СМИ о нас
| 17.12.25 | 17.12.2025 Российский научный фонд. Искусственный интеллект и новый люминесцентный материал в семь раз повысили точность измерения температуры по свечению вещества |
Ученые разработали гибридный метод измерения температуры, который сочетает использование передовых люминесцентных материалов и глубокое машинное обучение. Исследователям удалось повысить точность температурных измерений в семь раз по сравнению с традиционными подходами, что открывает новые возможности для наномедицины, где измерения обычными термометрами невозможны. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Materials Chemistry Frontiers.
Люминесценция исследованного соединения при температуре жидкого азота (-196°С). Источник: Трофим Поликовский
Во многих сферах — от наномедицины до микроэлектроники — важно уметь точно измерять температуру микроскопических объектов. Например, термометрия может позволить отличить раковые клетки от здоровых, поскольку температура первых на 0,5–2°С выше: злокачественные образования потребляют и производят больше энергии, чем здоровые ткани. С помощью такого подхода можно было бы диагностировать рак на самых ранних стадиях, когда другие методы еще не эффективны. Однако традиционные контактные термодатчики часто неприменимы для таких целей из-за большого размера и невозможности поместить их внутрь биологической ткани или клетки.
Альтернативой служит люминесцентная термометрия — метод, в рамках которого температуру оценивают по свечению специальных материалов — люминофоров. При нагревании и охлаждении яркость и цвет люминесценции (то есть свечения) этих соединений меняются, благодаря чему можно определить их температуру с точностью до десятых долей градуса. Такое свойство люминесцентного термометра дает возможность бесконтактно работать с мелкими биологическими объектами и очень хрупкими материалами. Однако стандартные физические модели расчета температуры по спектрам излучения хорошо работают лишь для простейших люминофоров, которые зачастую не подходят для использования в реальных условиях. Следовательно, для точных измерений температуры в биологии и материаловедении нужны более совершенные методы.
Ученые из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) синтезировали полимерный комплекс, который при охлаждении светится зеленым цветом, а при комнатной температуре — красным. Уникальной особенностью этого комплекса является сочетание в себе ионов двух редкоземельных элементов — тербия и европия. При этом ионы тербия обеспечивают свечение в зеленом диапазоне, а европия — в красном.
Авторы исследования Трофим Поликовский и Виктория Гончаренко проводят эксперимент по измерению спектров люминесценции. Источник: Трофим Поликовский
Чтобы оценить термочувствительность полученного соединения, авторы постепенно меняли температуру от -78°С до 27°С. Оказалось, что при нагревании всего на 1°С яркость красного свечения становится на 5,5% больше, чем зеленого, следовательно, спектр испускания заметно меняется. В результате термометр позволил зафиксировать изменение температуры с точностью в 0,7°С при использовании стандартной физической модели расчета температуры.
Чтобы еще больше повысить точность, авторы применили искусственный интеллект для анализа спектров свечения. Нейросеть обучили на 2688 спектрах люминесценции, измеренных при разных температурах, благодаря чему она смогла замечать мельчайшие нелинейные изменения в форме кривых, которые совершенно не удается зафиксировать, если исследователь вручную анализирует часть спектра. Алгоритм автоматически выделил наиболее информативные признаки изменения температуры и построил более точную модель зависимости между характером кривых и температурой. В результате применение искусственного интеллекта позволило уменьшить ошибку определения температуры в семь раз по сравнению с классическими методами.
Дифракционная картина люминесценции исследуемого вещества. Видно, как оранжевое свечение самого образца раскладывается на отдельные цветовые компоненты в результате дифракции. Источник: Трофим Поликовский
Таким образом, разработанный авторами светящийся материал в сочетании с технологией искусственного интеллекта для обработки спектров позволит создавать сверхточные бесконтактные термометры для медицины и электроники. Новый инструмент даст возможность диагностировать серьезные заболевания на ранней стадии и контролировать перегрев миниатюрных компонентов микросхем в режиме реального времени.
«Наша работа демонстрирует взаимно усиливающий эффект дизайна новых материалов и передовых методов искусственного интеллекта. Использование нейронных сетей дало возможность обнаружить незначительные изменения в спектрах и извлечь из них точные данные об изменении температуры. Предложенную методологию можно применить для анализа спектров люминесценции широкого класса люминесцентных материалов, что открывает путь к созданию точных измерительных систем будущего. В дальнейшем мы планируем на основе полученных результатов создать высокоточный термометр для измерения температур в криогенной области для контроля сверхпроводящих систем, где особенно необходимы бесконтактные методы анализа», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Трофим Поликовский, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной спектроскопии люминесцентных материалов Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и аспирант Физтех-школы физики и исследований имени Ландау МФТИ.
В исследовании принимали участие сотрудники Московского физико-технического института (Москва), Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (Москва), Московского государственного университета (Москва) и Университета Авейру (Португалия).
| 17.12.25 | 17.12.2025 InScience. ИИ и новый люминесцентный материал в семь раз повысили точность измерения температуры по свечению вещества |
Дифракционная картина люминесценции исследуемого вещества. Видно, как оранжевое свечение самого образца раскладывается на отдельные цветовые компоненты в результате дифракции. Источник: Трофим Поликовский.
Ученые разработали гибридный метод измерения температуры, который сочетает использование передовых люминесцентных материалов и глубокое машинное обучение. Исследователям удалось повысить точность температурных измерений в семь раз по сравнению с традиционными подходами, что открывает новые возможности для наномедицины, где измерения обычными термометрами невозможны. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Materials Chemistry Frontiers.
Во многих сферах — от наномедицины до микроэлектроники — важно уметь точно измерять температуру микроскопических объектов. Например, термометрия может позволить отличить раковые клетки от здоровых, поскольку температура первых на 0,5–2°С выше: злокачественные образования потребляют и производят больше энергии, чем здоровые ткани. С помощью такого подхода можно было бы диагностировать рак на самых ранних стадиях, когда другие методы еще не эффективны. Однако традиционные контактные термодатчики часто неприменимы для таких целей из-за большого размера и невозможности поместить их внутрь биологической ткани или клетки.
Альтернативой служит люминесцентная термометрия — метод, в рамках которого температуру оценивают по свечению специальных материалов — люминофоров. При нагревании и охлаждении яркость и цвет люминесценции (то есть свечения) этих соединений меняются, благодаря чему можно определить их температуру с точностью до десятых долей градуса. Такое свойство люминесцентного термометра дает возможность бесконтактно работать с мелкими биологическими объектами и очень хрупкими материалами. Однако стандартные физические модели расчета температуры по спектрам излучения хорошо работают лишь для простейших люминофоров, которые зачастую не подходят для использования в реальных условиях. Следовательно, для точных измерений температуры в биологии и материаловедении нужны более совершенные методы.
Ученые из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) синтезировали полимерный комплекс, который при охлаждении светится зеленым цветом, а при комнатной температуре — красным. Уникальной особенностью этого комплекса является сочетание в себе ионов двух редкоземельных элементов — тербия и европия. При этом ионы тербия обеспечивают свечение в зеленом диапазоне, а европия — в красном.
Чтобы оценить термочувствительность полученного соединения, авторы постепенно меняли температуру от -78°С до 27°С. Оказалось, что при нагревании всего на 1°С яркость красного свечения становится на 5,5% больше, чем зеленого, следовательно, спектр испускания заметно меняется. В результате термометр позволил зафиксировать изменение температуры с точностью в 0,7°С при использовании стандартной физической модели расчета температуры.
Чтобы еще больше повысить точность, авторы применили искусственный интеллект для анализа спектров свечения. Нейросеть обучили на 2688 спектрах люминесценции, измеренных при разных температурах, благодаря чему она смогла замечать мельчайшие нелинейные изменения в форме кривых, которые совершенно не удается зафиксировать, если исследователь вручную анализирует часть спектра. Алгоритм автоматически выделил наиболее информативные признаки изменения температуры и построил более точную модель зависимости между характером кривых и температурой. В результате применение искусственного интеллекта позволило уменьшить ошибку определения температуры в семь раз по сравнению с классическими методами.
Таким образом, разработанный авторами светящийся материал в сочетании с технологией искусственного интеллекта для обработки спектров позволит создавать сверхточные бесконтактные термометры для медицины и электроники. Новый инструмент даст возможность диагностировать серьезные заболевания на ранней стадии и контролировать перегрев миниатюрных компонентов микросхем в режиме реального времени.
«Наша работа демонстрирует взаимно усиливающий эффект дизайна новых материалов и передовых методов искусственного интеллекта. Использование нейронных сетей дало возможность обнаружить незначительные изменения в спектрах и извлечь из них точные данные об изменении температуры. Предложенную методологию можно применить для анализа спектров люминесценции широкого класса люминесцентных материалов, что открывает путь к созданию точных измерительных систем будущего. В дальнейшем мы планируем на основе полученных результатов создать высокоточный термометр для измерения температур в криогенной области для контроля сверхпроводящих систем, где особенно необходимы бесконтактные методы анализа», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Трофим Поликовский, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной спектроскопии люминесцентных материалов Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и аспирант Физтех-школы физики и исследований имени Ландау МФТИ.
В исследовании принимали участие сотрудники Московского физико-технического института (Москва), Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (Москва), Московского государственного университета (Москва) и Университета Авейру (Португалия).
https://inscience.news/ru/article/russian-science/ii-i-novy-lyuminiscentny-material-v-sem-raz-povys
| 15.12.25 | 10.12.2025 Петроград. Академия наук представила Путину атомные часы для навигационных систем |
Президент РАН Геннадий Красников рассказал Владимиру Путину о создании российских атомных часов на основе атомов тулия на встрече в Кремле. В ходе разговора 9 декабря ученые объяснили, как новая разработка повышает точность навигационных систем.
Фото: пресс-служба Кремля
РАН представила оптические атомные часы, созданные в ФИАН на основе атомов тулия. Разработка обеспечивает точность порядка десяти в минус шестнадцатой степени и компенсирует погрешности, возникающие из-за влияния внешних магнитных и электрофизических полей. Ученые отметили, что такие часы подходят для транспортировки, включая запуск на орбиту, и способны повысить точность позиционирования навигационных систем вроде ГЛОНАСС, сообщил телеканал «360».
Участники встречи обсудили и другие научные направления, которыми занимается академия. РАН курирует более шести тысяч фундаментальных исследований в сотнях научных учреждений страны, а также координирует проекты в области нейронных сетей. Путин напомнил участникам V Конгресса молодых ученых, что государство продолжит софинансировать работу ведущих специалистов через систему грантов.
| 15.12.25 | 10.12.2025 360.ru. В России разработали атомные часы, повышающие точность навигации |
:format(webp)/YXJ0aWNsZXMvaW1hZ2UvMjAyNS8xMi9waG90by0yMDI1LTEyLTA5LTIzLTI2LTMxLmpwZw.webp?w=1920)
В России разработали оптические атомные часы на основе атомов тулия, которые способны значительно повысить точность навигационных систем, включая ГЛОНАСС. Об этом президент Российской академии наук Геннадий Красников сообщил Владимиру Путину на рабочей встрече в Кремле, посвященной роли РАН в научно-технологическом развитии страны.
Красников пояснил, что разработка выполнена в Физическом институте имени Лебедева (ФИАН) и обладает рекордной точностью — порядка 10 в минус 16 степени. По его словам, часы позволяют компенсировать погрешности, вызванные внешними магнитными и электрофизическими полями.
«Такие часы транспортные, их можем в космос направлять. И сегодняшняя, скажем, ГЛОНАСС-система, там всего на три порядка, на два-три порядка хуже. И если ее сделать, то мы сразу же на порядок увеличиваем только за счет этого точность позиционирования», — добавил президент РАН.
В ходе встречи были затронуты и другие значимые научные проекты, координируемые академией, включая исследования в области нейронных сетей. Всего РАН курирует более шести тысяч фундаментальных исследований в 714 научных учреждениях России.
На встрече с участниками V Конгресса молодых ученых Путин подчеркнул, что государство и дальше будет софинансировать работу ведущих специалистов через систему грантов.
https://360.ru/news/nauka/v-rossii-razrabotali-atomnye-chasy-povyshajuschie-tochnost-navigatsii/
| 15.12.25 | 09.12.2025 Аргументы и факты. Российские ученые создали атомные часы способные повысить точность ГЛОНАСС |
Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН создал оптические атомные часы, способные существенно повысить точность навигационной системы ГЛОНАСС. Об этом сообщил президент Российской академии наук Геннадий Красников во время встречи с президентом России Владимиром Путиным.
По словам Красникова, новые оптические атомные часы, основанные на атомах тулия, обладают уникальными свойствами, которые позволяют минимизировать погрешности, связанные с магнитными и электрофизическими полями. Это позволяет достичь рекордной точности — до десяти в минус шестнадцатой степени.
Разработка была проведена в Физическом институте имени Лебедева, где учёные смогли установить новые стандарты точности. Эти часы могут быть использованы в космосе.
«Сегодняшние ГЛОНАСС-системы всего на два-три порядка хуже. И если её сделать, то мы сразу же на порядок увеличиваем только за счёт этого точность позиционирования. Это такой мировой уровень. Эта работа выполнена у нас в Физическом институте Лебедева», — отметил Красников.
В Кремле состоялась встреча президента России Владимира Путина с президентом Российской академии наук (РАН) Геннадием Красниковым. Основным вопросом, поднятым на встрече, стало участие РАН в решении задач научно-технологического развития России.
| 15.12.25 | 09.12.2025 Мурманский вестник. Российские ученые создали атомные часы |
Президент Российской академии наук Геннадий Красников сообщил Владимиру Путину о создании российскими учеными атомных часов, обладающих беспрецедентной точностью измерения времени. Эти часы, разработанные в Физическом институте имени Лебедева, основаны на оптической технологии с использованием атомов тулия, что позволяет минимизировать влияние электромагнитных полей и значительно снизить погрешность измерений, пишет «РИА Новости».
По словам Красникова, такая технология обеспечит повышение точности навигационных систем, включая российскую систему ГЛОНАСС, на порядок выше текущих показателей. Ученый также отметил, что новые атомные часы могут использоваться не только на Земле, но и в космических аппаратах, что позволит существенно увеличить надежность и эффективность спутниковых систем позиционирования.
https://www.mvestnik.ru/newslent/rossijskie-uchenye-sozdali-atomnye-chasy/
| 15.12.25 | 09.12.2025 ОТР. Президент РАН рассказал Путину о новой разработке российских ученых |
Президент Российской академии наук Геннадий Красников во время встречи с президентом России Владимиром Путиным рассказал о разработанных отечественными специалистами атомных часах. Его слова привело РИА «Новости».
Атомные часы разработали в Физическом институте имени Лебедева. Работающие на атомах тулия приборы неуязвимы к помехам, возникающим из-за магнитных и электрофизических полей.
Красников отметил, что главное достоинство часов – возможность их транспортировки. Они будут особенно полезны в космосе, а также при налаживании работы навигационных систем.
«Мы сразу же на порядок увеличиваем только за счет этого точность позиционирования. Это такой мировой уровень», – объяснил президент РАН.
| 15.12.25 | 09.12.2025 Life.ru. В России разработали атомные часы, повышающие точность навигации |
Геннадий Красников на встрече с Владимиром Путиным. Обложка © kremlin.ru
Президент Российской академии наук Геннадий Красников в ходе встречи с главой государства Владимиром Путиным представил новую разработку отечественных учёных. Речь идёт об оптических атомных часах, способных на порядок повысить точность систем навигации.
«Это атомные часы оптические, основанные на атомах тулия. Там есть такие свойства определённые, которые позволяют их использовать тем, что гасить погрешности, за счёт которых это магнитные, электрофизические поля. И у нас получается высочайшая точность, десять в минус шестнадцатой степени», — пояснил Красников.
Глава РАН подчеркнул, что часы были разработаны в Физическом институте имени Лебедева, где специалистам удалось выйти на высочайшие мировые стандарты точности. Он также отметил, что такие часы являются транспортабельными и могут быть использованы в космическом пространстве.
По словам Красникова, текущая точность системы ГЛОНАСС на два-три порядка ниже. Внедрение новой разработки позволит улучшить точность позиционирования.
| 15.12.25 | 09.12.2025 ИА Татар-информ. Российские ученые разработали атомные часы для сверхточной навигации |
Российские ученые разработали оптические атомные часы, способные на порядок повысить точность навигационных систем. Об этом заявил президент РАН Геннадий Красников на встрече с Президентом России Владимиром Путиным, сообщает РИА Новости.
Он уточнил, что часы основаны на атомах тулия. «Там есть такие свойства определенные, которые позволяют их использовать, чтобы гасить погрешности, за счет которых это магнитные, электрофизические поля. И у нас получается высочайшая точность, десять в минус шестнадцатой степени», – отметил Красников.
По его словам, разработка велась в российском Физическом институте имени Лебедева, где удалось достичь рекордных стандартов точности. Часы имеют транспортный формат и могут быть использованы в космических системах.
«И сегодняшняя, скажем, ГЛОНАСС-система, там всего на два-три порядка хуже. И если ее сделать, то мы сразу же на порядок увеличиваем только за счет этого точность позиционирования… Это такой мировой уровень. Эта работа выполнена у нас в Физическом институте Лебедева», – подчеркнул президент РАН.
| 15.12.25 | 09.12.2025 ТАСС. Разработанные физиками РАН атомные оптические часы увеличат точность ГЛОНАСС |
МОСКВА, 9 декабря. /ТАСС/. Физический институт имени П. Н. Лебедева Российской академии наук (РАН) разработал атомные оптические часы, которые могут на порядок увеличить точность навигационной системы "ГЛОНАСС". Об этом заявил президент РАН Геннадий Красников на встрече с президентом РФ Владимиром Путиным.
"Отделение физических наук - тоже фундаментальное достижение - атомные оптические часы, основанные на атомах тулия. Там есть такие свойства определенные, которые позволяют их использовать, чтобы гасить погрешности магнитных и электрофизических полей. И у нас получается высочайшая точность - 10 в минус 16-й степени. Но главное, что это возимые часы, транспортные, их можно в космос направлять, и сегодняшние ГЛОНАСС-системы всего на два-три порядка хуже", - сказал Красников.
По его словам, если разместить данные часы на спутнике в космосе, то сразу же на порядок увеличится точность позиционирования системы "ГЛОНАСС". При этом дальше можно увеличить точность до 10 в минус 17-й и 18-й степени - это мировой уровень, отметил Красников.
