Ночное небо — не застывший пейзаж, а вечный круговорот астрономических событий. Эксперт Пермского Политеха рассказал, в какие месяцы лета жителям России можно увидеть звездопад, «клубничную», «оленью» Луну и серебряные облака, стоит ли ждать магнитных бурь, когда и сколько планет можно будет наблюдать на небосклоне даже без телескопа.

На многих биотехнологических производствах, в химических и медицинских лабораториях воздух насыщен бактериями. Широко используемые средства индивидуальной защиты органов дыхания задерживают мелкие частицы, но не спасают от микробов. Ученые Пермского Политеха разработали фильтрующий материал на основе угольной ткани и меди, способный обеспечить 98%-ную защиту от бактерий. Продукт предназначен для использования в респираторах или фильтрах-поглотителях и будет полезен медицинским учреждениям, химическим лабораториям и производствам с высокими требованиями к стерильности воздуха.

Ежегодно в России образуется до 300 тысяч тонн бурового шлама — остатков нефтяного и газового производства. Общий объем таких накопленных отходов превышает 95 миллионов тонн. Они содержат нефтепродукты, тяжелые металлы и прочие вредные вещества, опасные для окружающей среды. Сейчас для их утилизации используют методы захоронения или сжигания, но это дорого и не решает проблему полностью, так как загрязняющие компоненты могут попадать в почву и воду. Эксперименты ученых из Пермского Политеха позволили выявить оптимальную концентрацию бурового шлама, необходимую для создания эффективного дорожного покрытия. Это решит проблему экологического урона и при этом позволит снизить стоимость строительства дорог до 18%.

В промышленности для охлаждения различных газов и жидкостей (воды, масел и растворов) до оптимальных температур применяют специальный аппарат, работающий за счет обдува воздухом. Особенно это востребовано при переработке сырой нефти, где такая система помогает поддерживать необходимые температуры и обеспечивать стабильную работу всего оборудования. Однако с каждым годом требования к выходу готовой нефтяной продукции растут, из-за чего нагрузка на аппарат воздушного охлаждения увеличивается. Ученые Пермского Политеха предложили способ модернизации конструкции, который улучшает процесс теплообмена на 17%. Идея позволяет снизить энергозатраты и адаптировать оборудование к возросшим производственным нагрузкам.

Чтобы сохранить свою целостность при порезах, ссадинах и воспалительных процессах, клетки эпителиальной ткани умеют менять форму и перестраиваться относительно друг друга — это играет важную роль в заживлении ран. Но тот же механизм задействован в развитии рака, когда клетки начинают бесконтрольно делиться. Согласно статистике ВОЗ, в 2022 году во всем мире было зарегистрировано 20 миллионов новых случаев рака, а к 2050 году эта цифра вырастет на 77% и достигнет 35 миллионов. Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель, которая позволяет подробно рассмотреть, как именно клетки эпителия перестраиваются под воздействием механических нагрузок.

Российские города уже атакуют вездесущие воздушные хлопья, которые буквально заполняют улицы, парки и дворы, становясь причиной дискомфорта и обострения аллергических реакций у многих людей. Эксперты Пермского Политеха рассказали, для чего тополю пушистые семена, почему в одни годы их много, а в другие — мало, почему июньский «снег» вызывает конъюнктивит и ринит, как пережить этот период астматикам, почему важно очищать кондиционеры вовремя и как безобидные пушинки могут заставить автовладельцев распрощаться с деньгами.

В современном мире грамотное управление финансами предприятия — залог его успеха и стабильности. Их анализ помогает выявлять проблемы, корректировать стратегию и привлекать инвесторов. Бизнес, который не занимается оценкой своей финансовой эффективности, работает в убыток. По данным опроса, опубликованного РБК, 72% российских компаний сталкивались с денежными потерями, которых можно было бы избежать при наличии более качественной аналитики данных. Ученые Пермского Политеха разработали компьютерную программу, которая автоматизирует и ускоряет анализ финансовой эффективности предприятия.

В России в 2024 году валовой сбор овощей составил около 13,93 миллионов тонн. Выращивать такое количество плодов помогают удобрения, которые кормят растения и почву. Один из самых популярных типов, используемых в сельском хозяйстве, — азотные. Но их эффективность не превышает 30-40% и они могут наносить вред окружающей среде, поскольку уничтожают питательные вещества. Особенно это касается малоплодородных участков, таких как сероземы и песчаные почвы, распространенные в южных регионах страны. В Пермском Политехе разработали удобрение на основе биоугля, которое задерживает полезные минералы, питающие землю, и позволяет эффективнее выращивать растения. Оно экологически безопасно и справляется лучше традиционных способов на 25-30%.

Разлив нефти в Анапе стал настоящей экологической катастрофой, нанося непоправимый ущерб хрупкой экосистеме курортного региона. Нефтепродукты отравляют почву, делая ее непригодной для растительности, загрязняют грунтовые воды и представляют угрозу для здоровья людей и животных. Доцент кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, кандидат технических наук Андрей Старостин испытал свою разработку на основе магний-аммоний-фосфата (МАФ, струвит) для ликвидации последствий нефтяного разлива на грунте в курортной зоне Анапы. Этот экологичный метод, сочетающий свойства удобрения и сорбента, позволит не только нейтрализовать загрязнение, но и восстановить плодородие прибрежных почв.

Часто владельцы домашних питомцев сталкиваются с проблемой нехватки времени на полноценный уход за ними, что может приводить к критическим ситуациям. По данным Первого канала ежегодно на улицах России теряется более 200 тысяч кошек и собак, а 70% их травм происходят из-за бытовых происшествий. Сейчас появляется все больше различных устройств, которые направлены на обеспечение безопасности и удовлетворение основных потребностей питомца без прямого участия человека. К ним относятся автоматические кормушки, поилки, лотки и даже игрушки для самостоятельного развлечения. Студенты Пермского Политеха разрабатывают уникальную экосистему, позволяющую объединить все умные устройства для дома в единую сеть, чтобы в реальном времени управлять ими и наблюдать за состоянием питомца через смартфон, планшет или часы. Встроенные сервисы сделают уход за домашним животным более комплексным и комфортным.

В России каждый год фиксируется более 2,5 тысяч случаев загрязнения рек и озер, и значительная их часть связана со сточными водами — как промышленными, так и городскими. Во многих из них содержится аммонийный азот — вещество, вызывающее цветение. Его можно извлекать и перерабатывать в ценное удобрение, распространенное в сельском хозяйстве, — струвит. Он состоит из белых или прозрачных кристаллов, которые формируются по-разному в зависимости от многих факторов, что затрудняет его добычу. Ученые Пермского Политеха выяснили, как сделать процесс получения такого удобрения более качественным и контролируемым. При этом эффективность очистки сточных вод возрастает до 98%.

Для автоматизации задач на современных производствах используют робототехнические комплексы: они ускоряют изготовление, снижают брак и оптимизируют погрузку и сортировку на складах. Кроме того, такие системы могут работать в экстремальных условиях — в космосе, под водой, в контакте с токсичными веществами (в химической промышленности), также их используют в медицине для проведения хирургических операций и реабилитации пациентов с помощью экзоскелетов. Тем не менее, плотность роботизации в России в 19 раз ниже, чем в мире, и страна зависима от импорта. Студенты Пермского Политеха представили готовый прототип робототехнического комплекса, который имеет высокую точность, гибкость в адаптации под разные устройства, прост в управлении, а также снижает энергопотребление вплоть до 30%.

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

Специалисты Пермского Политеха представили уникальную разработку в области силовых установок — импульснотурбинный двигатель, который может изменить будущее беспилотных летательных аппаратов. Это гибридная конструкция, которая сочетает лучшие черты поршневых и турбинных технологий, и на 5-10% эффективнее по сравнению с традиционными аналогами.

3D-печать металлами активно применяется для создания и ремонта изделий, которые трудно сделать обычными методами. В авиации ее используют, например, для изготовления деталей, таких, как завихрители камеры сгорания — ключевые компоненты двигателей. Такая технология ускоряет процесс, снижает затраты, количество отходов и риск возникновения брака. Тем не менее, из-за усталости материала, (постепенного разрушения от постоянных нагрузок) напечатанные металлом детали часто выходят из строя. В Пермском Политехе нашли способ делать эти конструкции прочнее, оптимизировав их обработку и направление печати. Это значительно сократит затраты авиапромышленности на прототипирование и изготовление новых деталей.

Нефтедобывающая отрасль — одна из самых энергозатратных в мире. Значительная часть расходов компаний приходится на поддержание работы установок электроцентробежных насосов (УЭЦН), которые обеспечивают до 70% механизированной добычи нефти в России. Они потребляют много электроэнергии, однако из-за неоптимальных режимов работы теряется около 50% мощности оборудования и в результате энергия тратится впустую. Решение проблемы предложили ученые Пермского Политеха: они создали программное обеспечение для оценки энергоэффективности установок, которое позволяет оптимизировать работу насосов и сократить затраты на электроэнергию до 5%.

Форсунки — ключевые элементы бензиновых и дизельных двигателей, которые дозированно подают топливо в камеру сгорания в виде мелкого распыления. Необходимо регулярно проверять их исправность, так как от этого зависит правильность работы двигателя, умеренность расхода горючего и экологичность выбросов выхлопных газов. Существующие стенды для выявления отклонений — это чаще всего сложные габаритные установки с дорогостоящим оборудованием, неудобные в обслуживании. Специалисты Пермского Авиатехникума и Пермского Политеха представили инновационный стенд для диагностики топливных форсунок, созданный с применением аддитивных технологий. Новое решение отличается компактностью, низкой себестоимостью и простотой производства, что делает его доступным и перспективным для российских предприятий.

Современные технологии сталкиваются с издержками существующих языков программирования: они либо имеют ограниченную производительность, либо требуют сложного управления данными и очень тонкого отслеживания багов. С развитием робототехники и искусственного интеллекта появилась необходимость в языке, который решает обе проблемы на любом «железе» — от простого датчика до беспилотника, — позволяет создавать быстрые алгоритмы для нейросетей и гарантирует стабильность в критичных системах — например, в медицинских устройствах. Студент Пермского Политеха разрабатывает инновационный язык программирования Ritter, предназначенный для игровых движков, микроконтроллеров, датчиков, нейросетей и даже беспилотников. Этот язык будет сочетать в себе гибкость, расширение возможностей разработчика и простоту в освоении.

Полиамид 12 — один из ключевых материалов в 3D-печати, сочетающий прочность, гибкость, химическую стойкость и биосовместимость. Этот универсальный пластик используют в авиа- и машиностроении, а также в медицине для создания протезов и имплантатов. Но у полимерных изделий есть недостатки — пористость и хрупкость, которые можно устранить, добавляя стеклянные волокна. Ученые Пермского Политеха провели масштабное исследование и выяснили, что правильный выбор формы стеклянных частиц и ориентации печати может кардинально изменить свойства конечного продукта и повысить прочность на 23-44%. Результаты помогут создавать более надежные композитные изделия с определенными характеристиками для высокотехнологичных отраслей.

В высокотехнологичные сферы, где требуются сложные, легкие и прочные детали, активно внедряется 3D-печать металлами. Порядка 30-40% рынка занимает аэрокосмическая отрасль (изготовление лопаток турбин, кронштейнов и элементов корпусов, детали ракетных двигателей). Традиционные методы металлической 3D-печати могут привести к возникновению дефектов из-за неточного контроля параметров. Например, неравномерная толщина слоя или перегрев влияют на форму изделия и служат причиной брака. Отслеживание процесса оператором замедляет производство, поэтому студенты Пермского Политеха и ученики Политехнической школы разработали прототип автоматической системы, которая отслеживает температуру плавления и высоту слоя при работе 3D-принтера. Это позволит минимизировать дефекты, ускорить изготовление продукции, снизить затраты на материалы и увеличить эффективность работы на 20%.