http://www.innocom.ru/ ru Новости инноваций, науки и технологий http://www.innocom.ru/uploads/favicon.gif http://www.innocom.ru/ innocom.ru http://www.innocom.ru/news/specialisty-fiana-razrabatyvajut-bezzhidkostnyjj.html Сотрудникам Физического института им. П. Н. Лебедева удалось создать разработать ортопедический томограф (для сканирования конечностей) с минимальной загрузкой жидкого гелия, которой хватает на несколько лет. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 18 May 2012 22:45:53 +0900 В обычном магнитно-резонансном томографе сверхпроводящий магнит охлаждается при помощи жидкого гелия. Это увеличивает стоимость и сложность обслуживания аппарата. Решение проблемы охлаждения является одной из главных задач в развитии отрасли МРТ. Сотрудникам Физического института им. П. Н. Лебедева удалось создать разработать ортопедический томограф (для сканирования конечностей) с минимальной загрузкой жидкого гелия, которой хватает на несколько лет. И уже получено несколько заказов на это устройство. Но специалисты ФИАНа не собираются останавливаться на достигнутом, и планируют разработан уникальную модель томографа, в которой жидкий гелий вообще не используется. По словам руководителя Криогенного отдела и куратора проекта Евгения Демихова, уже создана серия лабораторных сверхпроводящих магнитов, охлаждаемых безжидкостными системами. В обобщенном смысле, эти системы работают по принципу обычных холодильников.Заморозка при помощи фреона в холодильниках позволяет достигать температуры –80°С. Если же вместо фреона используется газообразный гелий, то глубина заморозки достигает 4К. Дальнейшие разработки в рамках данного проекта будут осуществляться специалистами компании «МР-Томографикс», руководителем которой является Мария Петрова, аспирантка МФТИ. Компания недавно получила статус резидента Сколково, и сотрудники надеются на различные преимущества для продвижения инновации. Планируется, что томограф будет выпускаться как в виде общего комплекса, так и в виде отдельных узлов и систем (система сверхпроводящих магнитов, комплект управляющей электроники, регистрирующая катушка, модуль градиентной корректировки и т. д.). Поэтому особое внимание будет уделяться универсальности компонентов. http://www.innocom.ru/news/bakterii-mogut-pomoch-v-proizvodstve.html Изопрен можно получать промышленным путем, в процессе переработки нефти. Руководитель кафедры биохимии и молекулярной биологии Университета штата Мичиган (США) Том Шарки предлагает получать изопрен биологическим путем, от специальных бактерий. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 17 May 2012 23:22:32 +0900 Большинство автомобильных шин производится из натурального каучука — сырья, получаемого от специальных латексных деревьев. Но возможности плантаций гевеи небезграничны, они не успевают за ростом аппетитов автомобильной отрасли. С химической точки зрения каучук — это полимер изопрена. Изопрен (летучий газ) можно получать промышленным путем, в процессе переработки нефти. Руководитель кафедры биохимии и молекулярной биологии Университета штата Мичиган (США) Том Шарки предлагает получать изопрен биологическим путем, от специальных бактерий. В природе значительное количество изопрена выделяется деревьями, мхами и папоротниками. Причина этого явления пока невыяснена до конца. Биологи предполагают, что таким образом растения спасаются от перегрева. Бактерии тоже выделяют изопрен, но в гораздо меньших объемах. Собирать изопрен, испускаемый деревьями, проблематично. Поэтому профессор Шарки изучил химические подробности процесса.Оказалось, сырьем для синтеза изопрена является вещество аллилдиметилдифосфат (DMADP), а в качестве катализатора выступает особый фермент — изопренсинтаза. Причем в случае с бактериями этот фермент отсутствует, поэтому эффективность реакции намного ниже. Коллеги профессора сумели скопировать фермент, а затем добавили его бактериям. Таким образом, ученым удалось разработать простую, экономичную и экологически безопасную технологию получения изопрена. Для производства DMADP бактериям нужен только диоксид углерода, вода и солнечный свет. А добавление изопренсинтазы способствует выделению больших объемов изопрена. Новая методика позволит использовать и запасы углекислого газа, получаемого при сгорании различных видов топлива. И те же шины после окончания срока эксплуатации можно превратить в CO2. Г-н Шарки отмечает, что некая коммерческая организация уже заинтересовалась его разработкой и собирается внедрить ноу-хау в промышленное производство. http://www.innocom.ru/news/malenkie-rastenija-luchshe-bolshikh.html На кукурузных полях вскоре могут появиться новые, карликовые растения. Они будут потреблять меньше воды и питательных веществ, производя то же количество зерна. Поможет в этом фунгицидное средство, используемое на полях для гольфа. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 17 May 2012 12:10:53 +0900 На кукурузных полях вскоре могут появиться новые, карликовые растения. Они будут потреблять меньше воды и питательных веществ, производя то же количество зерна. Поможет в этом фунгицидное средство, используемое на полях для гольфа. Доцент биохимической и молекулярной генетики Университета Пердью (США) Буркхард Шульц в предыдущих своих работах выяснил, что выключение стероидных функций в кукурузе приводит к уменьшению размеров растения и его феминизации. То есть вместо мужского цветка на верхушке ствола образуется женский, превращающийся в початок. В своих экспериментах г-н Шульц использовал брассиназол, химическое вещество, подавляющее биосинтез стероидов. Но стоимость брассиназола слишком высока — около $25 000 за грамм.В новом исследовании команда Шульца выяснила, что тех же результатов можно добиться при использовании пропиконазола. Этот препарат относится к категории фунгицидов, он используется на полях для гольфа, чтобы предотвратить появление пигментных пятен на траве. Стоимость пропиконазола составляет 10 центов за грамм. Кроме того, безопасность этого вещества для человека уже доказана, фунгицид используется достаточно давно. Как отмечает г-н Шульц, химическая обработка посевов позволяет менять архитектуру и половые признаки растения точно так же, как если бы они подверглись генетической селекции. В ближайшее время ученый собирается опробовать пропиконазол на других зерновых культурах. Важно выяснить, является ли его действие универсальным или оно специфично для кукурузы. Также исследователи собираются выяснить, какие именно гены растений взаимодействуют с этим фунгицидом. http://www.innocom.ru/news/membrana-otdeljajushhaja-kislorod-mozhet-pomoch-v.html Это может показаться парадоксальным, но один из способов сокращения выбросов углекислого газа – это производство на теплоэлектростанциях чистого CO2. Такой газ можно легко захватить и закачать в естественные полости в глубине земной коры. При этом не требуются дорогостоящие и сложные очистные сооружения, которые используются на ТЭЦ сейчас. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 16 May 2012 12:08:00 +0900 Это может показаться парадоксальным, но один из способов сокращения выбросов углекислого газа – это производство на теплоэлектростанциях чистого CO2. Такой газ можно легко захватить и закачать в естественные полости в глубине земной коры. При этом не требуются дорогостоящие и сложные очистные сооружения, которые используются на ТЭЦ сейчас. Специалисты Массачусетского технологического института (США) разработали систему, которая извлекает из воздуха чистый кислород и направляет его в камеру сжигания топлива. Главным элементом устройства является специальная керамическая мембрана, работающая на основе механизма ионной транспортировки. Ионы кислорода проникают сквозь отверстия мембраны, а ионы азота — нет. Мембрана изготавливается из оксидов металлов, таких как лантан и железо. Она способна выдерживать очень высокие температуры, что является большим преимуществом при использовании в силовых установках. Команда исследователей под руководством профессора Ахмеда Гониема построила в лаборатории небольшой реактор для проверки характеристик работы мембраны. Оказалось, что по мере накопления кислорода на противоположной стороне мембраны скорость разделения воздуха замедляется.Чтобы преодолеть этот эффект, ученые построили новый реактор «два в одном», в котором поток кислорода тут же смешивается с топливом и сжигается. В итоге быстро освобождается место для притока новой порции кислорода. Кроме того, совмещение реактора и камеры сгорания сделало систему более компактной и экономичной. Опыты показали, что скорость потока кислорода тем больше, чем выше температура мембраны. Так же ученые выяснили, что газ предохраняет мембрану, не позволяя разрушаться при температурах, превышающих предел устойчивости материала. На основе экспериментов исследователи разработали вычислительную модель, позволяющую рассчитать поведение системы в широких масштабах — сравнимых с масштабами реальных электростанций. По словам профессора Гониема, новая технология дает возможность производить электроэнергию по низкой цене, из ископаемых видов топлива. При этом выделение СО2 в атмосферу может быть значительно уменьшено. http://www.innocom.ru/news/dip-chip-kompaktnyjj-biosensor-toksichnykh.html С давних времен для защиты от токсинов используются биосенсорные системы. В древнем мире таким биосенсором был специальный раб, на котором проверяли, не отравлена ли еда. Сейчас в качестве дегустаторов используются колонии рыб или водорослей, которые меняют свое состояние при попадании токсинов в воду. Профессор инженерии Телль-Авивского университета Йоси Шахам-Диаманд и профессор биологии Шимон Белкин из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) создали компактное устройство, способное выявлять токсины. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 16 May 2012 10:39:07 +0900 Токсины различного происхождения (отходы промышленного производства и естественные яды) могут попадать в продукты питания и питьевую воду. Некоторые из них вызывают незначительные заболевания, другие чреваты летальным исходом. С давних времен для защиты от токсинов используются биосенсорные системы. В древнем мире таким биосенсором был специальный раб, на котором проверяли, не отравлена ли еда. Сейчас в качестве дегустаторов используются колонии рыб или водорослей, которые меняют свое состояние при попадании токсинов в воду. Но такие системы являются весьма сложными и громоздкими, и не могут использоваться в полевых условиях. Профессор инженерии Телль-Авивского университета Йоси Шахам-Диаманд и профессор биологии Шимон Белкин из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) создали компактное устройство, способное выявлять токсины.Биосенсор под названием «Dip chip» содержит генно-модифицированные микробы, которые взаимодействуют с исследуемыми образцами. Прибор выглядит как щуп, выпускающий микробы в непосредственной близости от специальных электродов. Если в пробах воды или пищи имеются токсины, микробы контактируют с ними, и начинается биологическая реакция. Эта реакция приводит к образованию электрического сигнала. При этом тип токсина (яда) значения не имеет. Устройство реагирует не на какие-то определенные вещества, а на любые соединения, способные нанести вред здоровью. Таким образом, биосенсор может выявить даже те токсины, о которых еще ничего неизвестно. На экран пользователя могут выводиться всего два сообщения — «опасно» и «безопасно».Как отмечает профессор Шахам-Диаманд, дальнейшая миниатюризация «Dip chip» позволит в ближайшем будущем встраивать биосенсор в различные мобильные устройства. Такие гаджеты пригодятся путешественникам, военным и врачам в отдаленных и труднодоступных районах. Они могут найти применение также в фармацевтической и косметической промышленности для тестирования новых соединений — биосенсор позволит уменьшить количество испытаний на лабораторных животных. В то же время, более крупные варианты прибора целесообразно использовать в системах водоснабжения. «Dip chip» может сканировать в режиме реального времени протекающую мимо датчиков питьевую воду на предмет безопасности. http://www.innocom.ru/news/jelektrichestvo-iz-virusov.html Специалисты Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (США) создали генератор, работающий благодаря вирусам. В основе миниатюрного устройства — известный бактериофаг, обозначаемый М13. Команда ученых, в которую входят профессор Сеунг-Вук Ли, профессор Рамаморти Рамеш и их ассистент Бьюнг Янг Ли, обнаружила новое свойство М13. Если приложив к вирусной пленке электрическое поле, покрывающие вирус спиралевидные протеины начинают скручиваться (это открытие было сделано при помощи специального микроскопа). То есть вирус демонстрирует пьезоэлектрические свойства, что делает его перспективным источником энергии для микроэлектронных устройств. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 15 May 2012 10:23:00 +0900 Специалисты Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (США) создали генератор, работающий благодаря вирусам. В основе миниатюрного устройства — известный бактериофаг, обозначаемый М13. Он заражает только бактерии и абсолютно безопасен для людей и животных. Долгое время вирус использовался в экспериментах по биологии и медицине. Но команда ученых, в которую входят профессор Сеунг-Вук Ли, профессор Рамаморти Рамеш и их ассистент Бьюнг Янг Ли, обнаружила новое свойство М13. Если приложив к вирусной пленке электрическое поле, покрывающие вирус спиралевидные протеины начинают скручиваться (это открытие было сделано при помощи специального микроскопа). То есть вирус демонстрирует пьезоэлектрические свойства, что делает его перспективным источником энергии для микроэлектронных устройств.За час вирус способен создать миллионы своих копий, так что проблем с получением сырья быть не должно. Еще одно достоинство этого вируса — он легко самоорганизуется, в итоге образуется плотная упорядоченная пленка. Чтобы усилить пьезоэлектрический эффект, ученые использовали технологии генной инженерии. Им удалось добавить к одному из концов спиралевидных протеинов четыре аминокислотных остатка с отрицательным зарядом. Таким образом, разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсом протеина была увеличена. Наконец, исследователи сложили 20 пленок — монослоев вируса в своеобразную стопку (такая конфигурация была признана идеальной по эффективности) и заключили ее между двумя золотыми электродами.Оказалось, что легкого надавливания на такую «кнопку» достаточно для выработки тока силой 6 нА, при напряжении 400 мВ. Это примерно в четыре раза меньше напряжения обычной батарейки типа ААА. Подключив к электродам миниатюрный ЖК дисплей, инженеры сумели засветить на нем одну цифру. Как отмечает профессор Сеунг-Вук ли, сейчас он и его коллеги работают над улучшением возможностей демонстрации своей разработки. Современные биологические технологии позволяют производить крупные партии генетически модифицированных вирусов. Так что уже в ближайшем будущем пьезоэлектрические микроорганизмы могут стать основой развития микроэлектроники нового типа. http://www.innocom.ru/news/obnaruzhen-ferment-sposobnyjj-ispravit-bolee-1.html Ученые из Медицинского исследовательского совета Института генетики и молекулярной медицины Университета Эдинбурга (Великобритания) обнаружили фермент, исправляющий наиболее распространенные ошибки в ДНК млекопитающих. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 11 May 2012 11:03:47 +0900 Ученые из Медицинского исследовательского совета Института генетики и молекулярной медицины Университета Эдинбурга (Великобритания) обнаружили фермент, исправляющий наиболее распространенные ошибки в ДНК млекопитающих. Известно, что перед процедурой деления любая живая клетка в начале создает полную копию своего генома. Такой процесс называется репликацией ДНК. Целостность и правильность генетического кода поддерживается благодаря клеточным механизмам «проверочного чтения» и ликвидации неправильных «битов». Но все-таки иногда в ДНК вкрадываются ошибки, и это приводит к генетическим заболеваниям и раку. Чаще всего случается так — в ДНК проникают отдельные «биты» РНК. Строительные блоки РНК (рибонуклеотиды) очень похожи на блоки ДНК, но их стабильность не так высока, и со временем они разрушаются. В итоге в двойной спирали генома образуются «дырки». Команда ученых под руководством доктора Эндрю Джексона занималась исследованием редкого детского аутоиммунного заболевания, синдрома Айкарди-Гутиереса (Aicardi-Goutiиres syndrome). Эта болезнь вызывает воспалению мозга ребенка вскоре после рождения, и приводит летальному исходу в течение первых нескольких лет жизни. Ученые выяснили, что заболевание связано с мутациями в генах, ответственных за производство фермента RNase H2. Чтобы изучить работу фермента более подробно, ученые поставили эксперимент на мышах. У подопытных грызунов был выключен один из генов, продуцирующих энзим. Оказалось, что в отсутствии RNase H2 у эмбрионов в процессе развития в ДНК каждой клетки включается более 1 млн. «битов» РНК. В результате ДНК становится крайне нестабильным. Как отметил доктор Джексон, в ходе работы над редким генетическим заболеванием, его команде удалось обнаружить самые распространенные на сегодняшний день ошибки в репликации ДНК, которые они даже не собирались искать. Удивительно, насколько важную роль в жизни организма может играть один — единственный фермент. По мнению ученых, их открытие будет иметь огромное значение для изучения множества генетических, аутоиммунных и онкологических заболеваний. Но в начале необходимо более точно узнать, какой именно эффект оказывает включение нуклеотидов РНК в геном. http://www.innocom.ru/news/kontroliruemye-treshhiny-v-nanomaterialakh.html При создании наноматериалов трещины, как правило, являются проблемой. Растрескивание обозначает, что в технологии имеется какая-то ошибка, и полученный материал отправляется в переработку (в лучшем случае) или просто выбрасывается. Но исследовательская группа из Южной Кореи разработала методику создания управляемых трещин, помогающих получить нужный результат. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 11 May 2012 10:57:47 +0900 При создании наноматериалов трещины, как правило, являются проблемой. Растрескивание обозначает, что в технологии имеется какая-то ошибка, и полученный материал отправляется в переработку (в лучшем случае) или просто выбрасывается. Но исследовательская группа из Южной Кореи разработала методику создания управляемых трещин, помогающих получить нужный результат. В своей работе Ко Хъюн Нам, Ил Х. Парк и Сеунг Хван Ко опирались на старинную технологию получения каменных плиток. Мастера древности понимали, что обычная рубка камня — слишком трудоемкое дело. Вместо этого они просверливали в камне систему отверстий, вставляли в них куски дерева и намачивали их водой. Дерево разбухало, и каменная плита ломалась в нужных направлениях. Исследователи взяли за основу подложку из кремния, и выгравировали на ней очень маленькие выемки и бороздки. После этого подложку покрыли тонким слоем диоксида кремния, а на него нанесли слой нитрида кремния. Если бы не выемки и бороздки, такой «бутерброд» покрылся бы хаотичными трещинами. Но выемки создали дополнительное напряжение в подложке, в итоге трещины образовались именно там, где они были сделаны. Бороздки служили своеобразными барьерами, ограничивая трещины в тех участках, где они необходимы. Таким образом, трещины не следуют за кристаллической структурой материала, а направляются по строго определенному пути. Ученые смогли создать различные типы трещин — прямые, волнообразные и прерывистые. Также возможно создание трещин, огибающих углы по дуге. Разработчики уверены, что их методика найдет применение в производстве полупроводниковых и кремниевых чипов, а также для изготовления микрофлюидных устройств. Данная технология значительно дешевле и проще, и требует меньше времени, чем традиционное травление материала пучками электронов. http://www.innocom.ru/news/prostojj-sposob-vydelenija-protivorakovykh.html Вещество под названием ингибитор протеазы Баумана-Бирка (BBI) уже прошло клинические испытания и показало хорошие перспективы по предотвращению некоторых онкологических заболеваний. Ученые долгое время искали способ сделать производство BBI дешевле, проще и экологичнее. Команде специалистов Университета Миссури (США) под руководством Хари В. Кришнана удалось найти решение проблемы. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 10 May 2012 17:32:38 +0900 Вещество под названием ингибитор протеазы Баумана-Бирка (BBI) уже прошло клинические испытания и показало хорошие перспективы по предотвращению некоторых онкологических заболеваний. Известно, что значительное количество BBI содержится в соевых бобах. По мнению исследователей, большое количество сои в традиционном японском меню способствует низкой смертности от рака в этой стране. Но до сих пор для извлечения BBI из сои использовалась сложная и длительная процедура с участием агрессивных химических агентов. Ученые долгое время искали способ сделать производство BBI дешевле, проще и экологичнее. Команде специалистов Университета Миссури (США) под руководством Хари В. Кришнана удалось найти решение проблемы. Оказалось, что при замачивании соевых бобов в теплой воде (температура 122 градуса по Фаренгейту, или 50 градусов по Цельсию) происходит естественный выпуск большого количества BBI. Ученые обработали полученный при инкубации сои экссудат электрофорезом, в итоге было выделено 93 фракции протеинов. Химический состав 90 капель был определен при помощи жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии. Среди белков, обнаруженных в экссудате, преобладающими по количеству являются 7S глобулин и BBI. Также в растворе был обнаружен KTI (ингибитор трипсина Кунитца, еще один известный соевый ингибитор), 11S глобулин, пероксидаза, α-галактозидаза и эндо-1,3-β-глюканаза. Все эти вещества сохраняют ферментативную активность. Эксперименты показали, что соевый экссудат подавляет рост опухолей молочной железы клеточной линии MCF-7. Как отмечает г-н Кришнан, новая методика обработки сои — инкубация в теплой воде — может стать простой альтернативой приготовления концентрата BBI, активного противоракового агента. http://www.innocom.ru/news/novyjj-robot-pomozhet-v-izuchenii-raboty-kletok.html  Специалисты Массачусетского технологического института и университета Джорджии (США) разработали автоматизированную систему поиска и записи информации от нейронов живого мозга. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 08 May 2012 10:51:30 +0900 Доступ к нейронам живого мозга позволяет получить множество полезной информации. Ученые могут изучить особенности электрической активности нейрона, определить его форму и даже генетический профиль. Но до сих пор работа с живыми нейронами была настолько кропотливой и сложной, что ей занималось лишь небольшое число лабораторий по всему миру. В ближайшее время все может измениться. Специалисты Массачусетского технологического института и университета Джорджии (США) разработали автоматизированную систему поиска и записи информации от нейронов живого мозга. В проекте приняли участие доцент биологической инженерии МИТ Эд Бойден и доцент кафедры машиностроения в Джорджии Крейг Форест. Ведущим автором работы стал аспирант Фореста Сухаса Кодандарамаях. В качестве основы для деятельности робота — манипулятора использовалась техника, разработанная 30 лет назад — зажим цельноклеточного участка. Аспиранту или постдоку требуется несколько месяцев, чтобы в достаточной степени изучить данную технологию и сформировать необходимые навыки. Но этот сложнейший процесс был сведен к ряду стереотипных задач и решений, для решения которых был создан робот-манипулятор. В соответствии с компьютерной программой пипетка погружается в мозг животного (в проведенных экспериментах это была живая мышь, усыпленная наркозом). Передвижение манипулятора контролируется при помощи электрического сопротивления. Когда вокруг нет клеток, из пипетки свободно вытекает поток электронов (сопротивление минимальное). Когда кончик пипетки попадает в клетку, исходящий из нее поток электричества встречает сопротивление, и пипетка мгновенно останавливается, не протыкая мембрану. Длина шага перемещения составляет 2 мкм, электрическое сопротивление фиксируется с частотой 10 раз за секунду. После нахождения клетки пипетка присасывается к ней для плотного контакта с мембраной. Затем мембрана протыкается электродом, и записывается внутренний электрический потенциал клетки. Эксперименты показали, что робот-манипулятор может действовать с большей точностью и скоростью, чем специально обученный человек. Новая разработка может быть использована и для маркировки нервных клеток путем введения специальных красителей. Сейчас исследователи работают над увеличением числа электродов, что позволит записывать информацию сразу из нескольких нейронов и определять, как различные участки мозга связываются друг с другом. Также идет работа над автоматизацией извлечения содержимого нервной клетки для считывания генетической информации. http://www.innocom.ru/news/analog-kokhlearnogo-implantata-bez-vneshnego.html Кохлеарный имплантат — это специальный медицинский прибор, разработанный для пациентов с нейросенсорной тугоухостью. Главный недостаток этого устройства — необходимость внешнего микрофона, из-за него люди испытывают множество неудобств. Специалисты Университета Юты (США) разработали новое устройство под названием MEMS, которое может заменить кохлеарный имплантат и не нуждается в микрофоне. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 07 May 2012 23:27:17 +0900 Кохлеарный имплантат — это специальный медицинский прибор, разработанный для пациентов с нейросенсорной тугоухостью. Главный недостаток этого устройства — необходимость внешнего микрофона, из-за него люди испытывают множество неудобств. Специалисты Университета Юты (США) разработали новое устройство под названием MEMS, которое может заменить кохлеарный имплантат и не нуждается в микрофоне. Вместо него используется акселерометр, который фиксирует колебания косточек среднего уха (молоток, наковальня и стремечко). Эти вибрации преобразуются в электрические сигналы, которые передаются мозгу пациента. Для испытания прибора его разместили в среднем ухе умершего человека, а затем включили 9 симфонию Бетховена. Качество сигнала, переданного с MEMS на экспериментальную установку, было лишь немного хуже оригинала. В настоящий момент рабочий прототип устройства имеет следующие характеристики: при частоте 500 Гц слышимость достигается при силе звука от 60 дБ, при частоте 2 кГц — от 35 дБ и при частоте 8 кГц — от 57 дБ. Размеры прототипа составляют 2,5Ч6,2 мм, вес равен 25 мг, батарея (внешняя) нуждается в ежесуточной подзарядке. В ближайшее время исследователи планируют уменьшить размеры прибора до 2Ч2 мм и повысить его чувствительность. Правда, у разработки есть одна проблема — наилучшие результаты можно получить, проведя операцию удаления косточки под названием «наковальня» (которая у таких пациентов нефункциональна). Но на проведение таких вмешательств требуется разрешение Управления по контролю качества пищи и лекарственных средств. На получение санкции этого ведомства США уйдет не менее 2-3 лет, только потом можно будет приступить к клиническим испытаниям новинки. http://www.innocom.ru/news/lazernaja-svarka-pozvolit-zabyt-o-zaklepkakh.html Ученые ИТПМ предложили использовать лазерную сварку вместо обычной. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 07 May 2012 23:23:19 +0900 В современном самолете используется до 30 млн. заклепок. Казалось бы, зачем, ведь металлические детали можно соединять при помощи сварки? Но проблема в том, что прочностные характеристики сварного шва невысоки. В месте соединения деталей в результате химической реакции образуются хрупкие дендритные структуры (интерметаллиды). Это крупные кристаллы, связи между которыми недостаточно сильные. В случае соединения листов одинакового металла шов должен быть толще основных деталей, только так можно добиться необходимой прочности. Но из-за этого увеличивается вес конструкций, что в авиастроении недопустимо. А сварные швы между деталями из разных металлов (к примеру, титана и нержавеющей стали) не выдерживают даже минимальных нагрузок. Новая технология, разработанная в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН, позволит соединять самые разнообразные металлы и отказаться от заклепок подобных креплений. Ученые ИТПМ предложили использовать лазерную сварку вместо обычной. Как отмечает доктор физико-математических наук А. М. Оришич, главное достоинство лазера — он фокусирует большую энергию в точке приложения. Вещество фактически вытесняется за пределы этой точки. Образуется своеобразная «кастрюля», стенки которой состоят из расплавленного металла, а внутри нет абсолютно ничего. В эту «кастрюлю» добавляются специальные керамические наночастицы. Они смешиваются с частицами металла и в процессе остывания становятся центрами кристаллизации. В итоге вместо крупных кристаллов образуются мелкие, и прочность соединения значительно возрастает. В ходе первого эксперимента исследователи попытались соединить два листа титана (очень плохо поддается сварке). Впервые для такого металла был получен шов, прочность которого не уступает прочности самого материала. Вдохновленные успехом, ученые изготовили крепкое соединение сразу трех разнородных металлов — титана, стали и меди. Медь в чистом виде является очень мягким металлом, но в ходе сварки образуются мелкие капельки интерметаллидов, и материал становится более прочным. Специалисты ИТПМ СО РАН уже запатентовали свою разработку. В ближайшее время им предстоит решить две задачи. Во-первых, необходимо исследовать фундаментальные физические характеристики полученного сварного шва, как композиционного материала. Для этого будут привлечены коллеги из Института физики прочности и материаловедения (Томск) и Института физики металлов (Екатеринбург). Во-вторых, необходимо внедрить новую технологию в производство. Планируется, что уже летом комиссия Всероссийского института авиационных материалов начнет аттестацию новинки. Также устанавливаются контакты с предприятиями судостроительной и автомобильной отрасли. http://www.innocom.ru/news/nitki-iz-krakhmala.html Крахмал — самый дешевый и самый распространенный природный полимер. Его можно получать из картофеля, кукурузы и некоторых других растений. Ученые университета штата Пенсильвания (США) разработали технологию, позволяющую превращать крахмал в длинные волокна. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 02 May 2012 14:51:11 +0900 Крахмал — самый дешевый и самый распространенный природный полимер. Его можно получать из картофеля, кукурузы и некоторых других растений. Ученые университета штата Пенсильвания (США) разработали технологию, позволяющую превращать крахмал в длинные волокна. По мнению автора новинки, аспиранта Лингияна Конга, крахмальные нити могут найти широкое применение. В первую очередь, в производстве медицинских перевязочных средств. Бинты и марлевые повязки из хлопка после использования необходимо удалять, иногда это причиняет пациентам сильную боль. Повязки из крахмала постепенно превращаются в глюкозу, вещество, безопасное для организма. Также крахмальное волокно может использоваться для производства дешевых и экологичных салфеток, туалетной бумаги и пр. Крахмал — полимер, состоящий из амилозы и амилопектина. В воде он не растворяется, а образует гель (клейстер). Этот гель слишком густой и вязкий, чтобы можно было превратить его в волокно. Профессор Грегор Циглер, научный руководитель Конга, предложил ему добавить к крахмалу специальный растворитель. С его помощью им удалось получить эмульсию, пригодную для изготовления нитей. Они использовали устройство электропрядения, в котором высокое напряжение создает отталкивающий заряд. Этот заряд преодолевает поверхностное натяжение, в итоге капли крахмала выстраиваются в длинные нити. По словам г-на Конга, промышленные предприятия могут модифицировать новую технологию для масштабирования процесса производства. http://www.innocom.ru/news/nedorogojj-datchik-bystro-i-tochno-opredelit.html Ежегодно большое количество фруктов и овощей выбрасывается из-за чрезмерной спелости. То есть яблоки, бананы, апельсины и пр. перезревают раньше, чем потребители успевают их купить. Бывает так, что фрукты портятся еще на этапе транспортировки. Уменьшить потери можно, отслеживая уровень выделяемого плодами этилена, основного маркера созревания. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 02 May 2012 14:46:51 +0900 Ежегодно большое количество фруктов и овощей выбрасывается из-за чрезмерной спелости. То есть яблоки, бананы, апельсины и пр. перезревают раньше, чем потребители успевают их купить. Бывает так, что фрукты портятся еще на этапе транспортировки. Уменьшить потери можно, отслеживая уровень выделяемого плодами этилена, основного маркера созревания. Поэтому некоторые крупные компании оснащают складские помещения системами контроля, включающими устройства газовой хроматографии или масс-спектроскопии. Но стоимость таких анализаторов очень высока, далеко не все торговые и транспортные фирмы могут их приобрести. Профессор химии Массачусетского технологического института Тимоти Сваджер вместе со своими учениками разработал новый, дешевый и компактный датчик этилена. Устройство состоит из массива углеродных нанотрубок. Эти трубки служат «магистралями» для потока электронов. При этом внутри трубок имеются своеобразные «лежачие полицейские» — атомы меди. Они в незначительной степени замедляют все электроны. Но когда в воздухе присутствует этилен, он связывается с атомами меди и замедление электронов увеличивается. Замеряя электрическое сопротивление системы, можно с высокой точностью определять концентрацию этилена. Для повышения чувствительности датчика инженеры добавили крошечные капли полистирола, которые поглощают этилен и аккумулируют его в непосредственной близости от нанотрубок. Последний вариант датчика позволяет выявлять этилен в концентрации от 0,5 частей на миллион. В период созревания плодов уровень содержания газа находится в пределах от 0,1 до 1 частей на миллион. Исследователи испытали свой датчик на нескольких видах фруктов — бананах, авокадо, грушах и апельсинах. Они смогли быстро и точно определить степень спелости плодов. При этом упаковки даже не вскрывались, для проведения анализа достаточно поставить коробку с фруктами на поверхность с датчиком. Профессор Сваджер уже подал заявку, чтобы запатентовать свою разработку. В ближайшее время ученый планирует организовать компанию для коммерциализации технологии. Кроме того, он собирается добавить к датчику чип радиочастотной идентификации (RFID). Таким образом, уровень этилена можно будет легко считывать при помощи мобильных устройств. Общая стоимость системы будет невелика — примерно в 1$ (25 центов за датчик, 75 центов за чип). Энергопотребление также будет крайне мало. http://www.innocom.ru/news/kompaktnyjj-braslet-pomozhet-bolnym-jepilepsiejj.html Команда профессора Розалинды Пикар из Массачусетского технологического института представила устройство, способное облегчить жизнь многим больным эпилепсией. Специальный браслет может предупредить пациента о тяжелом приступе, и у него (или его близких) останется время на обращение к врачу. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 30 Apr 2012 09:37:39 +0900 Команда профессора Розалинды Пикар из Массачусетского технологического института представила устройство, способное облегчить жизнь многим больным эпилепсией. Специальный браслет может предупредить пациента о тяжелом приступе, и у него (или его близких) останется время на обращение к врачу. Профессор Пикар отмечает, что вначале ее группа занималась с детьми-аутистами. Она и ее студенты — Минг-Жер По и Тобиас Лодденкемпер — разрабатывали датчики, позволяющие оценить эмоциональное состояние таких детей. В числе других был спроектирован сенсор, измеряющий электрическую проводимость кожи, важнейший показатель состояния симпатической нервной системы. У некоторых детей, страдающих аутизмом, время от времени случаются припадки. Профессор Пикар заметила, что чем выше проводимости кожи пациента во время приступа, тем больше времени требуется для восстановления нормальных мозговых волн. Такая закономерность была зафиксирована при помощи ЭЭГ. Обнаружив потенциальную возможность выявления тяжелых приступов, группа Пикар решила испытать свою методику на пациентах с эпилепсией. Клинические исследования проводились в детской больнице Бостона. Браслеты с датчиками были предложены пациентам с тяжелой формой эпилепсии, ежедневно страдающим от припадков. Чтобы дети не пугались и не испытывали дискомфорта, браслеты были замаскированы под повязки с любимыми персонажами мультфильмов и комиксов. Браслеты не только фиксировали проводимость кожи в каждый конкретный момент, но и записывали динамику показателя в течение от одной до нескольких недель. В то же время детям делали ЭЭГ — регулярные и экстренные, во время и после приступов. Зависимость между пиками проводимости и тяжелыми припадками была подтверждена. Директор центра эпилепсии медицинского факультета Северозападного университета Стефан Шуле дал разработке весьма высокую оценку. По его словам, дети с тяжелой эпилепсией могут иметь несколько припадков ежедневно. Они страдают как от чрезмерной реакции на эти припадки, так и от отсутствия реакции на действительно тяжелое состояние. Поэтому новая методика является очень ценной для этой группы населения. Браслет не тревожит пациента по 20 раз в день, после каждой слабой судороги. Но он немедленно подает сигнал, если припадок становится угрожающим. http://www.innocom.ru/news/mucin-estestvennyjj-zashhitnik-ot-virusov.html Многие участки тела млекопитающих, в том числе и человека, покрыты особой слизистой оболочкой. Эта оболочка является первым рубежом обороны организма. Слизистое вещество пропускает внутрь необходимые для жизни молекулы, но задерживает патогенные вирусы. Инженер биологии Массачусетского Технологического института Катарина Риббек решила выяснить, чем обусловлен защитный потенциал слизи. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 27 Apr 2012 16:08:47 +0900 Многие участки тела млекопитающих, в том числе и человека, покрыты особой слизистой оболочкой. Эта оболочка является первым рубежом обороны организма. Слизистое вещество пропускает внутрь необходимые для жизни молекулы, но задерживает патогенные вирусы. Инженер биологии Массачусетского Технологического института Катарина Риббек решила выяснить, чем обусловлен защитный потенциал слизи. Особое внимание исследователь обратила на муцины — основные компоненты слизи, длинные нитевидные белки с большим количеством молекул сахара. Долгое время считалось, что муцины — это лишь инертные «строительные блоки» и никакими особыми свойствами не обладают. Но затем муцины обнаружили в грудном молоке. Оказалось, что они обеспечивают маленьким детям защиту от таких неприятностей, как ротавирус и ВИЧ. Катарина Риббек поставила ряд экспериментов, чтобы узнать, как происходит взаимодействие муцина и вирусов в других случаях. Для опытов ученые использовали очищенный муцин, полученный из слизистой оболочки желудка свиней. Образец эпителиальных клеток человека покрыли слоем геля из муцина, а сверху поместили три колонии вирусов: папилломы человека, гриппа и клеточной полиомы Меркель. Все три типа вирусов были пойманы в ловушку из муцина и не смогли заразить человеческие клетки. По мнению ученых, вирусы захватываются молекулами сахаров, входящими в состав муцинов. Они аналогичны молекулам сахара, находящимся на поверхности живых клеток, к которым вирусы обычно прицепляются. Эксперименты также показали, что серьезное влияние на эффективность муцинов оказывает обычная соль. Высокая концентрация солей уменьшает проницаемость белков и усиливает защиту. Это объясняет, почему после полоскания носоглотки соленой водой симптомы простуды или гриппа слабеют. Хотя в эксперименте изучались три конкретных вируса, ученые полагают, что муцин должен демонстрировать защитный эффект в отношении большинства вирусов. Информация об иммунном значении белка позволяет понять, почему некоторые люди более восприимчивы к болезням. Ведь состав муцинов индивидуален, он зависит от возраста человека, рациона питания и многих других факторов. В ближайшее время госпожа Риббек планирует продолжить исследования муцина. Она собирается узнать, каким образом вирусам все-таки удается преодолеть защитный барьер. Возможно, в этом процессе в качестве «помощников» выступают бактерии, которые разрушают молекулы сахара. Но уже сейчас исследователь заявляет, что очищенные или синтетические муцины могут стать полезной противовирусной добавкой для средств личной гигиены. Они также могут использоваться в качестве добавки для детского питания. Ведь дети, находящиеся на искусственном вскармливании, не получают их от матери. http://www.innocom.ru/news/soedinenie-iz-dikogo-tomata-jeffektivnyjj-i.html Ученые — энтомологи Университета Северной Каролины (США), доктора Майк Роу и Джордж Кеннеди долгое время изучали свойства инсектицида под названием 2-ундеканон. Данный реппелент производится из дикого томата и считается натуральной заменой химикатам типа диэтилтолуамида (DEET). Но, проводя испытания инсектицида, исследователи обнаружили странный побочный эффект. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 26 Apr 2012 11:05:37 +0900 Ученые — энтомологи Университета Северной Каролины (США), доктора Майк Роу и Джордж Кеннеди долгое время изучали свойства инсектицида под названием 2-ундеканон. Данный реппелент производится из дикого томата и считается натуральной заменой химикатам типа диэтилтолуамида (DEET). Но, проводя испытания инсектицида, исследователи обнаружили странный побочный эффект. Обработанные им растения погибли. Это тем более удивительно, что сам препарат извлекается из растения. Как отмечает доктор Кеннеди, в конце концов, разгадка была найдена. В природе вещество образуется в крошечных волосках, покрывающих стебель и плоды. При этом непосредственный контакт между растением и 2-ундеканоном отсутствует. Механизмы, обеспечивающие гербицидный эффект вещества, пока недостаточно ясны. Ученые предполагают, что растения теряют способность удерживать влагу и потому быстро засыхают. Как заявил доктор Рой, если обрабатывать сорняки в теплый солнечный день, то они погибнут через полчаса. Благодаря химической нестабильности, за этот же промежуток времени соединение распадается на безопасные компоненты. Так что не стоит опасаться, что 2-ундеканон загрязнит почву или воду. Новое исследование позволяет сделать сразу два важных вывода. Во-первых, использование инсектицида для обработки сельскохозяйственных растений нецелесообразно, так как может привести к потере урожая. Но его вполне можно применять для уничтожения вредных насекомых в различных помещениях. Во-вторых, фермеры и садоводы-любители получают новое средство для борьбы с сорняками. Согласно сертификату Управления по охране окружающей среды, оно достаточно безопасно в случае контакта с кожей человека. http://www.innocom.ru/news/ferment-prostaty-rezko-povyshaet-jeffektivnost.html Фермент с обозначением PAP (prostatic acid phosphatase, кислая фосфатаза простаты) присутствует практически во всех тканях млекопитающих животных и человека. Команда физиологов из Университета Северной Каролины (США) под руководством профессора Марка Жилки долгое время занималась изучением свойств PAP. Было установлено, что фермент проявляет высокую активность в лизосомах. Также в ходе экспериментов на мышах профессор Жилка обнаружил, что инъекция PAP в спинной мозг обеспечивает длительный (до 3-х дней) анальгетический эффект. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 26 Apr 2012 11:01:50 +0900 Фермент с обозначением PAP (prostatic acid phosphatase, кислая фосфатаза простаты) присутствует практически во всех тканях млекопитающих животных и человека. Наиболее значительная концентрация вещества наблюдается в предстательной железе (простате), это и обусловило выбор названия. Команда физиологов из Университета Северной Каролины (США) под руководством профессора Марка Жилки долгое время занималась изучением свойств PAP. Было установлено, что фермент проявляет высокую активность в лизосомах. Это особые структуры клетки, регулирующих автофагию и автолиз (уничтожение отдельных структур и полное самопоедание клетки), а также переваривание чужеродных веществ, захваченных клеткой. PAP действует как катализатор, провоцируя распад органических молекул и отделение от них фосфатных групп. Высокий уровень фермента в организме свидетельствует о наличии воспалительных процессов (к примеру, остеопороза), тромбоэмболии и опухолей (аденома простаты). Также в ходе экспериментов на мышах профессор Жилка обнаружил, что инъекция PAP в спинной мозг обеспечивает длительный (до 3-х дней) анальгетический эффект. Но такой способ обезболивания является очень сложным и рискованным, проводить его можно только в клинических условиях. В поисках решения проблемы ученые решили обратиться к одной из древнейших медицинских практик — акупунктуре. Известно, что иглоукалывание определенных точек тела часто используется для снятия острой или хронической боли. Физиология процесса такова — в точке повреждения тканей происходит высвобождение нуклеотиды, которые, под влиянием различных ферментов, превращаются в нуклеозиды. В частности, из молекул АТФ образуется аденозин — мощный противовоспалительный агент. Концентрация аденозина резко возрастает, особенно возле точки укола. Но обезболивающее действие обычного иглоукалывания длится всего несколько часов. Зная о том, что кислая фосфатаза стимулирует распад нуклеотидов, профессор Жилка решил совместить воздействие PAP и акупунктуры. Исследователи сделали лабораторным мышам инъекции фермента в подколенную ямку, иглотерапевты считают эту точку одной из главных. Длительность анальгетического эффекта составила 6 дней. По словам профессора, он не ставил перед собой цель изменить и улучшить традиционную акупунктуру (хотя если знатоки китайской медицины начнут использовать PAP, хуже не будет). Но понимание молекулярных механизмов этой методики позволило ему расширить область применения нового анальгетика. PAP-уколы могут быть использованы для местной анестизии, а также для снятия хронических болевых симптомов. По мнению ученых, это хорошая альтернатива препаратам на основе морфия и его аналогов. Новая технология показала хорошие результаты на животных моделях, впереди — клинические испытания на людях. http://www.innocom.ru/news/ustrojjstvo-dlja-opredelenija-potreblenija-vody.html Точный анализ объемов воды, используемых растениями, до сих пор является очень сложным. Между тем, знание такой информации имеет решающее значение для понимания состояния экосистем в условиях меняющегося климата. В настоящее время ученым приходится использовать дорогое, громоздкое и сложное лабораторное оборудование. Решению проблемы посвящен дипломный проект студентки Принстонского Университета (США), специализирующейся в гражданской и экологической инженерии. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 25 Apr 2012 19:31:20 +0900 Большинство огородников знают примерное количество воды, необходимое их томатам и огурцам ежедневно. Но точный анализ объемов воды, используемых растениями, до сих пор является очень сложным. Между тем, знание такой информации имеет решающее значение для понимания состояния экосистем в условиях меняющегося климата. В настоящее время ученым приходится использовать дорогое, громоздкое и сложное лабораторное оборудование. Решению проблемы посвящен дипломный проект студентки Принстонского Университета (США), специализирующейся в гражданской и экологической инженерии. Проект курируется профессором Келли Кейлор, в нем участвует еще одна студентка Алиса Су. Чтобы отслеживать использование воды, ученые измеряют количество различных изотопов в испускаемых растением водяных парах. Такие изотопные подписи подобны отпечаткам пальцев. В ходе сканирования гидрологического цикла экосистемы они позволяют точно определить, получился ли пар путем испарения или транспирации (то есть прохождения через какое-то растение). Единственное, но очень важное препятствие для анализа — загрязнение паров, продуцируемых растениями, частицами этанола, метанола и другой органики. Ида Познер предложила простой и недорогой фильтр для устранения этих загрязнений. Это 5-дюймовый отрезок трубы из нержавеющей стали, внутри которого находятся гранулы алюминия, покрытые тонким слоем платины. На обоих концах трубки имеются воздушные шланги для циркуляции водяного пара. Органические примеси разрушаются под действием платины и остаются в трубе. Шланг, через который поступает очищенный пар, подключается к устройству измерения изотопов, размеры которого сравнимы с размерами чемодана. Для проверки системы Ида Познер извлекает водяной пар из растущего в лаборатории базилика, растирая образцы и подвергая их сублимационной сушке. Соавтор проекты Алиса Су, работает над созданием специального устройства, который может непосредственно аккумулировать излучаемый растением водяной пар. Некоторые технические детали еще требуют доработки, но молодые исследовательницы уверены в успехе своего проекта. http://www.innocom.ru/news/dlja-zashhity-ot-jadokhimikatov-nasekomye.html Обычно привыкание к тому или иному виду инсектицидов формируется у популяции насекомых в течение нескольких поколений. Но недавно японские исследователи обнаружили, что клоп Riptortus pedestris, опасный соевый вредитель, приспосабливается гораздо быстрее, чем другие виды. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 25 Apr 2012 19:29:30 +0900 Обычно привыкание к тому или иному виду инсектицидов формируется у популяции насекомых в течение нескольких поколений. Мутация гена, вызывающая устойчивость к яду должна появиться и закрепиться путем естественного отбора. А так как цикл размножения у насекомых длится дольше, чем у микробов, ученым не нужно ежегодно разрабатывать новый инсектицид. Но недавно японские исследователи обнаружили, что клоп Riptortus pedestris, опасный соевый вредитель, приспосабливается гораздо быстрее, чем другие виды. Дело в том, что личинки клопа активно собирают и поглощают почвенные бактерии Burkholderia. Микробы поселяются в специальном отделе кишечника насекомого. В одном клопе может обитать до 100 млрд. бактерий, и такое инфицирование идет на пользу — особи вырастают крупнее сородичей, не получивших микробов. Одна из разновидностей Burkholderia способна не только улучшать здоровье клопа, но и защищать его от инсектицида под названием фенитротион. Для микробов этот яд — весьма изысканное кушанье. Обычно такие штаммы встречаются редко. Но стоит обработать соевое поле данным инсектицидом, и количество расщепляющих его бактерий возрастает на 80%. Конечно, микробная защита не гарантирует абсолютную устойчивость. Выживаемость инфицированных особей после химической обработки составляет около 70%. При этом насекомые, лишенные специальных микробов, остаются невредимыми в 10 — 20% случаев. На первый взгляд, такой симбиоз кажется не слишком эффективным. Микробы не передаются по наследству, каждая личинка должна самостоятельно собирать бактерии. И нет гарантий, что она получит именно те штаммы, которые защитят ее от яда. Но, по словам ученых, у данного явления есть и положительная сторона. Бактерии сохраняют метаболическую самостоятельность, и способны быстрее приспосабливаться к появлению новых инсектицидов. http://www.innocom.ru/news/novyjj-kompaktnyjj-dvigatel-mozhet-sokratit.html Европейская команда ученых, в которую вошли представители Нидерландов, Швеции и Великобритании, запустила проект MICROTHRUST на базе Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария). Как заявил координатор проекта Герберт Ши, сейчас наноспутники застряли на околоземной орбите. Цель работы — обеспечить этому виду космических аппаратов более широкий простор действия. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 23 Apr 2012 21:50:30 +0900 В последнее время усилилась разработка малых, так называемых «наноспутников». Главное их преимущество — низкая стоимость производства и запуска. Цена малых спутников не превышает 500 млн. долларов, цена больших близка к 1 млрд. долларов. Но у малых спутников имеется и проблема — отсутствие эффективных систем движения. Традиционные двигатели, способные изменять траекторию космических аппаратов и запускать их в дальние путешествия, используются в основном для крупных объектов. Европейская команда ученых, в которую вошли представители Нидерландов, Швеции и Великобритании, запустила проект MICROTHRUST на базе Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария). Как заявил координатор проекта Герберт Ши, сейчас наноспутники застряли на околоземной орбите. Цель работы — обеспечить этому виду космических аппаратов более широкий простор действия. Ученые смогли разработать новый, компактный двигатель, предназначенный для спутников весом от 1 до 100 кг. Он работает не на горючем топливе, а на ионной жидкости — химическом соединении под названием EMI-BF4. Во время движения ионы извлекаются из жидкости, выбрасываются наружу и создают тягу. Готовый прототип двигателя весит всего 200 граммов, в этот вес включена управляющая электроника и топливо. Он может быть установлен на спутники, размеры которых не превышают размеры куба, длина грани которого равна 10 м. Участник проекта Ричард Мюриэль сообщил, что для вывода на орбиту Луны килограммового наноспутника такому двигателю потребуется 6 месяцев и 100 мл. топлива. По словам доктора Ши, в настоящее время прототип двигателя еще имеет некоторые проблемы с соплами, которые могут привести к короткому замыканию. Но в ближайшее время эти сложности будут устранены. http://www.innocom.ru/news/voda-menjaet-strukturu-molekuly-antibiotika.html Вода — это не просто нейтральная среда, она способна взаимодействовать с молекулами различных веществ и менять их структуру. Ученые из лаборатории молекулярной физической химии Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) провели ряд экспериментов, посвященных этому явлению. Они рассматривали, как добавление молекул воды изменяет структуру природного антибиотика грамицидина. Чтобы определить структуру молекулы, исследователи анализировали спектральный состав излучения, поглощаемый ею при освещении лазером. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 23 Apr 2012 21:48:48 +0900 Молекулы лекарственных препаратов связываются и взаимодействуют с биомолекулами живых клеток. Чем точнее сведения о трехмерной структуре молекул медицинских препаратов, тем легче оценивать свойства и механизмы работы активных компонентов. Внутри организма лекарства попадают в различные жидкости, содержащие воду (чаще всего кровь). Но вода — это не просто нейтральная среда, она способна взаимодействовать с молекулами различных веществ и менять их структуру. Ученые из лаборатории молекулярной физической химии Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) провели ряд экспериментов, посвященных этому явлению. Они рассматривали, как добавление молекул воды изменяет структуру природного антибиотика грамицидина. Чтобы определить структуру молекулы, исследователи анализировали спектральный состав излучения, поглощаемый ею при освещении лазером. В идеале, каждый вариант спектра свидетельствует о конкретной структуре. Проблема в том, что в таких больших молекулах, как грамицидин (состоит из 176 атомов) при комнатной температуре наблюдаются паразитический квантовый эффект, называемый неоднородным тепловым расширением. Этот эффект в значительной степени уменьшает точность проводимых измерений. Чтобы обойти данное препятствие, химики поместили молекулы антибиотика в специально разработанное устройство и быстро охладили до температуры около 10 градусов Кельвина. При такой низкой температуре влияние паразитических квантовых эффектов стремится к нулю, и можно получить более точные данные. Затем в емкость с антибиотиком начали добавлять воду, молекула за молекулой. После введения каждых 50 молекул воды структура молекулы антибиотика исследовалась повторно. Ученые зафиксировали, что, в зависимости от количества присутствующей воды, молекула грамицидина меняла свою структуру. Исследования проводили научные сотрудники Олег Бояркин и Наталья Нагорнова, руководил проектом профессор Томас Риццо. По мнению ученых, их работа имеет важное значение не только для фундаментальной науки, но и для фармакологической отрасли. Наиболее характерный пример — препараты против болезни Альцгеймера, эпилепсии и других подобных заболеваний. Эти лекарства должны очень точно замыкать определенные химические реакции в клетках мозга. Трехмерная структура активных компонентов лекарства должна максимально соответствовать структуре белков — мишеней. Разработанная в Швейцарии методика позволяет узнать, как меняется структура препаратов в присутствии воды. Таким образом, открываются возможности для разработки новых, более эффективных лекарств. http://www.innocom.ru/news/ljuminescentnyjj-dizajjn-solnechnykh-batarejj.html Команда исследователей из Университета Калифорнии (Беркли, США) предложила новый дизайн солнечных батарей, который может показаться абсурдным. Как заявил руководитель проекта профессор Эли Яблоновитч, для достижения максимальной эффективности ячейки должны не только поглощать фотоны, но и свободно их испускать (принцип люминесценции). Новости инноваций, науки и технологий Fri, 20 Apr 2012 17:42:55 +0900 С 1961 г. ученым известно, что количество энергии, которое солнечная батарея может извлечь из света в идеальных условиях, имеет свой предел. Теоретический максимум эффективности для обычных ячеек — примерно 33,5%. Но в течение пятидесяти лет инженерам и исследователям не удавалось достичь этой планки. Самый высокий показатель, зафиксированный с 2010 года — 26% эффективности. Правда, он был достигнут для однослойной батареи, способной поглощать свет с определенной длиной волны. У многослойных ячеек, рассчитанных на взаимодействие с широким частотным диапазоном излучений, эффективность выше. Команда исследователей из Университета Калифорнии (Беркли, США) предложила новый дизайн солнечных батарей, который может показаться абсурдным. Как заявил руководитель проекта профессор Эли Яблоновитч, для достижения максимальной эффективности ячейки должны не только поглощать фотоны, но и свободно их испускать (принцип люминесценции). Производство электричества в фоточувствительных полупроводниках происходит следующим образом. Энергия фотонов передается электронам материала, они становятся свободными и могут перемещаться, создавая разность потенциалов. Но движение электронов приводит к образованию новых фотонов, не имеющих отношения к солнечному свету. Идея новой разработки такова — эти вновь созданные фотоны должны иметь возможность легко покидать пределы ячейки. Казалось бы, это противоречит здравому смыслу: ведь оставаясь в полупроводнике, фотоны могли бы создать большее количество электронов? Но математический анализ показал, что возможность «побега» фотонов позволяет увеличить напряжение, генерируемое за счет единицы солнечного света. Участник группы исследователей аспирант Оуэн Миллер поясняет: если фотоны задерживаются внутри клетки, то они быстро теряют свою энергию и не приносят пользы. В прошлом году компания Alta Devices, соучредителем которой является Яблоновитч, создала прототип устройства на основе арсенида галлия, материала, который часто используется для постройки космических солнечных батарей. Эффективность новинки достигла 28,3%. Такой высокий результат был получен путем разработки специального дизайна, облегчающего испускание света. В частности, была увеличена отражательная способность зеркала на задней панели, которое направляет вошедшие в ячейку фотоны обратно, на фронтальную часть батареи. По словам Миллера, теория о том, что люминесцентные выбросы могут способствовать повышению напряжения, не нова. Но до сих пор эта идея никогда не использовалась в конструировании солнечных элементов. Профессор Яблоновитч надеется, что данная технология позволит достичь эффективности в 30% в ближайшие годы. А так как методика может быть распространена на все типы солнечных батарей (в том числе и многослойные), экономическая выгода от солнечной энергетики вырастет в разы. http://www.innocom.ru/news/mnogorazovoe-ispolzovanie-uluchshitelejj.html Ученые из университета Махарши Дайананд (Рохтак, Индия) разработали и испробовали методику многоразового использования ферментов. Исследователям удалось закрепить все четыре нужных компонента на поверхности пластмассового ведра и щетки с жесткой щетиной. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 20 Apr 2012 17:39:47 +0900 Известно, что дорогие стиральные порошки лучше справляются с различными пятнами, даже при стирке в холодной воде. Достигается такой эффект в основном за счет специальных ферментов, расщепляющих жир, протеины, крахмал и неорганические загрязнения. Компоненты пятен превращаются в маленькие частицы, которые растворимы в воде и легко удаляются обычными ПАВ (поверхностно-активными веществами). Наиболее эффективным комплексом ферментов признано сочетание амилазы, целлюлазы, протеазы и липазы. Но вот в чем проблема — сразу же после стирки все дорогостоящие ферменты отправляются прямиком в канализацию. Хотя их активность длится гораздо дольше. Ученые из университета Махарши Дайананд (Рохтак, Индия) решили, что это несправедливо. Они разработали и испробовали методику многоразового использования ферментов. Исследователям удалось закрепить все четыре нужных компонента на поверхности пластмассового ведра и щетки с жесткой щетиной. С помощью этих приспособлений было проведено 200 циклов стирки за три месяца. Причем для испытаний брали белую хлопковую одежду с самыми сложными и засохшими пятнами. В качестве источника ПАВ использовались самые дешевые стиральные порошки. 2-3 стирки в течение дня, вручную, и так 3 месяца — чего не сделаешь для науки и улучшения жизни бедняков? Результаты превзошли все ожидания. Использование закрепленных на пластиковой основе ферментов позволяет превратить обычный порошок (или даже мыло) в аналог разрекламированного Тайда. Причем эффективность ферментов не уменьшается в течение сотен циклов стирки. Ученые полагают, что их разработка может стать основой производства специальных пластиковых наклеек для стиральных машин (или тазиков). Правда, производители дорогой бытовой химии вряд ли будут в восторге. http://www.innocom.ru/news/issledovateli-vyjavili-belok-perekljuchatel.html После пяти лет исследований команда специалистов Национального Университета Сингапура сумела разгадать загадку — какое именно вещество заставляет растение создавать бутоны вместо листьев. Как сообщил руководитель проекта, адъюнкт-профессор Ю. Хао, его коллеги скрупулезно проверяли опытные растения на наличие различных белков на разных этапах развития. При этом использовался метод, называемый «двух-гибридный скринниг». Новости инноваций, науки и технологий Thu, 19 Apr 2012 10:10:02 +0900 Цветение является важнейшим этапом в жизни растения. Ученые давно знают, что сроки образования цветов зависят от множества факторов окружающей среды — температуры воздуха и почвы, количества воды и питательных веществ, освещенности и пр. Но какое именно вещество заставляет растение создавать бутоны вместо листьев, долгое время оставалось тайной. После пяти лет исследований команда специалистов Национального Университета Сингапура сумела разгадать эту загадку. Как сообщил руководитель проекта, адъюнкт-профессор Ю. Хао, его коллеги скрупулезно проверяли опытные растения на наличие различных белков на разных этапах развития. При этом использовался метод, называемый «двух-гибридный скринниг». После сканирования 3 млн. образцов была найдена белковая молекула, запускающая процесс цветения. Ученые присвоили ей обозначение FTIP1. Растения — мутанты, с нефункциональной версией гена, ответственного за синтез FTIP1, при нормальном освещении (16 часов светового дня) зацветали намного позже своих «нормальных» собратьев. После введения рабочей версии гена механизм цветения восстанавливался, и растения в значительной степени возвращались к обычному состоянию. Ученые уверены, что ген FTIP1 может быть использован в качестве молекулярного маркера для классической селекции и целенаправленной модификации сельскохозяйственных растений. Такая работа будет способствовать увеличению урожайности в условиях меняющегося климата планеты. http://www.innocom.ru/news/rossijjskijj-uchenyjj-poluchil-nagradu.html  Аппарат под названием электроаутономограф способен анализировать импульсы, получаемые от вегетативной нервной системы. На основании этих сигналов можно выявлять заболевания различных органов и систем организма на самом раннем этапе, когда другие диагностические методики еще бессильны. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 19 Apr 2012 10:08:06 +0900 Эдуард Лернер живет и работает в Нидерландах с 1990-го года, сейчас ученому уже 83 года. В этом году исследователь получил награду «За лучшее изобретение» от NOVU — Голландской ассоциации изобретателей. По мнению экспертов, его диагностический прибор открывает новую эпоху в медицине, по значению его можно сравнить с изобретением пенициллина. Аппарат под названием электроаутономограф способен анализировать импульсы, получаемые от вегетативной нервной системы. На основании этих сигналов можно выявлять заболевания различных органов и систем организма на самом раннем этапе, когда другие диагностические методики еще бессильны. Устройство уже прошло клиническую проверку во многих медицинских учреждениях США и стран ЕС и успешно доказал свою эффективность. Еще одна разработка Лернера, так же получившая высокую оценку экспертов NOVU еще в 1997 году — методика целенаправленной транспортировки медицинских препаратов в мозг пациента. Сейчас в большинстве случаев лекарства от болезней ЦНС вводятся в виде таблеток или инъекций. Попадая в общий кровоток, они могут наносить вред другим органам и вызывать побочные эффекты. Лернер сконструировал и испробовал специальный прибор, позволяющий доставлять определенное количество препарата непосредственно в мозг — при помощи ионтофореза (использование постоянного гальванического тока) через носовую полость. Ученый объясняет, что лекарство проникает сквозь отверстие диаметром 2-3 мм, на участке, где отсутствует гематоэнцефалический барьер. Методика уже запатентована и прошла апробацию в клиниках. Она эффективна при лечении таких болезней ЦНС, как инсульт, депрессия, шизофрения, мененгит, энцефалит и др. http://www.innocom.ru/news/iskusstvennyjj-fotosintez-sravnjalsja-po-skorosti.html Над разработкой механизма «искусственного фотосинтеза» ломают головы самые известные ученые всего мира. Но все они действуют гораздо медленнее, чем листья самых обычных растений. И вот, наконец, ученым из Королевского технологического института Стокгольма (Швеция) удалось создать мощнейший катализатор, увеличивающий скорость реакции почти на два порядка. Таким образом, был установлен негласный мировой рекорд. Скорость окисления воды до кислорода измеряется числом оборотов (законченных каталитических циклов) в секунду. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 18 Apr 2012 08:30:19 +0900 Над разработкой механизма «искусственного фотосинтеза» ломают головы самые известные ученые всего мира. Было предложено множество вариантов систем разложения воды на кислород и водород под действием солнечного света. Но все они действуют гораздо медленнее, чем листья самых обычных растений. И вот, наконец, ученым из Королевского технологического института Стокгольма (Швеция) удалось создать мощнейший катализатор, увеличивающий скорость реакции почти на два порядка. Таким образом, был установлен негласный мировой рекорд. Скорость окисления воды до кислорода измеряется числом оборотов (законченных каталитических циклов) в секунду. Природный фотосинтез имеет скорость от 100 до 400 оборотов в секунду. «Искусственный фотосинтез» с использованием нового катализатора происходит со скоростью 300 оборотов в секунду. То есть ученым впервые удалось догнать природу. Молекулярный катализатор, разработанный шведскими специалистами, имеет формулу [Ru(BDA)(isoq)2] (H2BDA = 2,2'-бипиридин-6,6'-дикарбоновая кислота; isoq = изохинолин). Кроме него, в реакции участвует еще и церий, который играет роль коокислителя. К сожалению, ключевые элементы — рутений и церий — относятся к категории относительно редких и дорогих металлов. Так что стоимость разработки, скорее всего, будет высокой. Несмотря на это, ученые уже сейчас говорят о возможном строительстве мощных предприятий по производству водорода в пустыне Сахара, где при низкой стоимости земли наблюдается избыток солнечного света. Правда, воды в пустыне нет, ее придется как-то туда доставлять. Эксперты полагают, что новый катализатор является тем самым недостающим фрагментом, который способен объединить в одну систему три направления в использовании солнечной энергии: солнечные батареи, «искусственный фотосинтез» и работающие на водороде топливные элементы. Все эти направления считаются перспективными. Но эффективность каждого из них по отдельности явно недостаточная. http://www.innocom.ru/news/estestvennyjj-kreking-nefti-v-zemnojj-kore.html На многих месторождениях углеводородов наблюдается вертикальное зонирование различных фракций.  По мнению ученых Института экспериментальной минералогии РАН, это явление объясняется естественным крекингом нефти под действием температуры и давления.  На определенных уровнях имеются условия, достаточные для разделения нефти на фракции. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 17 Apr 2012 12:31:39 +0900 На многих месторождениях углеводородов наблюдается вертикальное зонирование различных фракций. Выше всех (1300-1500 м вниз от поверхности земли) находятся зоны добычи тяжелой нефти и чистого газа. На глубине до 4-5 тыс. м располагаются более легкие нефти, насыщенные газом, и незначительное количество газоконденсатов. При углублении до 6-8 тыс. м доля газоконденсатов резко возрастает. Наконец, сухой газ (в основном метан) превалирует на глубинах 10-12 тыс. м. По мнению ученых Института экспериментальной минералогии РАН, это явление объясняется естественным крекингом нефти под действием температуры и давления.  Чем больше глубина, тем выше данные показатели. На определенных уровнях имеются условия, достаточные для разделения нефти на фракции. Поэтому возникает естественная ректификационная колонна, перевернутая сверху вниз (по сравнению с промышленными установками для крекинга). Для подтверждения данной гипотезы ученые частично смоделировали природные процессы в лабораторных условиях. Они провели выращивание кристаллов кварца в образцах, содержащих содовые и фторидные водные растворы и сырую нефть из различных нефтеносных бассейнов. Эксперименты происходили в автоклавах, при температурах от 240-280 до 490-500°С, давление варьировалось от 4 до 150 МПа.  Затем ученые исследовали водно-углеводородные включения в кристаллах кварца. Оказалось, что повышение температуры и давления вызывает изменения состава этих включений. Уже при температуре 330°С начинается процесс крекинга нефти. Максимально активное разделение на фракции наблюдалось при температурном диапазоне 350–450° С. В ходе реакции выделялся углеводородный газ (в основном метан) и происходило образование остаточных твердых битумов. Как заявили исследователи, в земной коре происходят аналогичные процессы, которые приводит к формированию вертикальных зон распределения углеводородов. http://www.innocom.ru/news/sputnik-napravljajushhijj-solnechnuju-jenergiju.html Проект, представленный инженером компании Artemis Innovation Management Solutions Джоном Манкинсом, заинтересовал экспертов НАСА. В итоге было принято решение предоставить изобретателю финансовую поддержку. Проект носит название SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array, спутник солнечной энергии с фазной антенной произвольной величины). Новости инноваций, науки и технологий Fri, 13 Apr 2012 14:19:51 +0900 Идея создания орбитальных аппаратов, способных собирать солнечную энергию и отправлять ее на Землю, уже очень давно будоражит умы ученых и инженеров. Но вот, кажется, нашелся человек, способный воплотить эту идею в жизнь. Проект, представленный инженером компании Artemis Innovation Management Solutions Джоном Манкинсом, заинтересовал экспертов НАСА. В итоге было принято решение предоставить изобретателю финансовую поддержку. Проект носит название SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array, спутник солнечной энергии с фазной антенной произвольной величины). В основе разработки — биоподражательный подход. По мнению г-на Манкинса, на орбите имеет смысл использовать массивы зеркал, собранные в структуры наподобие цветов. Такие «цветы» будут эффективно собирать солнечный свет и направлять его на солнечные батареи.  Чтобы проект стал реальностью, и батареи, и зеркала должны быть очень легкими, для упрощения их транспортировки на орбиту. Кроме того, спутник должен быть удален от Земли на значительное расстояние. Это позволит захватывать и перерабатывать солнечный свет постоянно, без поправки на суточный цикл вращения планеты. Энергия, полученная спутником, будет преобразована в микроволновое излучение. Приемные станции на Земле будут захватывать эти микроволны и получать на его основе электричество — возможно, десятки тысяч мегаватт. Первоначальный транш финансирования от НАСА будет использован для доказательства концепции проекта и проведения технико-экономического обоснования. Если эксперты получат положительный результат на данном этапе, уменьшенный вариант установки будет построен и размещен на околоземной орбите. В случае подтверждения его работоспособности, будет принято решение о создании полноразмерных спутников — солнечных электростанций. http://www.innocom.ru/news/novyjj-sposob-orientacii-zhidkikh-kristallov.html Исследователи из Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН представили технологию, позволяющую значительно сократить энергопотребление жидкокристаллических экранов. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 12 Apr 2012 11:54:27 +0900 Исследователи из Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН представили технологию, позволяющую значительно сократить энергопотребление жидкокристаллических экранов. В стандартных дисплеях одна ячейка (пиксель) имеет следующее устройство: между двумя поляризационными фильтрами находится область, заполненная молекулами ЖК. Молекулы, имеющие продолговатую форму, меняют положение под действием внешнего электрического поля (работает так называемый переход Фредерикса). От ориентации молекул зависит, пропускает ли ячейка свет или поглощает его. Но движутся только молекулы, находящиеся в среднем слое ячейки. Тонкий слой молекул, находящийся в приграничной области, остается неподвижным. Именно благодаря этим стационарным молекулам все остальные молекулы ячейки возвращаются в исходное состояние, как только отключается электрическое поле. Сибирские ученые предлагают новый способ управления положением молекул ЖК.  Как отмечает участник проекта Михаил Крахалев, ориентацию продольных осей молекул можно изменять, воздействуя на приграничный участок ячейки. Экспериментальный монитор был выполнен в виде массива отдельных капель ЖК, размещенных в полимерной матрице (в современных мониторах ЖК молекулы расположены в виде сплошной тонкой пленки). В приграничную область каждой ячейки были введены заряженные ПАВ (так называемые ионные сурфактанты). Ориентирующие свойства этих веществ зависят от их концентрации. При небольшом количестве они не способны устанавливаться в заданном направлении. Если же концентрация увеличивается, то ИС поворачиваются и вынуждают сопредельные ЖК молекулы ориентироваться нужным образом. Так как ионные сурфактанты обладают собственным зарядом, они чувствительны к внешнему электронному полю и могут двигаться от одного электрода к другому. Соответственно, меняется концентрация ИС в той или иной области ячейки (локальный переход Фредерикса). Изменение ориентационной структуры капель ЖК приводит к изменению оптических свойств композитной пленки.  В ходе экспериментов ученые зафиксировали весьма важное свойство такой системы управления. Дело в том, что в стандартных мониторах для сохранения ориентации молекул ЖК требуется постоянное воздействие электрического поля. В случае с ионно-сурфактантной методикой управления при отключении электричества изображение остается неизменным. Такой эффект памяти будет очень полезен для электронных книг, так как позволит максимально снизить энергопотребление. Кроме того, возможно создание оконных ширм, рассеивающие свойства которых будут устанавливаться однократной подачей питания; и рекламных щитов, способных транслировать изображения при минимальных энергозатратах. В настоящее время ученые Института физики работают над тем, как применить новую технологию управления к ЖК молекулам, расположенным в виде сплошного слоя (а не капель). http://www.innocom.ru/news/proizvodstvo-cementa-pri-pomoshhi-solnca-bez.html Производство цемента является одной из отраслей, связанных со значительными выбросами углекислого газа. На каждые 10 кг цемента приходится 9 кг СО2. Ежегодное потребление цемента в мире составляет около 3 триллионов кг, поэтому объем выделяемого парникового газа весьма значителен. Команда ученых из Университета Джорджа Вашингтона (штат Вирджиния, США) предложила свой вариант улучшения производственного процесса. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 11 Apr 2012 17:16:59 +0900 Производство цемента является одной из отраслей, связанных со значительными выбросами углекислого газа. На каждые 10 кг цемента приходится 9 кг СО2. Ежегодное потребление цемента в мире составляет около 3 триллионов кг, поэтому объем выделяемого парникового газа весьма значителен. Команда ученых из Университета Джорджа Вашингтона (штат Вирджиния, США) предложила свой вариант улучшения производственного процесса. Примерно 60 — 70% выбросов СО2 происходят на этапе преобразования известняка (CaCO3) в известь (CaO). Углекислый газ выделяется в результате сжигания топлива для нагревания сырья и в качестве побочного продукта самой реакции (CaCO3 = CaO + CO2). Исследователи разработали новую методику получения извести — STEP (Solar Thermal Electrochemical Production of cement). Главными участниками процесса является солнечное тепло и солнечная электроэнергия. Тепло позволяет получить расплав известняка, а электричество участвует в процессе электролиза. Напряжение, приложенное к расплаву, кардинальным образом изменяет ход реакции, в результате выделения CO2 не происходит. Известняк разлагается на известь, кислород и графит (при температуре ниже 800°С) или на известь, кислород и угарный газ CO (при температуре выше 800°С. Причем оксид углерода, являющийся побочным продуктом, может быть использован в производстве топлива, пластмасс или лекарственных препаратов. Как отмечает участник исследования профессор химии Стюарт Лайцт, новая технология является не только более безопасной для экологии, но и экономически выгодной. Себестоимость производства извести значительно снижается, а с учетом рыночной цены получаемого угарного газа она даже становится отрицательной. Применение методики STEP может и должно выйти за пределы цементного производства. Известь используется во многих отраслях — в металлургии (для очистки железа и алюминия), в производстве бумаги, стекла, сахара, удобрений, для смягчения воды и удаления фосфатов из сточных вод и т. д. Следующая задача ученых — расширение коммерциализации разработки. Стоит отметить, что крупномасштабные станции, концентрирующие солнечное тепло и производящие электроэнергию, уже появляются во многих странах. Кроме того, существуют системы, позволяющие поддерживать производственные процессы даже в ночное время. Рисунок: physorg.com http://www.innocom.ru/news/novyjj-sorbent-dlja-razdelenija-legkikh.html Группа исследователей Джеффри Лонга из Университета Калифорнии (США) разработала металлоорганическую каркасную структуру для разделения смесей легких насыщенных и ненасыщенных угледородов. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 11 Apr 2012 17:09:16 +0900 Газообразные смеси углеводородов образуются в качестве сопродуктов во время крекинга и других нефтехимических реакций, протекающих при высоких температурах. Обычно такие фракции отделяют путем вымораживания. Затем производится селективный отбор алканов, являющихся сырьем для производства полимеров. Но летучесть и похожие размеры алканов и алкенов делают процесс разделения энергоемким и сложным, для него требуется высокое давление и чрезвычайно низкая температура (криогенная перегонка). Нефтехимическая промышленность давно нуждается в материалах, способных очищать алканы от алкенов при нормальных физических условиях. Группа исследователей Джеффри Лонга из Университета Калифорнии (США) разработала для этой цели металлоорганическую каркасную структуру (metal organic framework, MOF). Вещество, обозначенное Fe-MOF-74, имеет в своем составе атомы железа, связанные при помощи бензолдикарбоксилатных фрагментов. Твердый пористый сорбент может селективно связывать алкены при относительно высоких температурах, так как атомы железа координируются с этими углеводородами. Ученые провели экспериментальную проверку структуры, пропуская через заполненную материалом колонку смесь этана и этилена (первый опыт), пропана и пропилена (второй опыт) при температуре 45°С. Хроматографический анализ выходящего вещества показал, что он содержит почти полностью чистый алкан. Положительный результат эксперимента стал основой модели, с помощью которой исследователи оценили возможность использования железосодержащих MOF для разделения смесей различных газов. По мнению ученых, MOF могут обеспечить энергоэффективное фракционирование метана, этана и этилена. Процедуры выделения каждого газа в чистом виде проводятся при обработке природного газа. Также MOF целесообразно применять для селекции сопродуктов крекинга. http://www.innocom.ru/news/plastikovaja-jelektronika-novoe-izjashhnoe.html Пластиковые компоненты имеют ряд серьезных ограничений. Скорость обработки данных невысока, а потребляемое напряжение достигает около 100 В. Таким образом, вычислительные устройства на их основе отличались бы низкой производительностью и высоким энергопотреблением. Команда ученых профессора Хеннинга Сиррингауса из лаборатории Кавендиша Университета Кембриджа (Великобритания) сумела добиться настоящего прорыва в решении данной проблемы. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 10 Apr 2012 11:08:24 +0900 Первоначальное открытие технологий производства электронных компонентов на основе пластика состоялось еще в конце 1970-х годов. Данное направление могло бы подарить нам множество фантастических продуктов на основе гибких и прозрачных электронных схем. Причем эти схемы могут быть напечатаны в небольших лабораториях, содержащих один или два специальных «принтера». Методика размещения схем на гибкой органической подложке не слишком сильно отличается от печати текстов и цветных картинок на бумаге. И все-таки современные электронная аппаратура строится на использовании жестких и хрупких кремниевых чипов, для производства которых строятся фабрики размером в несколько футбольных полей. А органическая электроника до сих пор не реализовала свой коммерческий потенциал. Дело в том, что пластиковые компоненты имеют ряд серьезных ограничений. Скорость обработки данных невысока, а потребляемое напряжение достигает около 100 В. Таким образом, вычислительные устройства на их основе отличались бы низкой производительностью и высоким энергопотреблением. Команда ученых профессора Хеннинга Сиррингауса из лаборатории Кавендиша Университета Кембриджа (Великобритания) сумела добиться настоящего прорыва в решении данной проблемы. Как отмечает один из авторов проекта доктор Ауке Кронемейджер, использование нового класса амбиполярных органических материалов значительно упрощает производство электронных схем. Традиционно, для получения высокопроизводительных пластиковых элементов необходимы два различных активных вещества. По новой методике того же результата удается добиться лишь с одним материалом, способным проводить и электроны, и «дырки». Он подобен краске, которую можно наносить на подложку путем печати, при температуре чуть выше комнатной (для производства кремниевых чипов требуется температура свыше 1000 градусов по Цельсию). Но самое главное, исследователям удалось повысить скорость работы компонентов — с сотен Гц до сотен кГц. А потребляемое напряжение было снижено до 9 В. Конечно, такие результаты пока недостаточны, но ученые уверены, что им удастся их улучшить. Как отмечает еще один участник проекта доктор Энрико Гили, новые пластиковые схемы пока не могут быть использованы в таких мощных вычислительных устройствах, как персональные компьютеры. Но они наверняка позволят создать целый ряд новых интересных продуктов, которые будут дешевыми и простыми в производстве, простыми в эксплуатации, гибкими и легкими. http://www.innocom.ru/news/sejjsmozashhita-zdanijj-pri-pomoshhi-steklovolokna.html Во время землетрясений стены зданий и сооружений подвергаются нагрузке неравномерно. Поэтому даже при невысокой интенсивности толчков возможны повреждения критически важных участков конструкций, которые приводят к разрушению всего здания. Решением проблемы равномерного распределения колебаний занялись исследователи Технологического института Карлсруэ (Германия). Новости инноваций, науки и технологий Mon, 09 Apr 2012 10:38:12 +0900 Во время землетрясений стены зданий и сооружений подвергаются нагрузке неравномерно. Поэтому даже при невысокой интенсивности толчков возможны повреждения критически важных участков конструкций, которые приводят к разрушению всего здания. Решением проблемы равномерного распределения колебаний занялись исследователи Технологического института Карлсруэ (Германия). В начале команда ученых под руководством Мортица Урбана пыталась добиться нужного эффекта, закрепляя на стене из кирпича рейки из углепластика. Но углепластик — материал не самый дешевый. Да и результаты испытаний оказались неутешительными. Исследователи пришли к выводу, что всему виной недостаточная адгезия между элементами отделки и конструкцией. От дорогого углепластика инженеры отказались, и остановили свой выбор на тонких матах, сплетенных из жесткого стекловолокна. В целях повышения эффективности распределения колебаний, волокна расположены сразу в четырех направлениях. Для разработки состава, обеспечивающего прочную адгезию оболочки и поверхности конструкций, представители института обратились к коллегам из химического концерна Bayer AG. Они предложили использовать в качестве клея смесь из воды и микроскопических шариков полиуретана. В процессе проникновения состава в углубления каменной, кирпичной, деревянной или любой стены с шероховатой поверхностью вода испаряется. А полиуретановые шарики связываются друг с другом и образуют прочное скрепление отделки и конструкции. Стекловолоконная оболочка, закрепленная при помощи водно-полиуретановой смеси, с успехом прошла испытания. Инженерам так и не удалось смоделировать колебания, способные разрушить стену с такой отделкой. Как отмечает г-н Урбан, новая методика позволит сделать более безопасными даже те дома, которые были построены давно и без учета современных требований к сейсмозащите зданий. http://www.innocom.ru/news/samovosstanovlenie-plastika-pod-dejjstviem.html Команда ученых Университета Южного Миссисипи представила новый тип самовосстанавливающейся пластмассы. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 09 Apr 2012 10:36:30 +0900 Команда ученых Университета Южного Миссисипи представила новый тип самовосстанавливающейся пластмассы. Материал сильно отличается от всех имеющихся разработок в этой области. Во-первых, в местах повреждения цвет пластика мгновенно меняется. Так что даже совсем маленькая царапина сразу становится заметной. А для нейтрализации разрушений достаточно подержать изделие под солнечными лучами, в течение нескольких минут. Еще одно весомое преимущество — «умный» пластик способен проводить сеанс самолечения несколько раз. Как и любая пластмасса, материал состоит из длинных полимерных цепей. Но между цепочками имеются низкомолекулярные «мосты». В случае механической деформации эти соединения ломаются, что и вызывает изменение цвета. Для восстановления «мостов» нужна лишь энергия света. Предыдущие варианты самовосстанавливающихся материалов такими уникальными свойствами не обладали. Они не могли менять свет в поврежденных участках, и для исправления деформаций приходилось использовать лазерное излучение с высокой степенью фокусировки. Из-за этого область применения таких пластиков была сильно ограничена. Новинка же может использоваться везде и всюду, тем более что ее стоимость невысока. Как отмечает автор проекта Марек Урбан, в первую очередь разработкой могут заинтересоваться производители различных мобильных устройств. http://www.innocom.ru/news/ruchnojj-plazmennyjj-fonarik-uspeshno-ubivaet.html Китайские и австралийские ученые представили совместную разработку, портативный бактерицидный плазменный фонарик. Устройство работает от аккумуляторов с напряжением 12 В и не нуждается во внешнем генераторе, системе притока газа или управляющей системе.  Новости инноваций, науки и технологий Fri, 06 Apr 2012 09:33:26 +0900 Китайские и австралийские ученые представили совместную разработку, портативный бактерицидный плазменный фонарик. В проекте приняли участие специалисты Университета Сиднея, австралийского агентства CSIRO, китайского Университета науки и технологии в Хуажонге и Городского Университета Гонконга. Устройство работает от аккумуляторов с напряжением 12 В и не нуждается во внешнем генераторе, системе притока газа или управляющей системе. Температура получаемой струи плазмы — примерно 20-23°C, что близко к комнатной температуре. Таким образом, при работе с фонариком ожоги исключены. Специальные резисторы обеспечивают дополнительную защиту от перегрева. Главное предназначение новинки — инактивация болезнетворных бактерий в полевых условиях. Фонарик позволяет убивать микробов в том числе и на поверхности кожи, и на раневых поверхностях. Бактерицидные свойства холодной плазмы давно известны. Но научные объяснения этого эффекта долгое время оставались на уровне гипотез. Как рассказал профессор австралийского Центра Плазменной Нанонауки Костя (Кен) Остриков, эксперименты с фонариком позволили объяснить подробности взаимодействия плазмы и бактерий. Оказывается, контакт плазмы и воздуха продуцирует большое количество высокоактивного азота и кислорода, это и вызывает гибель микроорганизмов. Дополнительный бактерицидный эффект связан с генерацией УФ-излучения. Но в данном случае мощность ультрафиолета была искусственно уменьшена, чтобы снизить риск негативного влияния на здоровье людей. Для проверки мощности плазменного фонарика исследователи в течение 7 дней выращивали биопленку, состоящую из бактерий Enterococcus faecalis. Этот микроб известен своей устойчивостью к антибиотикам и высокой температуре. Толщина пленки, состоящей из 17 различных слоев, равнялась 25 мкм. Каждый слой облучался в течение 5 минут, после этого ученые анализировали, какое количество бактерий осталось в живых. Оказалось, что плазма убивала не только микробы на поверхности пленки, но и проникала до самой нижней части слоя. По словам профессора Острикова, для инактивации отдельных бактерий достаточно десятков секунд. При этом себестоимость производства фонарика не превышает 100 долларов США. Ученые полагают, что их новинка нуждается в некоторой доработке, к примеру, в дополнительном уменьшении размеров. Это сделает продукт более привлекательным и готовым к коммерциализации. http://www.innocom.ru/news/teleskop-diametrom-8000-km.html Объединение нескольких радиотелескопов Австралии и Южной Кореи позволило создать «виртуальный» телескоп, который действовал так, как будто его диаметр равнялся 8 тысячам километров. Разрешающая способность системы в 100 раз превысила соответствующий показатель известного космического телескопа Хаббл. Эксперимент проводился под патронажем австралийского агентства CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Организация содружества научных и промышленных исследований). Новости инноваций, науки и технологий Thu, 05 Apr 2012 12:14:25 +0900 Конечно, постройка такого телескопа в реальности — вещь невозможная. Но объединение нескольких радиотелескопов Австралии и Южной Кореи позволило создать «виртуальный» телескоп, который действовал так, как будто его диаметр равнялся 8 тысячам километров. Разрешающая способность системы в 100 раз превысила соответствующий показатель известного космического телескопа Хаббл. Эксперимент проводился под патронажем австралийского агентства CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Организация содружества научных и промышленных исследований). В объединенную систему вошли две параболические антенны CSIRO, расположенные в Новом Южном Уэльсе, телескоп Университета Тасмании и два телескопа на территории Кореи: один из них находится в Сеуле, другой — в Университете Ульсана (юго-восток страны). Все телескопы в течение пяти часов наблюдали одну и ту же цель, данные с них в режиме реального времени передавались по оптоволоконным линиям связи в Университет Перта (США), где обработкой информации занимались специалисты Международного центра радиоастрономических исследований. Пропускная способность каналов (они были предоставлены австралийской системой AARNet и корейской Kreonet) составляла 64 МБ в секунду. Стоит отметить, что для Австралии это уже не первый опыт сотрудничества с азиатскими астрономами, ранее похожие эксперименты проводились с участием телескопов, расположенных в Японии, Китае и Индии. Новое исследование — еще один шаг в реализации масштабного международного проекта SKA (Square Kilometre Array, антенна в квадратный километр). Этот проект также основывается на объединении сигналов телескопов, находящихся на значительном удалении друг от друга. Как отмечает руководитель австралийско-корейского эксперимента доктор Крис Филлипс (CSIRO), под прицел ученых попала галактика, излучающая сильный поток радиоволн (источник J0854+2006). Она удалена от Земли на расстояние в 3,5 млрд. световых лет. Наблюдения за галактикой велись на высоких частотах, что представляло некоторую сложность для используемой аппаратуры. Несмотря на это, эксперимент прошел весьма удачно. http://www.innocom.ru/news/novyjj-podkhod-k-unichtozheniju-vreditelejj-i.html  Исследователи Университета Корнелла вместе с коллегами из Института исследования растений Бойса Томпсона (США) собираются использовать для борьбы с насекомыми генетические методы. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 04 Apr 2012 11:07:00 +0900 Когда тля или другие подобные насекомые поселяются на сельскохозяйственных угодьях, они приносят двойной урон. Во-первых, вредители повреждают листья, плоды и корневую систему, это вызывает снижение урожайности, а иногда и гибель растений. Второй тип ущерба не так очевиден, но не менее опасен. Дело в том, что насекомые часто заражают растения опасными бактериями и вирусами. Через небольшой промежуток времени заболевают даже те растения, которые не подвергались прямому воздействию насекомых. В этом случае урожай чаще всего становится непригодным для хранения и употребления в пищу. Для борьбы с вредителями используются пестициды, но у насекомых со временем развивается устойчивость к ним. Кроме того, большинство таких препаратов являются токсичными для человека и животных. Исследователи Университета Корнелла вместе с коллегами из Института исследования растений Бойса Томпсона (США) собираются использовать для борьбы с насекомыми генетические методы. Как отмечает руководитель исследования Ангела Дуглас, вредители чаще всего питаются флоэмой (лубом) растений. Это особая часть структуры растения, по которой переносится вода и растворенные в ней питательные вещества и продукты метаболизма. Флоэма является очень сладкой. Поэтому насекомые нуждаются в механизмах адаптации, позволяющие избежать обезвоживания во время еды. Если бы таких механизмов не было, чрезмерно высокая концентрация сахара в кишечнике привела бы к забору воды из окружающих тканей и гибели организма. Аналогичным образом человек, пьющий соленую морскую воду, погибает от обезвоживания. Ангела Дуглас и ее коллега Георг Джандер собираются провести масштабную работу, чтобы изучить систему защиты насекомых-вредителей от избытка сахара. В качестве подопытных видов будут использоваться персико-картофельная тля, белокрылка сладкого картофеля и картофельная псиллида. Эти вредители являются переносчиками болезней, приносящих значительный урон в США и по всему миру. На первом этапе исследования будут выявлены гены, влияющие на транспортировку сахара и воды. Затем модельные растения (арбидопсис и табак) будут изменены таким образом, чтобы они производили двухцепочечные РНК, способные связывать целевые гены. Эти РНК будут выделяться в флоэму растений, и вместе с пищей попадут в организм насекомых. Ключевые для питания гены будут подавлены и не смогут выполнять свои функции (метод РНК-интерференции). На самом растении это никак не отразится. Если такой подход к уничтожению вредителей окажется успешным, исследование откроет новые возможности для борьбы с опасными насекомыми и болезнями сельскохозяйственных растений. Финансирование трехлетнего проекта будет осуществляться за счет гранта Национального института продовольствия и сельского хозяйства США. http://www.innocom.ru/news/strelba-po-keramike.html Ученые Института Фраунгофера (Германия) предложили методику исправления поврежденной керамики при помощи бомбардировки крошечными гранулами. Эти частички поджигаются на поверхности компонента при помощи взрывного пистолета. Такой «выстрел» изменяет форму тонкого, верхнего слоя материала. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 03 Apr 2012 11:17:18 +0900 Производство тонких компонентов из керамики представляет собой трудоемкий и дорогостоящий процесс. Главная проблема заключается в том, что некоторые части могут искажаться во время обработки, и полученные детали приходится выбрасывать, как бракованные. Ученые Института Фраунгофера (Германия) предложили методику исправления поврежденной керамики при помощи бомбардировки крошечными гранулами. Эти частички поджигаются на поверхности компонента при помощи взрывного пистолета. Такой «выстрел» изменяет форму тонкого, верхнего слоя материала. Перемещение пистолета вдоль точно рассчитанного пути позволяет нейтрализовать любые нежелательные деформации, а также создавать из тонких керамических пластин слегка изогнутые зеркала. Как отмечает глава проекта доктор Вульф Пфайффер, дробеструйная обработка давно используется в производстве металлических деталей. Но в отношении керамики она не применялась потому, что данный материал является очень хрупким. Это все равно, что исправлять форму фарфоровой тарелки при помощи молотка. Поэтому исследователям пришлось серьезно постараться, чтобы модифицировать существующую методику для новых целей. В первую очередь, необходимо было определить размер гранул для обработки — слишком большие «дробинки» могли разрушить керамическую поверхность. Кроме того, были проведены исследования в отношении скорости выстрела — слишком низкая скорость полета гранул не влияет на форму поверхности, а слишком высокая приводит к нежелательным повреждениям. Еще один важный фактор, который был зафиксирован — одно и то же место нельзя обрабатывать слишком часто или слишком долго. Еще до создания нового компонента необходимо проводить экспериментальный анализ, чтобы выяснить, какие параметры обработки можно использовать. На поверхность керамики выстреливается поток гранул, а затем измеряется результирующее напряжение. Такой опыт позволяет определить, какая деформация возможна при обработке, и в каком направлении должен двигаться поток частиц. Экспертам уже удалось изготовить различные детали, в том числе керамические рессоры и вогнутые зеркала. Что касается изготовления простых компонентов, то уже существующее оборудование может быть использовано в серийном производстве. В настоящее время исследователи работают над развитием компьютерного моделирования и автоматизации процесса. Это позволит внедрить технологию в производство миниатюрных устройств и электронных чипов. http://www.innocom.ru/news/besprovodnaja-peredacha-jenergii.html Исследователи из Института Фраунгофера (Германия) разработали новый вариант беспроводной передачи энергии, основанный на использовании магнитного поля. Модуль передатчика, выполненный в виде магнитной муфты, вращается под действием электрического тока и создает подвижное магнитное поле. Магнитные гранулы в приемнике чувствуют это поле и тоже начинают вращаться, их движение преобразуется в электричество. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 03 Apr 2012 10:55:30 +0900 Сотовые телефоны, фонарики и даже ноутбуки без проблем работают от аккумуляторов. Но ограниченный срок службы батарей до сих пор тормозит развитие медицинских устройств, внедряемых внутрь организма — кардиостимуляторов, зондов, других имплантатов. Инженеры близки к запуску производство миниатюрных интеллектуальных систем, выполняющих целый ряд диагностических и терапевтических функций. Но все эти поистине волшебные перспективы не могут воплотиться в жизнь без надежного источника питания. Радио-волновой и индуктивный методы передачи энергии используются весьма часто, но у них есть серьезные недостатки. Эффективность таких систем сильно зависит от местоположения источника и приемника питания, их движения относительно друг друга. Кроме того, диапазон используемых частот весьма ограничен. Исследователи из Института Фраунгофера (Германия) разработали новый вариант беспроводной передачи энергии, основанный на использовании магнитного поля. Модуль передатчика, выполненный в виде магнитной муфты, вращается под действием электрического тока и создает подвижное магнитное поле. Магнитные гранулы в приемнике чувствуют это поле и тоже начинают вращаться, их движение преобразуется в электричество. Система позволяет передавать ток мощностью свыше 100 мВт на расстояние до 50 см. Модуль передатчика настолько компактный, что его легко закрепить на одежде пациента — к примеру, на поясе. Магнитное поле способно проникать сквозь различные материалы, в том числе и ткани организма. При этом негативное воздействие на здоровье сведено к минимуму. Таким образом, можно подавать питание на устройства, размещенные практически в любом месте тела. Еще один важный плюс системы — положение модуля приемника можно отследить в любой момент времени, независимо от передачи энергии. Если генератор размещен внутри капсулы видеоэндоскопа, полученные изображения могут быть точно соотнесены с конкретным отделом изучаемого органа. А если приемник отвечает за дозированное введение лекарств, препарат может быть освобожден в конкретной точке. Как отмечает руководитель команды разработчиков доктор Хольгер Лаусч, модули приемников и передатчиков уже доступны в виде прототипов, масштабируемых по диапазону действия, размеру и работоспособности. Они могут найти применение не только в медицине, но и в строительстве и машиностроении, для подачи питания на беспроводные герметичные датчики внутри стен, мостов и других конструкций. http://www.innocom.ru/news/polimernaja-obolochka-mozhet-vysvobozhdat.html Группа китайских и канадских ученых под руководством Хешенга Ксиа из Университета Сичуаня предложила использовать полимеры, обладающие памятью формы, для доставки лекарственных препаратов в нужные области организма. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 30 Mar 2012 13:43:05 +0900 Известно, что полимеры, обладающие памятью формы (SMP), легко подвергаются деформации. Но под действием внешнего энергетического воздействия они изменяются и принимают ту форму, которая была у них изначально. Обычно в качестве сигнала извне используется повышение температуры. Группа китайских и канадских ученых под руководством Хешенга Ксиа из Университета Сичуаня предложила использовать SMP для доставки лекарственных препаратов в нужные области организма. Технология такова: внутрь полимерного образца помещается медицинский препарат, затем образец деформируется и принимает новую, временную форму.Попадая внутрь организма, полимер подогревается до температуры тела и немного расправляется. После этого врач может воздействовать на конкретную область внедренного полимера ультразвуком. Это вызовет локальное разогревание участка и высвобождение заданной порции препарата. В ходе опытов ученые испытали полимер, имеющий изначальную форму в виде буквы «М». Они загрузили его лекарством и сжали до формы вида «IIII». Направляя ультразвуковой сигнал на различные точки образца, они получили следующую последовательность форм: «IIII» превратилось в «\\//», затем в «I\II», и лишь после этого вернулась исходная форма — «М». После каждого изменения формы происходило выделение дозы лекарства, но после отключения ультразвука оно тут же прекращалось. Ультразвуковое излучение легко проникает сквозь живые ткани и поддается точной фокусировке, поэтому ученые решили использовать именно такой тип воздействия для нагрева полимера. Хотя в данном случае мощность сигнала была слишком высокой. Такие импульсы (в отличие от маломощного УЗИ, применяемого в диагностике болезней) могут наносить вред организму. К тому же не совсем понятно, как организм прореагирует на помещение внутрь него инородного полимерного тела. Очевидно, что методика имеет неплохие перспективы, но нуждается в серьезной доработке. Рисунок: pubs.rsc.org http://www.innocom.ru/news/geneticheskijj-analiz-opukholi-pozvoljaet-povysit.html Генетический анализ каждой конкретной опухоли и выявление имеющихся в ней биомаркеров позволяет выбрать более эффективную и менее опасную стратегию лечения. В качестве примера ученые приводят исследование клеток саркомы Юинга (детский костный рак, крайне тяжелое заболевание, выживаемость при котором составляет всего 15%). Новости инноваций, науки и технологий Fri, 30 Mar 2012 13:34:37 +0900 Международная команда ученых провела на базе Института Сенгера (центр генетических исследований в Кембриджшире, Великобритания) масштабное исследование. Во время экспериментов было исследовано более 600 онкогенов, которые встречаются при самых разных вариантах рака. Оказалось, что почти все эти гены определяют чувствительность либо устойчивость злокачественных клеток к одному или более из 130 известных противораковых лекарств. После проверки всех онкогенов была составлена таблица биомаркеров, свидетельствующих о чувствительности к широкому спектру препаратов. Чем это исследование может помочь врачам и пациентам? Обычно для каждого типа рака разрабатываются отдельные лекарства. Но все они работают по принципу «усредненного больного».Генетический анализ каждой конкретной опухоли и выявление имеющихся в ней биомаркеров позволяет выбрать более эффективную и менее опасную стратегию лечения. В качестве примера ученые приводят исследование клеток саркомы Юинга (детский костный рак, крайне тяжелое заболевание, выживаемость при котором составляет всего 15%). В этих клетках был обнаружен гена EWSR1, который также имеется в опухолях молочной железы и яичников. Для лечения этих двух видов рака используется ингибитор полимеразы (полиАДФ-рибозы, PARP). В ходе опытов было доказано, что PARP-ингибиторы являются эффективным средством для лечения саркомы Юинга. При этом они менее токсичны, чем классические препараты против детского костного рака. А значит, у маленьких больных повышается шанс на успешное выздоровление. http://www.innocom.ru/news/kapsula-dlja-izvlechenija-radioaktivnykh.html На 243 Национальном собрании Американского химического сообщества была представлена технология, позволяющая удалять радиоактивные загрязнители из воды, молока, фруктовых соков и других напитков. Автор разработки — Аллен Апблетт, доктор технических наук из Университета штата Оклахома. Первоначально созданный им и его командой метод предназначался для извлечения урана из морской воды, а также для очистки воды от тяжелых металлов. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 29 Mar 2012 14:48:05 +0900 Авария на японской АЭС Фукусима заставила ученых более активно заниматься исследованиями, посвященными преодолению последствий таких катастроф. На 243 Национальном собрании Американского химического сообщества была представлена технология, позволяющая удалять радиоактивные загрязнители из воды, молока, фруктовых соков и других напитков. Автор разработки — Аллен Апблетт, доктор технических наук из Университета штата Оклахома. Первоначально созданный им и его командой метод предназначался для извлечения урана из морской воды, а также для очистки воды от тяжелых металлов.Но теперь ученые предлагают расширить его применение, а именно обеспечить безопасность напитков для здоровья человека. Специальный сорбент, состоящий из наночастиц металлов, оксидов металлов и кислорода может быть использован как в пищевой промышленности, так и в обычных домохозяйствах. Во втором случае он выпускается в виде капсул, напоминающих медицинские пилюли. Достаточно пометить эти капсулы в емкость с напитком и подождать некоторое время. Загрязняющие вещества концентрируются в капсулах, а оставшаяся жидкость становится безопасной.Сорбент эффективен в отношении всех 15 металлов, входящих в группу актиноидов (в их числе плутоний, уран, кюрий и актиний) и неактиноидных радиоактивных металлов (к примеру, стронций). Также препарат проявляет активность в отношении других токсичных элементов (свинец, мышьяк). Лабораторные исследования показали, что металло-оксидный сорбент уменьшает концентрацию вредных веществ в жидкостях до таких значений, при которых их выявление становилось невозможным. В настоящее время разработка близка к коммерческой реализации. http://www.innocom.ru/news/v-altajjskom-krae-zapuskaetsja-proekt.html Ученые Алтайского Государственного Университета начали клонирование родиолы розовой, лапчатки белой и маральего корня, в лабораториях уже имеется примерно тысяча экземпляров «растений из пробирки». Новости инноваций, науки и технологий Thu, 29 Mar 2012 14:40:34 +0900 Широкое использование для нужд медицины таких алтайских растений, как родиола розовая, привело к истощению его запасов в природе. Предприятиям, которые занимаются выращиванием лексырья в искусственных условиях, все труднее добывать качественный посадочный материал. Редкие виды растут в основном в заповедниках, доступ туда ограничен. Еще одна проблема — многие растения с трудом размножаются естественным образом. А для достижения товарной массы растению требуется 6 лет. Чтобы фармацевтические компании не остались без сырья, а заболевшие люди — без лекарств, ученые Алтайского Государственного Университета начали клонирование родиолы розовой, лапчатки белой и маральего корня.Как отметил руководитель проекта, заместитель директора Южно-Сибирского ботанического сада АлтГУ Максим Куцев, в лабораториях уже имеется примерно тысяча экземпляров «растений из пробирки». В ближайшее время они будут переданы предприятиям для выращивания в теплицах. Технология микроклонального размножения позволяет получать сотни и даже тысячи растений всего из одной почки. Кроме того, тщательный подбор растения — донора позволяет выращивать растения, устойчивые к различным болезням, присущим дикорастущим видам. http://www.innocom.ru/news/skhod-selejj-s-khamar-dabana-mozhet-sprovocirovat.html  На пути схода селей  Хамар-Дабана находятся шламонакопители БЦБК, в которых содержится 6,2 млн. кубометров хлорлигнина, хлорфенола и других токсичных веществ. В случае разрушения накопителей вся эта отрава может попасть в Байкал, что спровоцирует настоящую экологическую катастрофу. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 28 Mar 2012 10:56:00 +0900 Изучение селевой обстановки в прибайкальских горах Хамар-Дабана началось еще до революции, в период постройки Кругобайкальской железнодорожной системы. В течение 70 лет, с 1902 по 1972 год, в этом регионе произошло 15 селевых паводков. Два из них — в 1934 и 1971 году — были особенно мощными и привели к серьезным разрушениям. Если считать, что периодичность схода крупных селей составляет 40 лет, то новый катаклизм может произойти в ближайшие годы. Его могут вызвать обильные осадки и землетрясения. В итоге могут пострадать населенные пункты между Слюдянкой и Байкальском. Но главная проблема в том, что на пути вероятного схода селей находятся шламонакопители БЦБК, в которых содержится 6,2 млн. кубометров хлорлигнина, хлорфенола и других токсичных веществ. В случае разрушения накопителей вся эта отрава может попасть в Байкал, что спровоцирует настоящую экологическую катастрофу.В прошлом году ученые Лимнологического института и специалисты ОАО «Сибгипробум» провели инвентаризацию промышленных объектов на территории, примыкающей к Байкалу. Именно вероятный сход селей в районе БЦБК был признан наиболее опасным вариантом развития событий. По мнению исследователей, необходимо проведение рекультивации шламонакопителей, уже составлен примерный план работ. Воду из резервуаров необходимо постепенно откачивать и направлять на очистные сооружения комбината. Сейчас объем обрабатываемых стоков составляет 60 — 80 тысяч кубометров в сутки, а заложенная при строительстве мощность — 200 тысяч кубометров. Так что дополнительная нагрузка не вызовет никаких неприятностей. Самым опасным является седьмой накопитель, в случае схода селя он первым получит мощный удар. Ученые предлагают полностью освободить от лигнина этот и несколько соседних резервуаров. Тогда они смогут сыграть роль ловушек селевых потоков и защитят накопители, расположенные ниже.На рекультивацию седьмого накопителя требуется 3 млн. рублей, работы по всем 14 накопителям обойдутся примерно в 3 млрд. рублей. Деньги на эти мероприятия планируется получить по федеральной целевой программе охраны уникального озера, также в финансировании готовы участвовать владельцы БЦБК. Проект рекультивации уже получил одобрение от регионального правительства, но федеральные ведомства пока не демонстрируют должный уровень понимания проблемы. Начальник отдела гидрологии Иркутского Гидрометцентра Станислав Коралис предложил возродить систему наблюдения и предупреждения селей в регионе. Эта служба была ликвидирована после 1971 года, из-за долгого отсутствия таких явлений. В настоящее время имеется необходимость в работе по прогнозированию селей и профилактике их схода. http://www.innocom.ru/news/tomskijj-universitet-zapustit-proizvodstvo.html Ученые Томского государственного университета начали разработку отечественных технологий производства шовных материалов. Новости инноваций, науки и технологий Tue, 27 Mar 2012 17:55:00 +0900 В настоящее время в России собственное производство нитей для хирургических операций развито слабо. Выпускаемые нити состоят из нескольких волокон (мультифиламентные). Неровная поверхность нитей вызывает микротравмы сшиваемых тканей, а в промежутках между волокнами могут оставаться крошечные фрагменты раны, что провоцирует инфицирование швов. Для того, чтобы сделать нити более гладкими, их покрывают специальным составом, но это повышает стоимость продукта. Наконец, выпускаемые в России нити производятся в основном из импортного сырья.Ученые Томского государственного университета начали разработку отечественных технологий производства шовных материалов. Инициатива специалистов ТГУ получила поддержку в виде гранта по ФЦП в размере 180 млн. рублей. Еще 180 млн. планируется привлечь в качестве инвестиций из внебюджетных источников. Проект рассчитан на два года, он включает создание технологий выпуска мономеров гликолида и лактида, сырья на их основе — полиглиголидлактида, и самих нитей. Нити будут монофиламентного типа, то есть будут состоять из одного волокна. Ученые утверждают, что смогут сделать шовные материалы гладкими и эластичными, биологически совместимыми, не вызывающими отторжения у живых организмов. Кроме того, предусмотрен выпуск ассортимента нитей с различным сроком рассасывания в организме. То есть такие нити не нужно будет удалять после заживления швов, это позволит избежать дополнительных травм и воспалений. Также планируется покрывать нити специальным антимикробным составом и упаковывать в стерильные герметичные пакеты. Такие меры обеспечат удобство работы хирургов и защиту от инфекционных заражений. В проекте будут участвовать малые предприятия, получающие научную и инновационную поддержку ТГУ — «Сибтермохим», «Новохим», «Полипласт инжиниринг». В числе партнеров и такие известные ВУЗы, как СибГМУ, Российский химико-технологический университет им. Менделеева, Научно-исследовательский физико-химический институт им. Карпова и Институт хирургии им. Вишневского. http://www.innocom.ru/news/nabukhanie-istochnik-dvizhenija-vverkh.html Ученые из Индийского Технологического Института долгое время занимались изучением механизмов такого явления, как подъем капель воды вверх по наклонной поверхности. Новости инноваций, науки и технологий Mon, 26 Mar 2012 11:11:16 +0900 Ученые из Индийского Технологического Института долгое время занимались изучением механизмов такого явления, как подъем капель воды вверх по наклонной поверхности. Затем группа под руководством Анимангсу Гатаки реализовала полученные знания в методике организации качения вверх небольших полимерных цилиндров. Цилиндры массой около 4 мг были изготовлены из эластомера, а наклонная поверхность, по которой они перемещались, была покрыта органическим растворителем. В месте контакта растворителя и полимера последний начинает разбухать, что приводит к сдвигу центра масс. Цилиндр поворачивается и перемещается вверх на микроскопическое расстояние. При этом набухшая часть оказывается сверху и растворитель испаряется. А сухая часть вступает в контакт с растворителем и набухает, что провоцирует еще один поворот цилиндра. Таким образом, поочередное набухание и высыхание поверхности обеспечивает автономное перемещение объекта вверх по наклонной плоскости.Движение длится до тех пор, пока происходит контакт с растворителем. Как отмечает г-н Гатак, одно из удивительных свойств системы заключается в том, что при увеличении угла наклона плоскости ее эффективность повышается. В этом случае большее количество растворителя скапливается позади движущегося цилиндра, а не перед ним. В итоге ассимитричность центра тяжести повышается, и цилиндр способен поднимать наверх небольшой груз. В экспериментах цилиндр поднимал болтик массой 18 мг при собственном весе 4 мг. Исследователи отмечают, что разработанная ими система не может быть масштабирована до макроуровня (по крайней мере, пока). Но направление науки, изучающее возможности автономного перемещения объектов, является сравнительно молодым. Так основную пользу от разработки можно будет получить только в будущем. Но уже сейчас цилиндр-самокат может найти применение в сенсорных устройствах или мягких узлах робототехнических аппаратов. http://www.innocom.ru/news/tverdye-materialy-so-svojjstvami-zhidkostejj.html Международная группа ученых предложила использовать комбинированные материалы, сочетающие кристаллические и аморфные свойства. В качестве примера таких материалов исследователи представили сочетание меди и селена, в котором атомы селена составляют кристаллическую решетку, а атомы меди ведут себя аналогично жидкости. Новости инноваций, науки и технологий Fri, 23 Mar 2012 13:52:03 +0800 Ученые находятся в постоянном поиске эффективных термоэлектрических материалов, которые преобразуют тепло в энергию и наоборот. Международная группа ученых, включающая специалистов из Шанхайского института керамики Китайской Академии Наук, Брукхейвенской Национальной лаборатории, Калифорнийского технологического института и Университета штата Мичиган (США), предложила использовать комбинированные материалы, сочетающие кристаллические и аморфные свойства. В качестве примера таких материалов исследователи представили сочетание меди и селена, в котором атомы селена составляют кристаллическую решетку, а атомы меди ведут себя аналогично жидкости. По словам представителя группы Джефф Снайдер (США), материал похож на мокрую губку с очень мелкими порами.С одной стороны, губка выглядит и ведет себя как твердое тело. Но находящиеся внутри нее капельки воды передвигаются так же свободно, как если бы они находились в обычном потоке жидкости. Термоэлектрические материалы производят электроэнергию в том случае, если имеется большая разница температур. К примеру, один конец образца находится вблизи от нагревательного элемента, а другой — в обычной среде с комнатной температурой. Электроны диффундируют от горячего конца к холодному, таким образом, получается электрический ток. Эффективность термоэлектрика зависит от двух параметров: электропроводности и теплопроводности. И если высокая электропроводность идет на пользу, то от высокой теплопроводности больше вреда: тепло распространяется быстрее электронов, и ток затухает.Кристаллическая структура селено-медного материала снижает показатель электрического сопротивления. А атомы меди, находящиеся в состоянии, подобном жидкости, препятствуют распространению тепла. Тепловые колебания могут передаваться по двум типам волн — продольным и поперечным. В первом случае направление смещения атомов совпадает с направлением волны. Во втором — направление волны и вектор движение частиц перпендикулярны друг другу. В материалах с кристаллической структурой преобладают поперечные волны, так как атомы жестко связаны друг с другом и колебание одного атома вызывает колебания соседних. В аморфных веществах и жидкостях связи между атомами гораздо слабее, поэтому преобладают продольные волны. Поверхность водоемов (озер, морей, океанов) является исключением, так как там имеется пограничная среда между жидкостью и воздухом.Именно потому, что тепловые колебания в жидкостях могут перемещаться только за счет продольных волн, теплопроводность жидких и аморфных веществ значительно ниже. В случае селено-медной системы эффективность теплоэнергетика составляет 1,5 на 1000 градусов Кельвина. Это один из самых высоких показателей для известных материалов. Как отмечает г-н Снайдер, активное использование такой структуры началось еще 40 лет назад, в НАСА, в строительстве космических аппаратов. Но тогда еще не было понимания жидкостных свойств системы, и это очень осложняло работу. Новое исследование селено-медного материала может привести к разработке целого класса аналогичных структур, обладающих высокой термоэлектрической эффективностью. http://www.innocom.ru/news/razrabotana-model-jekonomichnogo-reaktora.html При нынешнем уровне развития науки запуск управляемой термоядерной реакции — вполне посильная задача. Специалисты Национальной лаборатории Сандиа (США) представили свой вариант устройства. Новости инноваций, науки и технологий Thu, 22 Mar 2012 22:34:00 +0800 При нынешнем уровне развития науки запуск управляемой термоядерной реакции — вполне посильная задача. Проблема в том, что все модели реакторов до сих пор остаются экономически невыгодными. Количество энергии, которую необходимо потратить на запуск реакции и ее поддержание превышает количество энергии, получаемой от реактора. Специалисты Национальной лаборатории Сандиа (США) представили свой вариант устройства. Он сочетает два подхода к созданию высокотемпературной плазмы и удержанию ее в ограниченном объеме: магнитный (принцип работы токомака) и инерциальный (использование лазерных импульсов). Смесь дейтерия и трития помещается в цилиндрический контейнер и обстреливается сверкороткими лазерными импульсами. Как утверждают ученые, достаточно всего одного, не слишком мощного лазера. Импульсы играют роль запала, обеспечивающего начало реакции.Под контейнером и над ним размещаются катушки индуктивности, создающие вертикальное магнитное поле. Оно не позволяет заряженным частицам покидать пространство контейнера и сокращает потери энергии. Кроме того, на поверхности контейнера при помощи отдельного мощного источника электрического тока создается еще одно, чрезвычайно сильное магнитное поле. Сила этого поля заставляет стенки контейнера сжиматься, уменьшая первоначальный объем. Также это поле сжимает магнитные поля, образованные верхней и нижней катушками. Такое мощное сочетание полей обеспечивает атомам дейтерия и трития тесный контакт, и они начинают соединяться друг с другом. Как заявил автор исследования Стив Слатц, компьютерное моделирование и расчет такой системы показали, что выделяемая энергия должно превышать потребляемую.При подаче на устройство 60 мегаампер отдача должна составлять 6 гигаампер (увеличение в 100 раз). А энергозатраты в 70 мегаампер уже могут обеспечить 70 гигаампер (прогрессивный рост энергоотдачи). Оборудование, установленное в лаборатории Сандиа, позволяет подать на реактор только 26  мегаампер. Но ученые уверены, что этого будет достаточно, чтобы обеспечить состояние равновесия (равенство подаваемой и получаемой энергии), которое никогда ранее не достигалось. Результаты испытания экспериментальной установки планируется получить в конце 2013 года. В настоящее время исследователи занимаются подготовкой необходимого оборудования, а также проверкой некоторых частей конструкции. Главная сложность, которая может возникнуть — неустойчивость корпуса и магнитного поля. Это может помешать равномерному сжатию топлива и нарушить необходимое условие полезной имплозии. http://www.innocom.ru/news/novyjj-sposob-zagljanut-vnutr-tverdykh-tel.html Исследователи Йельского Университета (США) разработали новый способ изучения внутренностей твердых предметов, в том числе костей животных. Специальный магнитно-резонансный томограф позволяет получать трехмерные изображения плотных материалов с высоким разрешением. Новый аппарат МРТ позволяет работать с атомами фосфора, содержание которых в костной ткани, биологических образцах и многих геологических породах достаточно велико. Новости инноваций, науки и технологий Wed, 21 Mar 2012 09:09:23 +0800 Исследователи Йельского Университета (США) разработали новый способ изучения внутренностей твердых предметов, в том числе костей животных. Специальный магнитно-резонансный томограф позволяет получать трехмерные изображения плотных материалов с высоким разрешением. Обычный сканер МРТ работает с атомами водорода, манипулируя их состоянием при помощи сильных магнитов и радиоволн. Атомы водорода поглощают энергию, а затем излучают ее снова, изменяя характеристики первоначальных импульсов. Компьютерная программа преобразует эти отраженные сигналы в изображение. Такая методика является мощным инструментом для изучения мягких тканей, содержащих большое количество воды. Но ее трудно использовать для сканирования более твердых и относительно «сухих» объектов. Новый аппарат МРТ позволяет работать с атомами фосфора, содержание которых в костной ткани, биологических образцах и многих геологических породах достаточно велико.При этом используются более сложные последовательности радиоимпульсов. Как отмечает профессор Шон Барретта, главный исследователь проекта, именно дополнительные электромагнитные импульсы являются ключевым фактором инновации. К сожалению, пока новый аппарат может быть использован только для работы с неживыми объектами, так как при сканировании выделяется слишком много тепла. Ученые проверили действие МРТ сканера и получили подробные изображения костей кролика, коровы и мыши, а также печени, сердца и мозга животных. По мнению исследователей, устройство можно применять для изучения археологических находок и геологических образцов. В будущем методика под названием «квадратичное эхо МРТ твердого тела» может быть трансформирована для работы с другими элементами (а не только фосфором).