«Умное» стекло (smart glass) — стекло с изменяющимися оптическими свойствами, такими как опалесценция (матовость), коэффициент светопропускания, коэффициент поглощения тепла, и другими качествами, проявляющимися при изменении внешних условий, например, освещенности, температуры или при подаче электрического напряжения. Иными словами, «умное» стекло — материал, обладающий функцией переменной прозрачности. О нем мы и поговорим в нашем материале. И, разумеется, не забудем про патентный аспект.
Важными направлениями помощи людям-пациентам является протезирование органов, трансплантология и регенерация
Протезирование органов — это медико-техническая дисциплина, которая занимается проектированием, изготовлением и применением протезов для восстановления утраченных форм и частично функций отдельных органов у больных и инвалидов.
Существуют:
– Эндопротезы — функциональные устройства, которые вживляют в организм.
– Экзопротезы — изделия, которые закрепляются снаружи и выполняют задачи потерянного органа.
– Эктопротезы — косметические протезы без функциональной нагрузки, которые также закрепляются снаружи.
Трансплантоло́гия — раздел медицины, изучающий проблемы трансплантации органов (в частности, почек, печени, сердца), а также перспективы создания искусственных органов.
Трансплантация органов - это медицинская процедура, при которой орган
извлекается из одного тела (донора) и помещается в тело реципиента для замены поврежденного или отсутствующего органа.
Трансплантация – это операция по имплантации и замене в организме реципиента отсутствующих или необратимо поврежденных тканей, или органов (потерявших способности выполнять свои функции) с помощью неповрежденных, здоровых и физиологически правильно функционирующих тканей или органов, взятых у донора.
– Аутотрансплантация: донор и реципиент– это одно и то же лицо. Например, трансплантация кожи в случае сильных ожогов или трансплантация костного мозга после высокой дозы противоопухолевой химиотерапии.
– Изотрансплантация: донор и реципиент являются идентичными близнецами, что означает, что они генетически и иммунологически идентичны.
– Аллотрансплантация: донор и реципиент являются генетически и иммунологически неидентичными людьми. Этот вид трансплантации является наиболее распространенным.
– Ксенотрансплантация: донор – это организм другого биологического вида (животного).
Сегодня я вновь затрону полюбившуюся моим читателям тему знаковых иллюстраций в науке и напомню об одной из важнейших идей на стыке химии и физики, появившихся в XX веке. Это недостижимый (пока?) «остров стабильности» — область дальних трансурановых химических элементов, период полураспада которых значительно дольше, чем у более лёгких атомов, расположенных между ураном и «ближней отмелью» этого «острова». Гипотеза о существовании «острова стабильности» была выдвинута в середине 1960-х, а получением элементов, теоретически расположенных на этом «острове» в 2000-2010 занимались группы физиков из Дубны, Дармштадта и Ливермора. Благодаря их усилиям, удалось достроить последний полный период таблицы Менделеева, известный в настоящий момент. Он начинается с франция (Fr), открытого в 1937 году и радия (Ra), открытого в 1898 году, а заканчивается оганесоном (Og), открытым в 2002-2005 годах под руководством Юрия Цолаковича Оганесяна.
Репутация листового стекла как функционального, изящного и многоцелевого материала продолжает укрепляться. Оно активно применяется при строительстве зданий и сооружений, производстве мебели, изготовлении различных интерьерных предметов, аксессуаров и атрибутов современной жизни. О разного рода кмных стеклах (и не только) мы расскажем в серии материалов.
Что общего у поджаристого стейка, мумифицированного тела и автозагара? А у пармезана, испражнений динозавров, катаракты и темного пива?
Все эти вещи из разных вселенных объединяет одна-единственная, но очень важная для человеческой цивилизации химическая реакция. Еде она придает румяность и приятный вкус, мумии и бледных людей делает загорелыми, скрытые вещи — явными, а древние предметы — хорошо сохранившимися. Это, конечно же, реакция Майяра, открытая в 1912 году французским химиком Луи Камилем Майяром.
Миру реакция Майяра известна прежде всего тем, что делает еду поджаристой и вкусной. Но на самом деле ее влияние на нашу жизнь гораздо сильнее, а изучение начиналось и вовсе с медицины — с исследования нарушений обмена веществ. В этом тексте мы рассмотрим легендарную реакцию, не ограничиваясь готовкой: с нее начнем, но также уйдем и в другие области и даже затронем гипотезу о влиянии этой реакции на зарождение жизни на Земле. Будет новое и интересное — и полезные лайфхаки тоже будут.
Современная наука генерирует большие объемы данных, доступны значительные вычислительные мощности, но парадоксальным образом скорость научных открытий не растет пропорционально этим ресурсам. Основное ограничение ― человеческий ресурс. Количество высококвалифицированных научных сотрудников сильно отстает от масштаба исследований, которые технически можно проводить. Развитие искусственного интеллекта для науки пытается охватить полный цикл проведения научных исследований ― от формулировки новых исследовательских гипотез до реализации всех этапов их проверки. Возможность генерации новых научных идей и постановки гипотез звучит многообещающе, хотя пока сама по себе остается скорее научной гипотезой, которая требует исследования и проверки. Тем не менее, создание ИИ, который помогает ученым в повседневных задачах, уже становится реальностью.
Мы в исследовательском центре «Сильный искусственный интеллект в промышленности» ИТМО решили проверить это на собственном опыте и занялись разработкой ИИ-ассистента ученого-химика, который позволит с использованием различных вычислительных инструментов и data-driven методов быстро и эффективно решать задачи, требующие построения цепочек рассуждений.
В основе нашей разработки ― большие языковые модели. Но мы не ограничивались ими и пошли по пути создания мультиагентной системы, которая значительно эффективнее универсальных языковых моделей при решении специализированных химических задач. Рассказываем, что у нас получилось.
PLD или pulse laser deposition – технология нанесения тонких плёнок на подложку с помощью импульсного лазерного луча. О ней мы и поговорим в сегодняшнем материале.
Пластик — это удобно, но производство и особенно утилизация пластмасс оставляют желать лучшего. Для их создания применяют компоненты, получаемые из ископаемого топлива, а это увеличивает нашу и без того крайне сильную зависимость от нефти и газа. К тому же в природе пластик распадается на все более мелкие частицы, загрязняя окружающую среду.
Сама природа предлагает вариант решения этой проблемы. Науке известны бактерии, которые умеют переваривать некоторые виды пластика, плюс ученые уже разработали новые ферменты, ускоряющие этот процесс. Теперь шаг вперед в отрасли производства пластмасс сделали исследователи из Южной Кореи. Им удалось «сконструировать» специальные бактерии нового типа и научить их синтезировать полимеры, используя глюкозу как источник энергии. Причем перерабатывать такой пластик несложно.
Высокая теплопроводность алмаза обусловлена исключительно сильной межатомной связью, массой углерода и простой структурой его кристаллической решетки со слабым ангармонизмом. В теплопроводности алмаза при комнатной температуре в отличие от многих других материалов важную роль играют нормальные трехфононные процессы и рассеяние фононов на дефектах решетки (точечных и протяженных). Теплопроводность алмаза при комнатной температуре выше, чем у любого другого объемного материала (однако, у двумерного графена она выше, чем у алмаза). Для наиболее совершенных природных кристаллов алмаза теплопроводность достигает 2400 Вт/м·К. Это свойство обеспечивает алмазу место теплоотводящих подложек в многослойных интегральных микросхемах.
Об этом и не только в нашем материале.
Одним из важнейших и самых узнаваемых изображений в истории науки XX века является двойная спираль ДНК. Старина Джеймс Уотсон, в конце жизни сильно сдавший, а до этого постепенно вытесненный и низложенный из рядов неолиберального научного сообщества за острую и непримиримую гражданскую позицию, имеет все шансы отметить в начале апреля свой 97-й день рождения. Он пережил своего прославленного коллегу Френсиса Крика более чем на 20 лет и не только стал первым человеком, чей геном был полностью секвенирован (это произошло в 2007 году), но и в полной мере застал новую эпоху, в которую нуклеотидные цепочки не только редактируются, но и конструируются с нуля. Ниже я расскажу о некоторых опытах по расширению генетического алфавита ДНК и о создании нуклеиновых кислот с расширенным набором нуклеотидов. Такие исследования восходят к середине 1980-х, когда ими независимо занялись биолог Стивен Беннер, биохимик Эрик Кул, биохимик Флойд Ромсберг, а также некоторые другие учёные. Для контекста приведу взятую отсюда инфографику, которая иллюстрирует хронологию описываемых исследований.
Молекулярные моторы: как химия создаёт нанороботов будущего
(И почему Нобелевская премия 2016 года изменила правила игры)
Введение: От молекул к машинам
В 1827 году ботаник Роберт Броун наблюдал, как частицы пыльцы беспорядочно двигаются в воде. Сегодня мы не просто объяснили это явление — мы научились проектировать молекулы, которые движутся целенаправленно. Речь о молекулярных моторах — синтетических структурах, способных преобразовывать энергию в механическую работу. Это не фантастика: такие «наномашины» уже доставляют лекарства в клетки, сортируют молекулы и даже генерируют механическую силу.
Что такое молекулярный мотор?
Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о высокочистом водороде.
Мутагенез - процесс возникновения мутаций в организме. Может быть спонтанным (самопроизвольным) и индуцированным (вызванным искусственно различными мутагенами). Мутагенез широко применяется в создании штаммов микроорганизмов - дрожжей, бактерий, водорослей, которые являются источником получения кормов, витаминов, лекарств.
Мутагенные факторы: рентгеновские лучи, радиация, химические вещества, низкие и высокие температуры и др.
Генные мутации происходят под влиянием многих мутагенных факторов или спонтанно. Явление мутации имеет место практически постоянно. Происходит изменение строения молекул белков, приводящее к появлению новых признаков и свойств (например, у животных возникают альбиносы). Геномные мутации - изменение числа хромосом могут вызываться нерасхождением хромосом при мейозе, что приводит к появлению у гамет нового набора хромосом
Со школьных лет мы знакомы с мифами древнего мира и более современными. Двуликий Янус, шестирукий Шивва, трехглавый змей Горыныч и многими другими. С позиций современной науки правдоподобие мифов хорошо объясняется. Скорее всего они возникли не на пустом месте. Просто в древней истории фенотипические и генетические отклонения от нормы получали совсем другое объяснение и возникали мифы.
Привет! Мы, команда NLP‑исследователей из AIRI и Сбера, опубликовали недавно результаты исследования того, как языковые модели справляются с химическими задачами. Дело в том, что в последние годы интеграция методов обработки естественного языка в области химии неуклонно растёт, и это открывает новые горизонты для открытия лекарств. Однако возникает важный вопрос: действительно ли современные языковые модели научились понимать молекулы, или они просто запоминают их текстовые представления?
Чтобы выяснить это, мы создали ♡AMORE — метод, который проверяет, способны ли химические языковые модели различать одно и то же вещество в разных формах записи, например, при добавлении водородов, канонизации или изменении циклов. Мы протестировали самые популярные модели, такие как Text+Chem T5, MolT5, PubChemDeBERTa и другие, чтобы понять, насколько они устойчивы к таким изменениям.
О том, что мы обнаружили, — читайте в этой статье.
Мы продолжаем рассказывать о различных химических веществах, их применении в электронике и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о полимере полиарилат.
Большинство геофизиков считает, что примерно 700 млн лет назад Земля превратилась в замерзший шар, покрытый толстым слоем льда. Этот период еще иногда называют «Земля-снежок» — и да, у этой теории есть противники, но сегодняшний пост не об этом. Можно было бы предположить, что глобальное оледенение приведет к постепенному затуханию жизни на планете. Но несмотря на суровейший климат, в океанах назревали условия для эволюционного скачка.
Новое исследование австралийских ученых, опубликованное в журнале Geology, раскрывает подробности. Если коротко: огромные тяжелые ледники продвигались по поверхности Земли и дробили горные породы под собой, высвобождая разные химические соединения. Дальше эти вещества попадали в океаны с талой водой и, вероятно, становились стимулом для развития микробной и более сложной многоклеточной жизни. Как и почему? Об этом поговорим в посте.
Всем привет. Меня зовут Алмаз Хуснутдинов. Я занимаюсь проектом «Теория цифрового интеллекта», создаю различные материалы по машинному обучению и рассказываю идеи о ИИ и о интеллекте, цель проекта — развитие мышления в направлении создания цифрового интеллекта. Эту статью я сделал для этого проекта, эта статья должна помочь в понимании того, что такое интеллект и как его создавать в программировании. Почему это важная тема? - Потому, что организм строится на основе выраженности определенных участков ДНК в каждой клетке, выраженность генов — это результат эволюционных изменений.
Эта модель нужна не для того, чтобы попытаться описать, как все было на самом деле, а для того, чтобы развивать представления о том, как происходит эволюция и что это такое. Также эта модель должна помочь в развитии понимания того, что такое интеллект. Чтобы понять, что такое интеллект, необходимо понимать на основе чего он существует, почему клетки живые и почему они вообще функционируют. Откуда у существ появляются желания — в основе человеческого интеллекта лежат клетки нервной системы, которые функционируют на основе биохимических реакций. Любое желание исходит от механизмов нервной системы, сформированных эволюционно.
Содержание: введение, зарождение неклеточной жизни, появление первых клеток, ДНК, клетка, эмерджентность, эволюция и естественный отбор.
P. S. Я не разбираюсь в биологии, генетике или биохимии, поэтому могут быть неточности. Все описанное в статье я взял из общедоступных источников и представил основные факты о появлении жизни и эволюции в виде небольшой модели. Основная цель статьи — показать идею эволюции (и о том, на основе чего функционирует ЕИ), а не рассказать о современных представлениях о появлении человека на Земле. Также любые утверждения или идеи в этой статье, отличные от общих представлений, не следует рассматривать как истину, скорее просто как рассуждения автора.
