- Статьи
- Наука и техника
- Материальное в положение: компьютеры из тонкой пленки и экологичная замена бетону
Материальное в положение: компьютеры из тонкой пленки и экологичная замена бетону
Российские ученые нашли безвредную для экологии замену бетону, которая обеспечит высокую прочность зданий без выбросов углекислого газа, предложили новый способ борьбы с вредителями в сельском хозяйстве и инновационный подход к лечению хронической болезни почек. В Китае и Японии продолжают совершенствовать электронику: строят саморазгружающиеся суда и создают меняющие конфигурацию электронные устройства на тонкой сгибающейся пленке. Подробнее об интересных новостях науки недели читайте в подборке «Известий».
Воздействие на микробиоту поможет отсрочить диализ
Согласно выводам врачей Сеченовского университета, микробиота кишечника может стать новым ключом к лечению хронической болезни почек и помочь пациентам дольше обходиться без диализа.
Микробиота — это совокупность микроорганизмов, живущих в кишечнике человека, и впервые в России врачи стали изучать ее влияние на течение хронической болезни почек. Специалисты Клиники ревматологии, нефрологии и профпатологии им. Е.М. Тареева Сеченовского университета выяснили, что увеличение доли условно патогенных организмов в микробиоте человека с ХБП может оказывать негативное воздействие на сердечно-сосудистую систему, почки и даже головной мозг. Чтобы лучше понимать это влияние, ученые запускают исследование «Хроническая болезнь почек и когнитивные нарушения. Роль диеты и микробиоты».
ХБП и кишечная микробиота связаны в цепочку взаимного усиления: чем хуже работают почки, тем сильнее нарушается баланс бактерий, а это ускоряет повреждение органов, рассказала молекулярный биолог Арина Холькина.
— Работа ученых может стать основой для персонализированного подхода к лечению ХБП — от коррекции микробиоты и диетотерапии до применения фекальной трансплантации в случаях, когда будет доказано, что дисбиоз ухудшает течение заболевания. Также подход может использоваться как прогностические маркеры: анализ микрофлоры кишечника позволит оценивать риск прогрессирования ХБП и развития сердечно-сосудистых осложнений, а регулярный мониторинг — своевременно корректировать терапию уже на ранних этапах, — сказал заведующий отделением урологии с трансплантацией почки клиник СамГМУ Минздрава России, врач-уролог, врач-хирург, эксперт рынка НТИ «Хелснет» Евгений Канаев.
Как отметил эксперт, полученные данные могут быть полезны не только для лечения, но и для профилактики осложнений хронической болезни почек.
Китайские суда бьют рекорды
21 июля крупнейший в Африке железорудный проект «Симанду» получил первое уникальное саморазгружающееся судно с общей грузоподъемностью 41 800 т и возможностью двустороннего хода. По данным СМИ, это событие превратило Китай из догоняющей страны в мирового лидера в сегменте высокотехнологичных транспортных судов.
Как сообщает судостроительная компания, новинка установила сразу три рекорда: стала крупнейшим в мире мелкосидящим саморазгружающимся перегрузочным судном по общей массе перевозимых грузов, самым быстрым по скорости выгрузки и первым в своем классе с возможностью одинаково эффективно двигаться в обоих направлениях без разворота.
В течение следующих нескольких лет проект «Симанду» должен получить еще четыре таких судна. Благодаря новым транспортировщикам, месторождение железной руды сможет выйти на полную мощность и в разы увеличить поставки на рынок.
Расселение насекомых-хищников с дронов повысит урожаи на 20%
Ученые из Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева разработали и запатентовали технологию расселения с помощью дронов полезных насекомых, уничтожающих сельскохозяйственных вредителей. В ее основе — специальное устройство с перемешивателем и дозатором, которые позволяют во время полета подготовить рабочую смесь и равномерно распределить ее над целевыми культурами. Смесь состоит из манной крупы, выполняющей роль наполнителя, и полезных насекомых — энтомофагов, которые питаются вредителями.
— Этот метод безопасен для человека и окружающей среды, — пояснил один из авторов изобретения, доцент кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов КНИТУ — КАИ Ильфир Абдуллин.
Нужное соотношение энтомофагов и крупы подбирают в зависимости от вида биологического агента и условий применения. В среднем оно составляет 1 г насекомых на 3–5 г манки, сообщил он.
— Сейчас агродроны переходят от экспериментов к активному промышленному применению. В 2025-м в нашей стране ими обработали 781 тыс. га сельхозугодий, а в этом году планируют, что показатель превысит 1 млн га. Особенно беспилотники востребованы для мониторинга сельхозугодий, внесения препаратов, а также для обработки участков, куда сложно доставить наземную технику, — уточнил эксперт рынка Национальной технологической инициативы «Аэронет» Артем Богатырев.
По оценкам разработчиков, применение этой технологии способно повысить урожайность более чем на 20%. Эксперты отмечают, что разработка особенно перспективна для выращивания овощей, фруктов и других высокомаржинальных культур в серьезных масштабах, а для небольших хозяйств ее внедрение будет слишком затратным. При этом она не заменит старые технологии, а дополнит их, став частью комплексной системы биологической борьбы с вредителями.
Экологичная высокопрочная замена для бетона
Научные сотрудники Института химии силикатов имени Гребенщикова (филиал НИЦ «Курчатовский институт», Санкт-Петербург), изучающие процесс образования аналогов бетона — геополимеров, — выяснили, что этот материал по прочности сравним с ним, но в разы более экологичен. Это открытие позволит производить строительные материалы без огромного количества выбросов углекислого газа, неизбежных при обжиге цементной смеси.
Геополимеры более пластичны и менее подвержены деформациям, но от их массового использования отказывались из-за недостаточной изученности. Сейчас ситуация меняется. Проведя множество экспериментов, специалисты выяснили, что прочность экологичных аналогов бетона повышается в 1,5 раза при использовании в качестве их основы трубчатых частиц. По предположениям исследователей, благодаря своей форме, они располагаются упорядоченно и позволяют материалу выдерживать большие нагрузки.
Понимание этих механизмов, по мнению ученых, позволит адаптировать прочность и структуру геополимеров под решение конкретных строительных задач.
В Японии электроника «оживает»
Научные сотрудники японского Университета Кюсю разработали тонкопленочную электронную систему, которая может менять свою конфигурацию без участия человека.
— В этом исследовании мы разработали электромеханический механизм стыковки между тонкопленочными модулями, который позволяет им автоматически соединяться и разъединяться при необходимости, — рассказал доцент факультета информационных наук и электротехники университета Фумихиро Сасса.
Сам модуль — это тонкая пленка с электронной схемой и исполнительным слоем из двух полимеров, которые при нагревании расширяются по-разному, тем самым позволяя всей конструкции сгибаться в нужном направлении. Кроме того, новая технология обеспечивает и механическое соединение отдельных модулей, и электрический контакт между ними.
При своей высокой функциональности система может работать при напряжении от 5 В, а все контакты между модулями сохраняются даже после отключения питания. Такие возможности в перспективе позволят создавать перенастраиваемые электронные системы, которым не требуется постоянное энергоснабжение. По утверждениям ученых, новая технология станет незаменимой в медицине и при работе в труднодоступных местах, а через несколько лет самособирающиеся устройства смогут адаптироваться к условиям окружающей среды как живые организмы.
