Печати и радости: принтер для наноструктур и криль в северных морях
Российские инженеры создали прибор для печати наночастицами, а программисты разработали персонального эксперта. Вместе с тем частный научно-исследовательский экипаж совершил путешествие на полярной орбите. Кроме того, отечественные медики впервые в мире исследовали развитие метастазов в 3D-формате, а полярники отметили появление в арктических морях скоплений криля, вслед за которыми, как ожидается, придут и стада крупных промысловых рыб. Об этом — в подборке самых интересных новостей науки, подготовленной «Известиями».
Арктические моря России станут промысловыми
Российские ученые отмечают увеличение числа криля в морях Карское, Лаптевых и Восточно-Сибирском. Они ожидают, что вслед за зоопланктоном в северные моря придут и хищники — стада рыб, которым эти рачки служат кормом. В результате эти моря станут промысловыми.
— Раньше типичной для Арктики картиной было то, что виды, занесенные теплыми течениями, из-за суровых условий в северных морях не размножались. Поэтому они не могли закрепиться в регионе. Однако сейчас ситуация меняется, и мы наблюдаем, что в северных морях отлично размножается криль. Прежде из российских северных акваторий промысловым регионом считалось только Баренцево море, — сообщил руководитель лаборатории им. О.Ю. Шмидта Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Василий Поважный.
Вместе с тем он сообщил, что в результате разрушения многолетних льдов в море Лаптевых и Восточно-Сибирском море образовалось большое пространство свободной воды — так называемая Великая сибирская полынья. Здесь быстрее образуется молодой лед.
За счет этого усилился трансполярный перенос льда, что создает сложности для навигации, к которым нужно адаптироваться.
Нанопринтер поможет находить преступников
В Московском физико-техническом институте (МФТИ) создали первый в мире принтер для сухой аэрозольной печати. Этот метод позволяет наносить наноматериалы (графен, углеродные нанотрубки, металлические частицы) без использования жидких растворителей. При этом достигается разрешение до десятков нанометров.
Технологию можно использовать, к примеру, для изготовления гибкой микроэлектроники или биосенсоров. При этом при печати плат достигается ширина дорожки, сопоставимая с человеческим волосом. А при создании фотодетекторов разработка дает возможность добавить дополнительные квантовые точки, что повысит чувствительность приборов.
— Принтер позволяет оперативно изменять размер наночастиц в реальном времени, что дает возможность настраивать резонансные свойства структур для конкретных задач, например, в оптоэлектронике или аналитической химии, — рассказал сотрудник центра испытания функциональных материалов МФТИ Владислав Борисов.
Он пояснил, что в одном устройстве разработчики объединили четыре технологических процесса: синтез наночастиц, их модификацию, печать аэрозольным пучком и лазерное спекание массива наночастиц на подложке.
Принтер формирует структуры с шириной линий от 30 до 400 микрометров частицами с размерами от 50 до 300 нанометров. Одновременно лазерное спекание позволяет изготавливать монолитные проводящие микроструктуры. Это представляет интерес в СВЧ-электронике.
Секрет развития метастазов раскрыли российские ученые
Специалисты из Сеченовского университета и ряда других российских научно-исследовательских центров впервые в мире применили метод рентгеновской компьютерной микротомографии для детального наблюдения образования метастазов в живых тканях.
Исследование проводили на мышах, которым пересадили фрагменты злокачественных новообразований. Предложенный способ позволил визуализировать процессы в трехмерном пространстве с высоким разрешением.
— Гистологическое исследование, которое применяют патологоанатомы для диагностики онкологических заболеваний, позволяет получить только плоские, двумерные срезы опухоли и окружающих здоровых тканей. Для точной диагностики такой метод считается золотым стандартом, однако на плоских срезах невозможно проследить, как именно новообразование распространяется в живой ткани. Поэтому мы увеличили точность визуализации опухолевой прогрессии, комбинируя микротомографию и гистологию, — рассказал «Известиям» руководитель исследования, младший научный сотрудник Института регенеративной медицины Сеченовского университета Сергей Ткачев.
В результате ученые показали, что метастазирование — это не просто разрушение тканей, а сложные процессы коллективной миграции опухолевых клеток, при котором они инициируют дальнейшее распространение рака в организме.
ИИ-эксперта по всем областям знаний разработали в России
В России представили нейросетевую программу, которая обучается на данных, предоставленных пользователем. В нее можно загружать любой массив информации по нужной теме. В том числе ссылки на сайты, книги, статьи, учебники, презентации, видеоматериалы и аудиозаписи. Сервис сам обработает и усвоит полученные знания, после чего сформирует из них удобную базу. Обращаться к ней можно будет в режиме диалога.
Технологию представил «Яндекс». Разработку назвали «Нейроэксперт». Сейчас программа проходит этап бета-тестирования, к которому могут присоединиться все желающие.
— Собственные знания любой генеративной модели ограничены набором данных, на котором она обучалась. На вход таких моделей можно подавать внешнюю информацию из произвольных баз знаний. Например, из интернета. Подобные решения еще называют RAG-системами (Retrieval Augmented Generation, генерация с дополненной выборкой). «Нейроэксперт» — это тоже RAG-система, но источники информации для нее указывают сами пользователи, — пояснили в компании.
Разработчики подчеркнули, что нейросеть может для каждого стать личным экспертом в любой области: персональным юристом, учителем английского языка, консультантом по выбору автомобиля, диетологом и так далее.
Частные исследователи вышли на полярную орбиту
1 апреля стартовала миссия Fram-2 — полностью частная научно-исследовательская космическая экспедиция. В ее рамках ракета Falcon-9, запущенная с мыса Канаверал (США), вывела на полярную орбиту на высоте около 440 км корабль Crew Dragon C207 Resilience («Стойкость»).
Экипаж миссии составляют непрофессиональные астронавты. Командир — гражданин Мальты, предприниматель Чун Ван. Остальные члены экспедиции — режиссер и оператор Яннике Миккельсен из Норвегии, ученый-робототехник Рабеа Рогге из Германии и полярный исследователь Эрик Филлипс из Австралии.
Fram-2 — первая миссия, в ходе которой люди выполнили полеты через области слабого магнитного поля и повышенной радиации вблизи полюсов Земли на орбите. Поэтому одна из главных целей исследователей — понять, какие опасности подстерегают людей на таких орбитах.
Всего участники полета провели 22 научных эксперимента, включая получение первых рентген-снимков скелета человека в условиях невесомости, экспериментов по выращиванию грибов и наблюдению за полярными сияниями и редким явлением STEVE — фиолетовым или розовым свечением, которое возникает из-за разогрева ионов в верхних слоях атмосферы.
