Нейрохирургические операции – колоссально сложный процесс, требующий от врача предельного понимания структуры головного мозга, природы и формы патологии, допустимых границ вмешательства. Даже нейрохирурги с многолетним опытом могут испытывать трудности, столкнувшись с редким клиническим случаем, будь то труднодоступная локация опухоли, обширный инсульт или особенно крупная гематома.

Команда студентов НИТУ «МИСиС» разработала «фантом» человеческого мозга – модель из гидрогеля со структурным и механическим подобием реальному органу. «Фантомозг» позволит студентам изучать патологическую анатомию тканей, а практикующим нейрохирургам – проводить тренировочное оперативное вмешательство.

Материаловеды НИТУ «МИСиС» и Университета Западной Австралии представили инновационный биорезорбируемый сплав на основе магния, галлия и цинка. Материал может применяться для изготовления временных имплантатов при лечении переломов и восстановлении хирургически удалённых участков кости, а также в терапии остеопороза, множественной миеломы, болезни Педжета. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Journal of Magnesium and Alloys.

В силовой полупроводниковой электронике, как и во многих других областях полупроводниковой электроники, возможности кремния, основного полупроводникового материала, оказались практически исчерпанными. Поэтому ученые ведут интенсивный поиск материалов с новыми свойствами, которые позволили бы обеспечить качественный рывок в достижимых величинах напряжений и токов и рабочих температурах при сохранении высокой эффективности работы.

Ключом здесь является переход к так называемым широкозонным материалам, в которых требуется сообщить электронам атомов очень большую энергию, чтобы они начали участвовать в переносе электрического тока. Чем больше ширина запрещённой зоны, тем более высокое напряжение можно приложить к контактам прибора, не вызывая электрического пробоя, и тем ближе можно расположить контакты, уменьшая сопротивление, а значит, электрические потери мощности, и тем при более высокой температуре устройство будет сохранять свою работоспособность.

Ученые НИТУ «МИСиС», ФТИ им. А.Ф. Иоффе и компании «Совершенные кристаллы» продемонстрировали возможность изготовления нового материала и эффективного управления его свойствами с помощью дешёвой и экономичной технологии его выращивания. Материал является перспективной альтернативой кремнию в приборах силовой полупроводниковой электроники, области, имеющей дело с разработкой приборов и устройств, осуществляющих коммутацию, преобразование, усиление электрических сигналов с большими токами и напряжениями, т.е. с большой мощностью. Материал позволяет работать с более высокими напряжениями, при более высоких температурах, с меньшими потерями мощности.

И вновь мы рассказываем о самых медийных исследованиях российских университетских учёных, получивших наибольший резонанс в СМИ. Сегодня у нас — ТОП-10 самых нашумевших научных разработок мая.

По традиции — сначала о том, о чем мы вам не расскажем. В горячую десятку не смогли пробиться новости о создании программы, которая собирает геномы вирусов для того, чтобы их впоследствии расшифровать, о том, что поврежденная сердечная ткань лучше всего восстанавливается, если для ее «починки» используются относительно молодые стволовые клетки возрастом в 15-28 дней, о создании «электронного носа», с помощью которого можно выявлять заболевания легких по выдыхаемому воздуху, о технологии извлечения пользы из токсичных отходов, о разработке нанонити для сдерживания коронавирусной инфекции и многие другие исследования.

Кто же сумел преодолеть планку читательского интереса и оказаться в горячей десятке?


Сергей Бобылев/ТАСС

Даже в условиях пандемии COVID-19 онкозаболевания остаются одной из самых распространённых причин смертей мире. Поэтому исследователи не перестают искать способы диагностики и терапии рака, в том числе с использованием все более востребованных сейчас нанотехнологий.

Международная группа исследователей НИТУ «МИСиС» и Университета Клемсона (Clemson University, Клемсон, США) предложила новый способ получения наночастиц золота, основанный на синтезе под воздействием ультрафиолета. Способ исключает использование агрессивных химических агентов; полученные наночастицы безопасны для организма и могут применяться для диагностики и терапии онкологических заболеваний. Результаты опубликованы в международном научном журнале Biomaterials Science.

Активное развитие аэрокосмической отрасли предъявляет все более серьезные требования к летательным аппаратам: они должны быть быстрыми, износостойкими, должны снижаться затраты на производство и обслуживание. Многие ведущее космические агентства (НАСА, ЕКА (Европа), а также агентства Японии, Китая и Индии) ведут активную разработку таких летательных аппаратов многоразового пользования — воздушно-космических самолетов (ВКС), применение которых позволит существенно снизить стоимость доставки людей и грузов на орбиту, а также сократить временные интервалы между полетами. С учетом такого количества требований к производительности аппаратов, требуется серьезно совершенствовать качество используемых в них материалов.

Группа ученых НИТУ «МИСиС» разработала керамический материал с самой высокой температурой плавления среди всех известных на данный момент соединений. Благодаря уникальному сочетанию физических, механических и термических свойств, материал перспективен для использования в наиболее теплонагруженных узлах летательных аппаратов — носовых обтекателях, воздушно-реактивных двигателях и острых передних кромках крыльев, работающих при температурах выше 2000 °С.

И снова о злободневной теме здоровья. При инсультах и травмах позвоночника, помимо непосредственного поражения нервных волокон опасны и вторичные процессы, связанные с начальным повреждением, — перепроизводство свободных радикалов и развивающееся воспаление тканей. Международный коллектив ученых разработал управляемую биохимическую «ловушку» свободных радикалов. В основе — фермент супероксиддисмутаза.

Довольно большое число наших публикаций посвящено биомедицинским технологиям. В последнее время – особенно. Нет, мы не сужаем наш профиль, просто уж очень много хороших новостей по теме. Кстати, вот еще одна – про полимерные имплантаты, поваренную соль, минералы, белки и мышей.

Две основные проблемы в имплантационной хирургии — медленная приживаемость имплантата и риск развития бактериальной инфекции в месте его установки. Ускорить приживаемость возможно изготовив имплантат из биоактивного материала, который стимулирует деление остеобластов — костных клеток пациента. С инфекцией же борются при помощи антибиотиков, но бактерии быстро вырабатывают к ним устойчивость. Эта проблема требует создания новых эффективных способов борьбы с инфекциями, например, применение ионов металлов, известных своей бактерицидной активностью или способностью к генерации активных форм кислорода (они губительны для оболочек бактерий).

Большинство современных имплантатов изготавливаются из титана — он прочен, биоинертен и не подвержен коррозии. Однако, титан не обладает биоактивными и антибактериальными свойствами, и именно поэтому ученые активно работают над созданием покрытий, устраняющих эти недостатки. Хорошие результаты демонстрирует пленка оксида титана (TiO2) — из-за пористой структуры она наиболее пригодна для деления костных клеток, а включение в ее состав кальция Ca и фосфора P обеспечивает биоактивность. Тем не менее, по-прежнему важной задачей является наделение имплантата антибактериальными свойствами.

При детектировании объекта при помощи радара на него посылается волновой сигнал, и на основании отраженной волны определяется местоположение объекта. Современные методы стелс-маскировки направлены на то, чтобы отраженная от объекта волна поглощалась маскирующим покрытием, минимизируя отклик для радара. Однако одно лишь покрытие само по себе неспособно свести этот отклик к полному нулю из-за совокупности факторов: геометрии поверхности, высокой скорости движения, прогрессивных высокочувствительных методов локации, неэффективности поглощения стелс- покрытия. Международный коллектив ученых из НИТУ «МИСиС» и Политехнического университета Турина (Италия) в рамках сотрудничества по проекту ANASTASIA предложили принципиально новый вариант стелс-маскировки, которая позволит направленному на объект сигналу радара не отражаться, не поглощаться, а просто проходить насквозь, как будто никакого объекта нет. Такой метод маскировки основан не на создании маскирующего покрытия, а на изменении конфигурации всей системы объекта.

Добрый день. В комментариях к нашему материалу о лучших достижениях отечественных учёных 2019 года хабровчане признавались, что о некоторых открытиях слышат впервые. Тогда и появилась идея знакомить читателей Хабра с достижениями российских университетских учёных. Поскольку определять важность открытий все эксперты отказались, мы решили рассказывать о самых медийных открытиях; разработках российских учёных, получивших наибольший резонанс в СМИ. Поскольку март еще не закончился, сегодня мы представим вам ТОП-10 самых нашумевших научных разработок февраля.

Но сначала о том, о чем мы не расскажем. Мы не расскажем вам о том, что лишний свет ночью приближает старость, что выявлена связь между знанием языков и когнитивными способностями, что найдены регуляторы кровоснабжения, которые помогут при гипертонии, что к массовой гибели нерп на Байкале могли привести проблемы с сердцем, а также о том, что серийных сексуальных маньяков-убийц классифицировали по «почерку».



Все эти разработки хотя и были близки, но не вошли в лучшую десятку. А кто же прорвался?

«Во дни сомнений, во дни тягостных раздумий о судьбах Родины», которые особенно тяжки в последние недели, что для нас поддержка и опора? :) Правильно, великий и могучий. И пока курсы валют и пандемия неумолимо владеют массовым сознанием, ученые не прекращают работу. О том, кто и зачем создаст корпус — уникальную «СУБД» древнеславянских рукописей — в нашей новости.

Для приживаемости имплантата важна не только биосовместимость материала, большую роль играют и его структурные особенности: чем лучше имплантат «мимикрирует» под кость, тем быстрее начнется процесс срастания. Процесс можно сделать более эффективным при помощи введения специфических добавок, привлекающих в область имплантации собственные клетки пациента, способствующие формированию новой кости. Коллектив ученых из НИТУ «МИСиС», НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи, НМИЦ им. Н.Н. Блохина и Технического университета Дортмунда добились повышения эффективности приживаемости костных имплантатов в 5-7 раз. Как это стало возможным?

В России ежегодно образуется около 6 миллиардов тонн металлургических и отходов, а вторично используется только 15 % из них. Оказывается, особые тионовые бактерии умеют доставать из токсичных и всем мешающих отвалов качественные пигменты, утилизируя до 80% отходов. При этом они «питаются» железом. Подробнее тут…

(Мы продолжаем цикл очерков из истории нашего университета под названием «Красный Хогвартс»).

В НИТУ «МИСиС» сейчас очень активно отмечается 75-летие Великой Победы. Это будет первый большой юбилей без ветеранов. Еще на 70-летие в университете были живы четверо, если не путаю, участников войны, за эти пять лет они все ушли.

Дальше — только документы. Но, как историк, хочу заметить, что иногда документы впечатляют не меньше, чем рассказы живых людей. Мне часто вспоминается мое прошлогоднее расследование загадки, связанной с четырьмя не совсем обычными сотрудниками нашего университета.

Как и все интересные исторические расследования, оно началось с малого. Я бы даже сказал — с малого и скучного. Со скучного наследия бюрократов — протокола заседания Правления Московской горной академии в июне 1924 года:

«Параграф 25. Слушали: Заявление топографов геодезистов С. Лобик, В. Федорова, Румянцева, Орешкина о зачислении их на службу в состав топогр. геодезич. партии Комитета по Грозненским разведкам при М.Г.А. Постановили: Зачислить».



Скучный документ валялся в столь же скучном архивном деле топографа Федорова Василия Андреевича. Мало того, что скучном, так еще и худом как велосипед — всего 18 листочков. Работая в архиве, пролистать я его решил исключительно из чувства долга и ничего интересного не ожидал.

Заявление о приеме на работу, уведомление о приеме, дежурные справки о праве работников ВТУЗов на дополнительную жилплощадь в 20 квадратных аршин и запрещении «уплотнения», командировочное в Чечню…

Что это?

25 июня 1924 года начальник административно-хозяйственного управления Мирон Чередниченко отправляет телеграмму в Грозный ректору Московской горной академии, знаменитому академику Ивану Губкину: «ФЕДОРОВ БЫВШИЙ ОФИЦЕР БЕЛОЙ АРМИИ НЕОБХОДИМО ПОРУЧИТЕЛЬСТВО Я ЕГО НЕ ЗНАЮ ТЕЛЕГРАФИРУЙТЕ».

Вчера, 18 февраля, в нашем университете НИТУ «МИСиС» прошла публичная лекция главы «Сбербанка» Германа Грефа и гендиректора Cognitive Pilot Ольги Усковой на тему «Нейроэволюция. Как жить и успевать в новых реалиях: HUMAN+AI».

Спикеры обещали высказаться по самому широкому кругу вопросов: чего ожидать от развития технологий в ближайшем будущем, действительно ли надо бояться AI, привести примеры достижения технологического лидерства, вычленить AI-модели, используемые лидерами рынка и компетенции, необходимые человеку для комфортного и эффективного взаимодействия с искусственным интеллектом.

Не обманули.



Вот несколько цитат из выступления Германа Оскаровича:

Про дофаминовых алкоголиков:

Сломалась, к примеру, у меня ручка от шкафа. Ищу в гугле похожую 3D-модель или вообще делаю свой дизайн, иду на балкон, включаю родной 3D-принтер и через несколько часов достаю тепленькую новую деталь. Это миф или ближайшее будущее? По крайней мере, ученые уже предложили методику повышения, как минимум вдвое, прочности 3D-изделий. Основана она на изучении связи между температурными параметрами процесса печати и свойствами готовой детали.

Погода на земном шарике все повышает градус. Пока московский январь дождил, в Австралии огонь выжег территории, превышающие 20 млн га. Сегодня мы расскажем, как клоны деревьев помогают возродить погибшие леса. Ключевой момент — под защитой композитных наночастиц. Поехали.

Установка такого инородного тела, как имплантат – большой стресс для организма, и именно поэтому ученые уделяют огромное внимание обеспечению быстрой приживаемости и максимально долгого срока службы изделия. Успех зависит как от свойств самого исходного материала, так и от структурных особенностей имплантата, методов производства и т.д. Можно использовать металл, керамику, различные полимеры, а также их комбинации. В идеале, чем меньше организм «ощущает» инородность имплантата, тем быстрее тот приживается, тем свободнее себя чувствуют клетки пациента, тем ниже риск отторжения. Руководствуясь этими принципами, ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из НМИЦ им. Н.Н. Блохина и Технического университета Дортмунда разработали уникальную технологию изготовления полимерных имплантатов, где «негативом» под отливку изделия служит настоящая кость.

Mail.ru Group и НИТУ «МИСиС» составили рейтинг самых значимых открытий, сделанных российскими учеными в 2019 году. Ко Дню российской науки Поиск Mail.ru, Hi-Tech Mail.ru и НИТУ «МИСиС» выяснили, какие достижения отечественной науки вызвали наибольший интерес у интернет-пользователей.

Согласно исследованию Mail.ru Group и НИТУ «МИСиС», новостями науки интересуется 86% интернет-пользователей. Почти 80% отмечают, что следят за достижениями российских ученых. Тем не менее, о существовании такого праздника, как День российской науки знают только 29%.

Поиск Mail.ru проанализировал количество запросов о достижениях российских ученых за прошедший год. В топ-5 по количеству поисковых запросов вошли:

1) запуск и начало работы «Спектра-РГ», обсерватории для построения карты Вселенной;


Фото: КЦ «Южный» / ЦЭНКИ