Полина Ковалёва, биомедицинский инженер из МИСИС, участвовала в разработке биополимера для регенерации тканей.
Российским учёным в этом году пришлось быстро приспосабливаться к новым условиям и решать непредвиденные задачи, чтобы не останавливать развития отечественной науки.
Исследователи вновь доказали, что могут реализовывать смелые идеи даже в самой непростой международной обстановке. В этом им помогли и правительственные гранты — без финансовой поддержки государства многие проекты остались бы только на бумаге.
Уникальный ядерный реактор
В сентябре четвёртый энергоблок Белоярской АЭС в Свердловской области первым в мире был полностью переведён на инновационное МОКС-топливо.
Это позволит увеличить количество топлива, доступного для атомной энергетики, в десятки раз, рассказал директор атомной электростанции Иван Сидоров.
Но, самое главное, в реакторе БН-800 четвёртого энергоблока можно применять отработавшее ядерное топливо других АЭС. Конечно, после соответствующей обработки.
По показателям надёжности и безопасности БН-800 входит в число лучших ядерных реакторов мира.
Фото Уралэнергострой.
В отличие от обогащённого урана, который традиционно применяется в атомной энергетике, МОКС-топливо состоит из оксидов плутония и обеднённого урана. Такое топливо производят на предприятиях Росатома в Красноярском крае.
Оксид плутония получают при переработке отработавшего ядерного топлива, а оксид обеднённого урана — из так называемых вторичных хвостов производства обогащённого урана.
Это позволяет пустить в дело "излишки" производства и снизить необходимость добычи урана для ядерных реакторов — несомненно, полезный шаг с точки зрения экологии.
Имплантат, предсказывающий речь
Учёные из НИУ ВШЭ и Московского государственного медико-стоматологического университета им. А.И. Евдокимова разработали нейросеть, которая прогнозирует слова, которые хочет сказать человек, по активности его мозга.
Точность алгоритма составила 55% и 75% для двух испытуемых. Для этого первому вживили в небольшой участок мозга всего шесть электродов, а второму – восемь.
Похожую точность в других исследованиях показывают устройства с электродами, расположенными по всей поверхности мозга.
Поясним, что электроды были внедрены в мозг людей для терапии тяжёлой эпилепсии, а не просто ради эксперимента.
Компактное устройство можно будет имплантировать под местной анестезией, что обеспечит более безопасное вмешательство, чем существующие аналоги.
Платформа "Северный полюс"
Ледостойкая платформа "Северный полюс" отправилась в первую арктическую экспедицию в августе 2022 года.
Это уникальное научно-исследовательское судно предназначено для круглогодичных экспедиций в высоких широтах Северного Ледовитого океана.
Главная ценность платформы – 15 научных лабораторий, в которых будет изучаться природа Арктики.
Проект самодвижущейся платформы "Северный полюс" разработан для восстановления регулярных исследований в Центральной Арктике.
Иллюстрация ААНИИ.
На "Северном полюсе" будут проводиться геологические, акустические, геофизические и океанографические исследования. На одной из его палуб оборудована взлётно-посадочная площадка для вертолётов.
Судно способно проходить во льдах без помощи ледокола и обеспечивает комфортные условия для жизни экипажа и научного персонала при температуре до -50°C и влажности 85%.
Платформа открывает новую веху в полевых исследованиях Арктики. Экспедиции на дрейфующих льдинах, первая из которых прошла в северных широтах ещё в 1937 году, ушли в прошлое. Ледовые станции стали слишком небезопасны в условиях таяния арктических льдов.
Аналог самого сложного в мире минерала
Кристаллографы из СПбГУ с коллегами из Чехии и США получили в лабораторных условиях вещество, похожее на минерал юингит.
Он имеет самую сложную структуру на Земле из всех известных.
Кроме фундаментального научного интереса это исследование несёт и практическую ценность.
В основе юингита — нанокластеры из атомов урана и карбонатных групп. Когда учёные разберутся в "превращениях" юингита, они смогут, например, попытаться сделать процесс добычи и переработки урана менее опасным для человека.
Российский квантовый компьютер
В 2022 году учёные из Российского квантового центра запатентовали физическую реализацию компьютера на многоуровневых квантовых ячейках памяти — кудитах.
Если кубиты — квантовые биты — могут принимать значения 0, 1, а также находиться в состоянии суперпозиции, то кудиты могут "содержать" три, четыре значения и более. А это значит, они могут хранить и обрабатывать ещё больше информации, чем "традиционные" кубиты.
При этом архитектура, предложенная российскими учёными — не просто теория. Универсальный квантовый компьютер с облачным доступом планируется создать уже через пару лет.
А сама облачная платформа для квантовых вычислений команды QBoard и Российского Квантового Центра уже существует.
Квантовую микросхему, которая применялась в эксперименте, изготовили сотрудники Лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ.
Фото НИТУ МИСиС.
В то же время учёные из НИТУ МИСИС и МФТИ создали первый в России квантовый процессор на 4 кубитах, который достиг 97% точности двухкубитных операций. Эксперимент был проведён 8 ноября 2022 года.
В обновлённую дорожную карту "Квантовые вычисления" правительства России входит создание квантового университета и программ дополнительного образования в этой сфере.
Импортозамещение в области квантовых технологий
Российский разработчик электронных устройств на основе квантовых технологий QRate представил детекторы одиночных фотонов, частиц света, которые смогут заменить иностранные устройства в условиях международных санкций в отношении России.
Такие детекторы являются ключевым компонентом в системах квантовой криптографии. Но применяются они и в телекоммуникациях, спектроскопии, разработке лекарственных препаратов, анализе ДНК и многих других научных областях.
Назальная вакцина от коронавируса
В 2022 году в гражданский оборот вышла назальная вакцина от коронавирусной инфекции, разработанная научным центром имени Гамалеи. Её предлагается применять в качестве бустера — через год после вакцинации стандартной вакциной от ковида.
Такая вакцина вводится в организм через нос и не требует использования иглы.
Самая тесная двойная чёрная дыра
Международная группа учёных получила новые доказательства наличия двойной сверхмассивной чёрной дыры в галактике OJ 287.
Вторая, менее массивная чёрная дыра вращается вокруг первой, дважды пронзая её аккреционный диск каждые 12 лет.
Этот рисунок иллюстрирует прохождение малой чёрной дыры через аккреционный диск большой.
Иллюстрация R. Hurt (NASA/JPL)/Abhimanyu Susobhanan (Tata Institute of Fundamental Research).
Новые данные были получены при участии космического проекта "Радиоастрон", который возглавляет Астрокосмический центр ФИАН и осуществляется при поддержке Роскосмоса.
Система OJ 287 является единственным на сегодняшний день известным представителем тесной двойной сверхмассивной чёрной дыры.
Первый спутник "Сферы" выведен на орбиту
22 октября 2022 года ракета-носитель "Союз-2.1б" стартовала с космодрома Восточный с первым аппаратом федерального проекта "Сфера" — "Скиф-Д" — на борту.
Роскосмос сообщает, что новый спутник позволит отработать технологии предоставления широкополосного доступа в интернет на всей территории России. Аналог американской системы Starlink.
Момент запуска ракеты "Союз-2.1б" с космодрома Восточный 22 октября 2022 года.
Роскосмос
В "Сферу" должны будут войти пять спутниковых группировок связи и пять группировок дистанционного зондирования Земли. В общей сложности для проекта "Сфера" будут созданы более 600 космических аппаратов.
Для этой и других нужд в России в будущих годах будет запущено серийное производство спутников.
Математическая модель сердечно-сосудистой системы
Российские исследователи из НИУ "Московский институт электронной техники" (МИЭТ) создали уникальное программное обеспечение. Оно позволяет прогнозировать, как тот или иной имплантат будет взаимодействовать с сердечно-сосудистой системой конкретного пациента.
Благодаря этому при разработке каждого отдельного устройства можно будет учесть индивидуальные особенности кровообращения пациента.
Это очень важный вклад российских учёных в персонализированную медицину будущего.