Рассказываем, какие открытия совершили за последнее время сотрудники исследовательских институтов и вузов, подведомственных Минобрнауки, а также российские ученые при поддержке ведомства.
Первое в России производство биоразлагаемых магниевых медицинских имплантатов запустят в 2023 году
Тольяттинские ученые совместно с индустриальным партнером уже в следующем году создадут в России первое производство полного цикла по изготовлению медицинских имплантатов из биорезорбируемых (растворяемых) магниевых сплавов для травматологии и ортопедии. Такими изделиями медики в будущем планируют заменить имплантаты из титана.
По данным многочисленных научных исследований, биорастворимые сплавы магния более прочны по сравнению с аналогами, например, стекловолокном или полимолочной кислотой. В России ежегодно проводится более 10 тыс. операций с применением имплантатов из сплава магния. Уникальность таких медицинских изделий в том, что после сращивания костей они разлагаются и выводятся из организма пациента без каких-либо негативных последствий. Поэтому пациентам не нужно ложиться на повторную операцию для извлечения имплантата.
Ученые уже получили магниевые сплавы, обладающие необходимым набором свойств (включая заданную скорость растворения) и разработали технологии создания полуфабрикатов будущих медицинских изделий. Доклинические испытания показали эффективность опытных образцов в лечении переломов.
Ученые придумали, чем заменить пароли для безопасного входа в систему
В основе разработки лежит математическая модель многофакторной аутентификации с применением нейронных сетей. Система защиты персональных данных состоит из трех этапов распознавания биометрических данных: голос, фото- и видеоидентификация. При входе в систему злоумышленники не смогут подделать или украсть данные из-за дополнительных барьеров: программа обрабатывает диапазон голоса по 12 параметрам и 128 точек лица.
Такой программный продукт в комплексной реализации не имеет аналогов. В совокупности многофакторная аутентификация и обучающая нейронная сеть выдают повышенную точность при обработке биометрических данных пользователя (99,6 %).
Разработку башкирских ученых планируется установить как на персональных компьютерах, так и на автоматизированных рабочих системах.
Мордовские ученые оцифровывают мокшанский и эрзянский языки
Мордвины говорят на мокшанском и эрзянском языках, относящихся к финно-угорской ветви уральской языковой семьи. Согласно последним доступным данным Всероссийской переписи населения, они входят в десятку самых многочисленных народов страны, в России проживает более 800 тысяч мордвы. Вместе с тем отмечается сокращение носителей мокшанского и эрзянского языков, что обусловило интерес ученых к их описанию, оцифровке и размещению информации на электронном ресурсе.
Исследователи использовали тексты художественных произведений разных периодов. Они перевели тексты в структуру морфологического анализатора на цифровой платформе «ЛингвоДок» и добавили к словам глоссы: их начальные формы, перевод, а также грамматические характеристики.
По планам ученых МГУ имени Н. П. Огарева, в «Национальный корпус мордовских языков» войдут не менее 200 тысяч словоформ. В дальнейшем глоссированные тексты станут основой для разработки программы автоматического перевода, системы распознавания орфографии, синтезаторов речи. Также полученная информация поможет ретроспективно восстановить пути развития языков.
Невесомость помогает создавать однородную структуру материалов
В космосе за счет отсутствия гравитации металл затвердевает более однородно, чем на Земле. Это выяснили физики, которые рассчитали процесс затвердевания металлических сплавов из алюминий-никеля. Сплавы выбрали неслучайно, так как они являются одними из самых распространенных и составляют 20 % всей отрасли металлообработки в мире. Модель построили на основе экспериментальных данных: сравнили результаты, полученные для образцов сплава в условиях микрогравитации на борту Международной космической станции, с результатами образцов, обработанных в земных условиях.
Разработанная модель позволит моделировать процесс затвердевания сплава без предварительных испытаний методом проб и ошибок, требующих затрат времени и энергии.
На Кольском полуострове ученые обнаружили обогащенное стратегическими металлами магматическое тело
В минералах магматического тела — застывшего в земной коре вещества мантии Земли — выявлены высокие содержания редких металлов, которые превышают аналогичные концентрации в крупных месторождениях. Ученые обнаружили в этих телах значительные количества ниобия, циркония, бария, стронция, железа, титана, а также летучих компонентов, которые снижают температуру кристаллизации, вязкость сплава, влияют на рост кристаллизационной способности минералов.
Стратегические металлы ценны тем, что принципиально меняют свойства материалов. Например, добавление незначительного количества скандия в алюминиевые сплавы в три раза повышает их прочность и создает ковкость. Кроме того, редкоземельные элементы используют в различных отраслях техники: в радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, металлургии.
Проведенное исследование позволяет оценить процесс концентрирования редких элементов на самых поздних стадиях эволюции щелочных магм.