы, с которыми они столкнулись, а также оценить перспективы совершенствования такого подхода к налогообложению.

Российские нейрофизиологи выяснили, что у детей с аутизмом, которым трудно определять направление движения мелких объектов, нарушена работа тормозных нейронов зрительной коры мозга. Эти клетки не только защищают нервную систему от перевозбуждения, но и помогают эффективно анализировать сигналы, полученные от органов чувств. Предполагают, что недостаточная тормозная активность характерна для подтипа расстройства, которое сопровождается определенными сенсорными нарушениями. Понимание биологических процессов, приводящих к аутизму, поможет в диагностике, а также при разработке лекарств, устраняющих его причины.

«Металл будущего» — иногда так называют титан, завоевавший передовые позиции в высокотехнологичных отраслях. Благодаря своей прочности и высокой коррозионной стойкости, он получил применение в производстве военной техники, медицине, авиа- и ракетостроении. Сегодня все эти отрасли заинтересованы в усовершенствовании технологий обработки титановых сплавов, чтобы расширить возможности использования материала. Ученые Пермского Политеха с коллегами из лаборатории многофункциональных материалов (Уфимский университет науки и технологий) нашли способ повысить прочностные характеристики деталей из титана, полученных с помощью технологии проволочной наплавки.

Сотрудники института водородной энергетики УрФУ и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН создали перспективный материал для устройств водородной энергетики — топливных элементов и электролизеров. Новый материал обладает высокой протонной проводимостью и необычными свойствами (зависят от степени допирования), благодаря которым его можно использовать в качестве электролита (при высоком уровне допирования) и электрода (при низких уровнях допирования) в твердооксидных топливных элементах и электролизерах.

В целях обеспечения технологического суверенитета России государство решило заменить почти все импортные самолеты на отечественные. Так на смену американскому Boeing и французскому Airbus должны прийти российские ТУ-214, Sukhoi Superjet 100 new и МС-21-310. Правительство установило задачу поставить в парк не менее 339 новых пассажирских лайнеров к 2030 году. Пермский край получил госзаказ на изготовление более 300 больших авиадвигателей типа ПД-35, ПД-14, ПД-8 и ПС-90А. Чтобы успеть в срок, необходимы огромные денежные вложения, создание дополнительных производственных мощностей и внедрение новых высокотехнологичных решений. Самым трудоемким в производстве двигателей является узел газовой турбины, так как сопловые лопатки, расположенные в нем, представляют собой геометрически сложную конструкцию. Их изготовление стоит больших финансовых средств и занимает очень много времени. А из-за низкой эффективности станков для обработки очень часто не обеспечивается точность и необходимая шероховатость, а также появляются дефекты - трещины и шлифовочные прижоги. Все это приводило к браку, снижению мощности двигателя и увеличенному расходу топлива. Ученые Пермского Политеха нашли способ, как повысить производительность и сократить расходы на изготовление деталей для авиационных двигателей.

Жизнестойкость и чувство благополучия в трудные времена можно развивать, в том числе на рабочем месте с помощью тренинга в онлайн-формате. Международная команда ученых из Франции, Великобритании и России с участием исследователей Международной лаборатории позитивной психологии личности и мотивации НИУ ВШЭ в начале пандемии Covid-19 изучила эффективность SPARK Resilience — программы для развития жизнестойкости.

Одно из главных препятствий для развития национальной экономики — низкая продолжительность жизни населения. В то время как в развитых странах люди в среднем живут до 80 лет, в России этот показатель не достигает и 72. Именно поэтому одной из приоритетных национальных целей Правительства России является «повышение ожидаемой продолжительности жизни до 78 лет к 2024 году и до 80 лет к 2030 году». Ученые Пермского Политеха разработали методику, которая учитывает ключевые факторы, влияющие на демографические показатели. Этот «рецепт» поможет территориальным органам власти совершенствовать систему здравоохранения, формируя комплекс мероприятий по повышению продолжительности жизни населения.

Тюменские физики разработали математические модели для прогнозирования характерных размеров зоны дренирования пласта и воздействия дисперсных частиц на пласт с трещиной автогидроразрыва.

Ученые НИТУ МИСИС изучили влияние поверхности кремниевых пластин на жизнеспособность и клеточную адгезию — способность клеток прикрепляться к материалу. Как отмечают исследователи, кремний, обладает рядом преимуществ, он нетоксичный, биоразлагаемый и его легко функционализировать, например загружать лекарством. В будущем пластины кремния с пористой поверхностью могут найти свою нишу в биомедицинских технологиях.

Архитектура свободной формы — новаторское направление, представители которого создают уникальные конструкции с нетривиальной геометрией. Зачастую это здания музеев и отелей, стадионы, выставочные павильоны или университеты, например, Сколтех. На сегодняшний день основной материал для возведения всех этих впечатляющих конструкций с куполами, сводами, арками и причудливыми фасадами — железобетон. Но есть и многообещающая альтернатива — армированные угле- или стекловолокном полимеры. Хотя их производство стоит дороже, они дешевле в обслуживании, поскольку не ржавеют и не нуждаются в покраске. А их легкость и прочность открывают возможности для реализации смелых архитектурных замыслов. Например, можно будет перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Чтобы раскрыть потенциал этих инновационных материалов, необходимо обновить инструментарий для проектирования и моделирования конструкций, так как существующие решения приспособлены к традиционным материалам, в частности к железобетону и стали. Один из аспектов этой задачи решает научный коллектив Лаборатории композитных материалов и структур Центра технологий материалов Сколтеха под руководством доцента Александра Сафонова.