В России провели первую 3D-биопечать непосредственно на человеке, научились искать устройства с помощью сетей связи и создали сверхгибкий материал для умной одежды. В Китае испытали вторые в мире ядерные часы, а Нобелевскую премию по химии дали за зеркальные молекулы для производства лекарств. Подробнее об интересных новостях науки недели читайте в подборке «Известий».
В России создали сверхгибкий материал для носимых датчиков
Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Московского физико-технического института разработали материал для носимых электронных устройств, способный выдерживать многократные сильные сгибания, не снижая эффективность работы. Специалисты создали элементы на основе композита из полимера с добавлением наночастиц оксида молибдена. Благодаря полимеру, материал защищен от влаги, а наночастицы делают его более стабильным.
По данным разработчиков, нейронная сеть на основе созданных элементов может распознавать физическую активность человека с точностью около 90%. Это позволяет применить разработку в фитнес-браслетах, умной одежде, медицинских датчиках и робототехнике.
И научились определять точную геолокацию без GPS
Специалисты Московского физико-технического института разработали новую методику, которая позволяет определять координаты мобильного телефона без использования спутниковых систем, таких как ГЛОНАСС или GPS. При этом технология дает сопоставимую с ними точность. Для ее работы достаточно стандартных данных, которыми обмениваются аппараты с базовыми станциями. Основные расчеты делаются по уровню сигнала мобильной сети. Подход дает возможность вычислять геолокацию движущегося объекта.
— Мобильный терминал непрерывно измеряет параметры сигнала от базовых станций — это стандартная функция, которая работает независимо от доступности спутниковых сигналов, — рассказал директор научно-исследовательского центра компонентов мобильной связи и технологий их производства МФТИ Григорий Серегин. — Мы провели длительные экспериментальные исследования при движении модема на автомобиле и показали, что этих измерений достаточно, чтобы построить модель распространения радиоволн и определить координаты объекта с точностью от 3 до 20 метров, что сопоставимо с результатами спутниковых навигационных систем даже без установленной SIM-карты. Фактически мы используем уже существующую инфраструктуру сетей связи как навигационную.
Ключевой параметр в работе — мощность принимаемого опорного сигнала вышки сотовой связи (RSRP). В отличие от показателей, характеризующих качество радиоканала, она непосредственно связана с уровнем принимаемого сигнала и поэтому может использоваться для построения модели распространения радиоволн. Именно этот параметр выбран в качестве исходных данных для вычисления координат.
Первая 3D-биопечать на человеке
Медицинский робот DOKA RC5, разработанный НИТУ МИСИС совместно с компанией «3Д Биопринтинг Солюшенс», выполнил 3D-биопечать непосредственно на поврежденном участке кожи пациента. По данным врачей, во время эксперимента отклонений в работе комплекса не выявили. Система отсканировала нужную область, создала ее трехмерную модель и нанесла гидрогель с живыми клетками.
Разработчикам удалось решить одну из главных проблем такой технологии — печать на неровной поверхности. Робот способен воспроизводить заданную цифровую модель с точностью до 90% и поддерживать необходимое расстояние между печатающей системой и кожей пациента, даже если положение обрабатываемого участка меняется при дыхании.
Если дальнейшие испытания подтвердят эффективность и безопасность технологии, ее зарегистрируют в качестве медицинского изделия. В перспективе разработка может стать одним из методов восстановления кожи при тяжелых повреждениях.
В Китае испытали ядерные часы
Исследователи Университета Цинхуа создали вторые в мире ядерные часы, в которых время измеряется по переходам в ядре атома, а не по состоянию электронов. Такой подход в перспективе позволит повысить точность измерений. Китайские ученые также установили, что кристаллы с ядрами тория-229 можно изготавливать независимо друг от друга без ущерба для точности приборов на их основе.
Пока новая разработка уступает атомным часам по точности, однако в будущем может стать основой практического стандарта времени. Ядро значительно меньше целого атома, поэтому его свойства слабее зависят от внешних электрических и магнитных полей. Разработчики предполагают, что улучшить характеристики ядерных часов можно за счет изменения структуры кристаллов с торием или увеличения мощности лазеров. Однако возможности экспериментов ограничены редкостью изотопа торий-229.
После дальнейших доработок ядерные часы могут найти применение в более широком спектре задач, чем атомные. Совместное использование двух типов приборов также может помочь в поиске темной материи.
Нобелевку по химии дали за «зеркальные молекулы» для создания лекарств
Открытие «нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе» стало основанием для вручения Нобелевской премии 2026 года по химии. Ее получили французский ученый Анри Каган и исследователь из Японии Кенсо Соаи. Каган открыл новый способ управления химическими реакциями, позволяющий получать в больших объемах один из зеркальных изомеров. Это химические вещества, которые представляют из себя зеркальные отражения друг друга. Он используется для синтеза фармацевтических препаратов, пищевых ароматизаторов, парфюмерных отдушек и новых материалов. А Кенсо Соаи разработал первую химическую реакцию для производства такого изомера.
Эта Нобелевская премия присуждена за новые виды катализа (процесс ускорения химической реакции с помощью катализатора. — Ред.) и особенности катализа, позволяющие получать хиральные соединения. Свойство хиральности, например, есть у правой и левой руки — они вроде бы одинаковые, но в то же время совместить их нельзя. То же самое и с молекулами. Вся природа, живые организмы состоят только из какого-то одного изомера, пояснил «Известиям» академик РАН, директор Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, член научного комитета Национальной премии в области будущих технологий «Вызов» Александр Терентьев.
— Каган в своих работах обнаружил очень интересный эффект: когда мы используем катализатор, в котором есть лишь небольшой избыток того или иного хирального соединения, мы в результате реакции получаем смесь, в которой избыток хирального соединения гораздо больше, чем в катализаторе. Это и есть смысл нелинейного эффекта, — сказал ученый.
Поскольку все живые организмы состоят из веществ только с одним типом изомеров, то другие их типы — другой тип хиральности — могут быть опасны, добавил специалист.