В гонку со временем: ядерные часы и 3D-печать на людях
В России осуществили первую 3D-биопечать непосредственно на человеке, научились определять устройства через сети связи и разработали сверхгибкий материал для умной одежды. В Китае протестировали вторые в мире ядерные часы, а Нобелевскую премию по химии присудили за зеркальные молекулы для создания лекарств. Об этом сообщает портал Известия.
Ученые из Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Московского физико-технического института создали новый материал для носимых электронных устройств, который способен выдерживать многократные сильные сгибания, сохраняя свою эффективность. Элементы были разработаны на основе композита из полимера с добавлением наночастиц оксида молибдена. Полимер защищает материал от влаги, а наночастицы повышают его стабильность.
Согласно данным разработчиков, нейронная сеть, использующая созданные элементы, может с точностью около 90% распознавать физическую активность человека. Это открывает возможности для применения технологии в фитнес-браслетах, умной одежде, медицинских датчиках и робототехнике.
Специалисты Московского физико-технического института также разработали методику определения координат мобильного телефона без использования спутниковых систем, таких как ГЛОНАСС или GPS. Эта технология обеспечивает сопоставимую с ними точность, используя стандартные данные, которыми обмениваются устройства с базовыми станциями. Основные расчеты осуществляются на основе уровня сигнала мобильной сети.
— Мобильный терминал постоянно измеряет параметры сигнала от базовых станций, что позволяет построить модель распространения радиоволн и определить координаты объекта с точностью от 3 до 20 метров, — рассказал директор научно-исследовательского центра МФТИ Григорий Серегин. — Мы провели длительные эксперименты с модемом в движении и доказали, что этих измерений достаточно для точного определения местоположения даже без SIM-карты.
Ключевым параметром является мощность принимаемого сигнала вышки сотовой связи (RSRP), которая позволяет строить модель распространения радиоволн.
Медицинский робот DOKA RC5, разработанный НИТУ МИСИС в сотрудничестве с компанией «3Д Биопринтинг Солюшенс», выполнил 3D-биопечать на поврежденном участке кожи пациента. Во время эксперимента никаких отклонений в работе системы не было. Робот сканировал нужную область, создавал трехмерную модель и наносил гидрогель с живыми клетками.
Разработчикам удалось преодолеть одну из основных проблем технологии — печать на неровной поверхности. Робот способен воспроизводить цифровую модель с точностью до 90% и поддерживать необходимое расстояние между печатающей системой и кожей пациента, даже если участок меняется при дыхании.
Если дальнейшие испытания подтвердят безопасность и эффективность технологии, ее зарегистрируют как медицинское изделие. В будущем она может стать одним из методов восстановления кожи при серьезных повреждениях.
В Китае ученые из Университета Цинхуа создали вторые в мире ядерные часы, которые измеряют время по переходам в ядре атома, а не по состоянию электронов. Этот подход может повысить точность измерений. Исследователи также выяснили, что кристаллы с ядрами тория-229 можно производить независимо друг от друга без потери точности.
Хотя новая разработка пока уступает атомным часам по точности, в будущем она может стать основой практического стандарта времени. Ядро меньше целого атома, что делает его свойства менее зависимыми от внешних полей. Разработчики предполагают, что улучшить характеристики ядерных часов можно за счет изменения структуры кристаллов или увеличения мощности лазеров, хотя возможности экспериментов ограничены редкостью изотопа торий-229.
После доработок ядерные часы могут найти более широкое применение, чем атомные. Использование обоих типов приборов может помочь в поиске темной материи.
Нобелевская премия по химии была вручена за открытие «нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе». Ее получили французский ученый Анри Каган и японский исследователь Кенсо Соаи. Каган разработал новый метод управления химическими реакциями, позволяющий получать большие объемы одного из зеркальных изомеров, используемого в синтезе лекарств, ароматизаторов и новых материалов. Соаи разработал первую реакцию для производства такого изомера.
Эта премия присуждена за новые виды катализа, позволяющие получать хиральные соединения. Хиральность — это свойство, при котором молекулы являются зеркальными отражениями друг друга, что имеет важное значение для живых организмов. Каган обнаружил, что использование катализатора с небольшим избытком хирального соединения приводит к получению смеси с большим избытком этого соединения, что и является смыслом нелинейного эффекта.
Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX
