У 200 разів ефективніші біосенсори і «вібробрайль»: що створили в росії у вересні

12

У вересні російським вченим вдалося на крок ближче підійти до створення надпровідників при кімнатній темперетарі, сконструювати пристрій для спілкування з людьми з одночасними порушеннями зору, слуху та мови, аналогів якому немає в світі, синтезувати речовину для біосенорів, що перевершує природні цастіци по ефективності в 200 разів, а також запропонувати спосіб для поліпшення існуючих сонячних батарей.

💡 це матеріал з циклу «зроблено в росії 🇷 🇺 », в якому описуються головні вітчизняні винаходи, а також важливі події в різних областях науки і промисловості росії.

В сфу створили моношар з молекул літію — важливий крок до наноелектроніці

💡 простими словами

Вчені вперше в історії змогли зробити дуже тонкий стабільний шар з особливих молекул літію на поверхні міді. Це закриває величезні можливості на шляху до створення мікроскопічних електронних пристроїв. Також ці шари з особливих молекул можна буде використовувати для створення ліків, наприклад, протиракових.

👨 🔬 детально

Вчені міжнародного науково-дослідного центру спектроскопії і квантової хімії ндч сфу спільно з колегами з японії, південної кореї та швеції змогли отримати і вивчити моношар ендоедральних фулеренів, допованих літієм на поверхні міді. Ендоедральні фулерени-це об’єкти нанометрових розмірів з унікальними фізико-хімічними властивостями і перспективами практичного застосування в біології і медицині (наприклад, при створенні протиракових ліків), а також в наноелектроніці. Однак літій часто залишає порожнину молекули, так як вона недостатньо стабільна. Тому створити чітко визначений моношар [email protected] на поверхні міді було незбагненним до цього моменту завданням. Дане дослідження відкриває великі перспективи в області органічної електроніки. Однак це лише перший крок і до практичного застосування технології ще дуже далеко.

Хіміки мгу створили біосенсор, що працює в 200 разів краще природних ферментів

💡 простими словами

Для того, щоб вимірювати концентрацію перекису водню в організмі людини, використовують сенсори, які роблять з природних органічних елементів. Нещодавно вченим вдалося створити неорганічний матеріал, який працює в 200 разів краще аналогів. Це можна використовувати як в медичній практиці, так і для різних біологічних досліджень.

👨 🔬 детально

Перекис водню (н2о2) — хімічно дуже активне з’єднання, що застосовується практично скрізь (для знебарвлення тканин і волосся, знезараження ран, виробництва пінистих матеріалів і так далі). Однак воно також травматично для великих організмів (при попаданні всередину) і згубно для мікроскопічних. При цьому у людини н2о2 може утворюватися при різних патологічних процесах, наприклад, порушеннях кисневого обміну. Для визначення концентрації перекису водню можна використовувати біосенсорні пристрої на основі пероксидази — природного ферменту, який в живих організмах забезпечує захист від руйнівної активності н2о2.

Хіміки мгу імені м.в. Ломоносова запропонували новий спосіб отримання неорганічних наночастинок (нанозимів) з ультрависокою пероксидазною активністю на основі берлінської блакиті — доступного синього пігменту, який надзвичайно чутливий до перекису водню. Виявилося, що виготовлені новим способом частинки перевершують природну пероксидазу по ефективності каталізу в 200 разів. Ці нанозими стабільні і дуже активні, а їх розмір можна змінювати, вибираючи компонентний склад розчину для синтезу і прикладається напруга. Це дозволить використовувати їх для клітинних досліджень і для промислового виробництва біосенсорів.

💡 простими словами

Вугільна зола, що викидається заводами і електростанціями, забруднює природу і шкодить здоров’ю людини. Однак до недавнього часу вчені навіть не могли толком вивчити її найдрібніші частинки. Виявилося, що вона складається в основному з корисних компонентів. А значить, її можна переробляти і застосовувати для виробництва корисних речей, що також допоможе зробити навколишнє середовище більш чистою.

👨 🔬 детально

Вугільні електростанції щорічно виробляють 38% світового обсягу електроенергії і близько 1 мільярда тонн летючої золи в якості техногенних відходів. Летючі золи є складним для вивчення і використання об’єктом, оскільки неоднорідні за розміром, складом, морфології глобул і так далі. Крім того вони містять частинки-аерозолі класу pm2.5 з розміром менше 2,5 мікрометра, які практично постійно знаходяться в атмосфері у зваженому стані і не виводяться з легких людини. Вченим красноярського наукового центру со ран вперше в світі вдалося виділити магнітні фракції мікросфер pm2.5, pm2.5-10, pm10 з летючої золи екібастузского вугілля і визначити їх характеристики. Виявилося, що ці компоненти мають унікальні технологічні властивості, завдяки яким можуть використовуватися в багатьох сучасних технологіях. Наприклад, ці частинки можуть бути використані для створення високоефективних мікросферичних функціональних матеріалів — сорбентів, магнітних носіїв, каталізаторів та біосенсорів. Крім того, їх переробка дозволить знизити забруднення навколишнього середовища шкідливими для здоров’я людини частинками-аерозолями.

Російські інженери створили пристрій для повноцінного спілкування зі сліпоглухонімими людьми

«вібробрайль | / прес-служба ніту » місіс»

💡 простими словами

У росії створили робочу модель унікального пристрою, який дозволяє спілкуватися з людьми з одночасними порушеннями зору, слуху та мови. Воно виглядає як джойстик, працює в парі з додатком для мобільних телефонів і не вимагає від людей без порушень додаткових знань.

👨 🔬 детально

Інженери ніту «місіс «і конструкторське бюро karfdov lab на замовлення компанії 4blind розробили комунікатор»вібробрайль». Цей пристрій призначений для комунікації з людьми з одночасними порушеннями зору, слуху та мови. Воно обладнане 6 кнопками на фронтальній панелі і вбудованими тактильними елементами, що передають користувачеві на кінчики пальців сигнали за принципом шрифту брайля. Також для роботи необхідно мобільний пристрій з встановленим спеціальним додатком. Людина набирає на» вібробрайлі «кнопками слово і натискає»введення». Інформація передається на мобільний пристрій і озвучується через динаміки. Співрозмовник вимовляє те, що хоче відповісти, його мова перекладається в текст, а текст конвертується в тактильні сигнали за принципом шрифту брайля і передається назад на «вібробрайль». Зв’язок здійснюється через bluetooth. Прямих аналогів пристрою немає ні в росії, ні за кордоном.

Російські вчені за крок від створення надпровідників при кімнатній температурі

💡 простими словами

Матеріали, що володіють нульовим електричним опором при кімнатній температурі, — це мрія сучасних вчених. Раніше вони могли домогтися подібного ефекту тільки під дуже великим тиском, що неможливо повторити в повсякденних умовах. Тепер вчені знайшли матеріал, який показує потрібні властивості під низьким тиском, але при дуже низькій температурі. Тепер їм потрібно лише з’єднати старі і нові знання. Тоді в електроніці відбудеться неймовірний стрибок.

👨 🔬 детально

Над створенням надпровідників (матеріалів, що володіють нульовим електричним опором) вчені працюють вже дуже давно. Однак домогтися надпровідності можна або при екстремально низьких температурах, близьких до абсолютного нуля, або при екстремально високому тиску (гідрид лантану lah10 стає надпровідником при температурі -23 °с і тиску в 1,7 мільйона атмосфер). Тепер же вченими з сколтеха і декількох китайських університетів було завершено дослідження надпровідності двох супергідридів церію-відкритого в 2019 році ceh9 і вперше синтезованого ceh10. В результаті з’ясувалося, що вони демонструють стабільність і надпровідність з критичною температурою до -160 °с при низькому тиску (близько 0,8 мільйона атмосфер). Таким чином, lah10 переходить в надпровідний стан при більш високих температурах, в той час як ceh10 володіє стабільністю при більш низьких тисках. Тепер вченим належить зрозуміти, яким чином потрібно з’єднати елементи, щоб досягти надпровідності при більш високих температурах і більш низькому тиску в потрійних гідридах.

Дослідники сколтеха знайшли спосіб поліпшити сонячні батареї

💡 простимиСловами

Відновлювані джерела енергії не забруднюють природу і не закінчуються з часом. Тому розробка ефективних способів видобутку відновлюваної енергії-пріоритетне завдання сучасних вчених. Одним із прикладів є сонячні батареї для перетворення енергії сонця в електрику. Нещодавно вчені знайшли нові екологічно чисті матеріали для створення більш ефективних сонячних батарей.

👨 🔬 детально

Швидкий перехід на екологічно чисті та відновлювані джерела енергії-це одне з головних завдань людства в сучасному світі. Однак для цього вченим потрібно працювати над істотним підвищенням ефективності поточних технологій. Дослідники з сколтеха якраз у вересні продемонстрували перші результати, щодо поліпшення органічних і перовскітних сонячних елементів для батарей, які можуть витіснити існуючі комерційні сонячні елементи на основі кристалічного кремнію. Їх основна перевага-низька вартість нанесення світлочутливого шару з розчину. Головним же недоліком залишається низька стабільність таких пристроїв.

Щоб оптимізувати склад світлочутливого шару і забезпечити його надійний захист використовують зв’язані полімери. Це органічні матеріали, структуру яких утворюють чергуються донорні і акцепторні компоненти. Вченим сколтеха вдалося синтезувати новий зв’язаний полімер, ланцюг якого містить ланку на основі ізомеру відомого барвника індиго — ізоіндіго. Далі матеріал випробували в органічних сонячних батареях в якості компонента фотоактивного шару, а також в перовскітних сонячних батареях в якості дірочно-транспортного шару. В результаті органічні і перовскітні сонячні батареї показали високі ефективності:15,1% і 4,1%, відповідно.