Новый метод поможет создать более компактные лазеры и чувствительные сенсоры

Подход к созданию метаматериалов для усиления взаимодействия света с веществом предложили сотрудники ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН, ИТМО и Чжэцзянского университета (КНР).

🗣 Для детектирования различных веществ методами оптической сенсорики используются метаматериалы – они выступают в качестве резонаторов и усиливают взаимодействие света с веществом. От эффективности удержания света зависит точность детектора.

🕯 Обычно метаповерхности состоят из одинаковых частиц, расположенных в упорядоченной последовательности. Чтобы исказить структуру, незначительно меняется положение всех частиц, но это сложно и не всегда удобно.

🔘В своем новом подходе физики рассмотрели каждый отдельный элемент метаповерхности как приемо-передающую антенну, которая принимает свет и отдает его в эту структуру. Чтобы частицы могли выступать в качестве таких антенн, авторы предложили деформировать часть из них.

▪️Тонкие кремниевые пленки с защитным полимерным покрытием помещали в кислотную среду, которая разъедала кремний там, где он не был защищен полимером. Вытравленные кремниевые частички нужной формы ученые облучали световой волной и измеряли отражение и пропускание света.

🟡 Результаты исследования помогут создать более чувствительные сенсоры и снизить требования к среде излучения лазеров и сделать лазеры меньше в несколько раз.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.

Карбоновый полигон «Чашниково» запущен в Московской области

О запуске карбонового полигона для мониторинга потоков парниковых газов, включая двуокись углерода, метан и закись азота объявил оператор проекта — МГУ имени М. В. Ломоносова. В работе задействованы учёные четырех факультетов : почвоведения, биологического, географического и химического @chemistryofmsu.

🌿 Научные группы проводят замеры потоков газов с поверхности почвы, исследуют дыхание растений, а также работают над проблемой «черного углерода» – частиц, образующихся в результате неполного сгорания ископаемого топлива, одной из причин таяния вечной мерзлоты.

💻Уже собраны десятки терабайт данных, в том числе об условиях рельефа и климата территории. Для их хранения и обработки в режиме реального времени используется облачное хранилище партнёра проекта – платформы Yandex Cloud.

⚡️ Общий анализ данных позволит разработать модели машинного обучения для прогнозирования динамики эмиссии и поглощения климатически активных газов.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.

Началось бетонирование фундамента здания основного накопителя ЦКП «СКИФ»

Строители провели бетонирование первых двух сегментов фундаментной плиты основной накопитель ЦКП «СКИФ» — самого большого объекта комплекса.

⚡️Внешний диаметр здания в форме кольца – почти 240 м. Фундамент здания разделен на 56 сегментов, которые будут заполняться бетоном поочередно. Общий объем фундаментной плиты составит 42,5 тыс. куб. м.

⏳ Фундамент здания — это финальный слой его основания. Однако под массивной плитой толщиной 1,5 м находятся еще несколько слоев уплотненного и стабилизированного грунта. Таким образом, общая толщина основания накопителя — 12 м.

❗️Особые требования к основанию здания необходимы для обеспечения его вибростабильности, а значит и стабильности параметров электронного пучка, без которой работа ученых на станциях окажется невозможной.

📆 Параллельно идёт строительство остальных 33 зданий и сооружений комплекса. До конца осени строители планируют завершить создание фундаментов технологически сложных зданий (инжектор, накопитель, здания экспериментальных станций), закончить монтаж металлоконструкций и обшивку, возведение стен и перекрытий по остальным объектам.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.

На Таманском полуострове впервые найден череп молодого кавказского носорога-эласмотерия

🦏 Эласмотерий – древний и малоизученный носорог, живший около 1 млн лет назад. Травоядное имело впечатляющие размеры:  длина тела примерно 4,5 метра, высота в холке около 2 м, вес — более 4 тонн. Считается, что эласмотерии обитали на территории нынешнего Приазовья.

🔎 Для ученых найти останки этого животного — огромная удача. Четыре года назад у берегов Азовского моря был найден череп взрослого эласмотерия, который стал вторым из известных в мире.

📍Также в Тамани найден выдающийся по сохранности и габаритам таз таманского слона. О последних находках изданию «Комсомольская правда» рассказал  ведущий научный сотрудник ЮНЦ РАН @ssc_ras Вадим Титов.

🗣«Очередной полевой сезон на местонахождении Синяя Балка /Богатыри принес отличный материал по животным, обитавшим на территории Таманского полуострова около 1,2 – 1,4 млн лет назад, а также новые артефакты европейских Homo erectus», — сообщил учёный.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.

Динамику CO2 в поверхностном слое вод Южного океана исследовали в МГИ РАН

Воды Мирового океана поглощают значительную часть выделяемого в атмосферу антропогенного СО2. Одним из важнейших районов, определяющих климат Земли, является омывающий берега Антарктиды Южный океан – на его долю приходится 40 % поглощения газа.

📍Ученые Морского гидрофизического института РАН (Севастополь) изучили приоритетность вклада биогеохимических и физических процессов, определяющих динамику СО2 в поверхностном слое вод Южного океана, а значит и скорость обмена им между атмосферой и морской водой.

⛴ Были проанализированы обширные данные, полученные во время 87-го рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш» в Атлантическом секторе Южного океана – проливе Брансфилда, Антарктическом проливе, бассейне Пауэлла, морях Уэдделла и Скотия.

✔️Исследователи выявили закономерности в пространственном распределении углекислого газа и изменения в биогеохимических процессах. Так, оказалось, что разложение органического вещества в водах способствует его выделению, а доминирование фотосинтетических процессов – повышению насыщенности вод кислородом и снижению содержания СО2.

🌐Полученные результаты способствуют пониманию взаимосвязи между глобальным изменением климата и хрупким балансом между кислородом и углекислым газом в океанах, а также являются основой для понимая роли экосистемы Южного океана в цикле углерода.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.

Оптоволоконные датчики помогут обезопасить атомные реакторы

Устойчивые к сверхвысоким температурным и радиационным воздействиям оптико-волоконные датчики создали в Институте радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН.

➡️ Устройства представляют собой световодную нить из кварцевого стекла, внутри которой устроены каналы с реагирующими на деформацию волокна вставками.  Датчики протягивают в специальные технологические каналы, где размещены топливные элементы — тепловыделяющие сборки. Устройства  реагируют на изменение геометрии каналов и предупреждают о развитии критической ситуации.

📏 Размеры позволяют контролировать форму канала по всей высоте активной зоны реактора: длина измерительной части — 10 м, диаметр датчика — 2,1 мм.

🗣«Устройства дают возможность исследовать геометрию тепловыделяющих сборок на работающем реакторе, не останавливая его и не извлекая из него топливо. Это сэкономит миллиарды рублей», — рассказал «Известиям» заместитель директора ИРЭ Олег Бутов.

☢️ Сейчас датчики установлены на реакторах типа РБМК на Ленинградской, Курской и Смоленской атомных станциях. В перспективе, при определенной доработке их можно применять на любой АЭС в мире.

⚡️ Устройства подобного типа также можно использовать для контроля состояния нефтепроводов и железных дорог.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.
Фото: РИА Новости/Павел Лисицын

Выращены кристаллы ранее неизвестных слоистых висмутидов со сверхпроводящими свойствами

Cоединения ранее неизвестного семейства слоистых электрон-дефицитных висмутидов – аналогов железосодержащих сверхпроводников – синтезировали и изучили сотрудники ФИАН, ИФТТ РАН, химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и Института исследований твердого тела и материалов им. Лейбница (Дрезден).

🔹Учёным удалось вырастить монокристаллы четырех ранее неизвестных слоистых висмутидов семейства 122 общей формулы ATM2Bi2 из висмутового расплава в ходе его медленного охлаждения.

▪️Структурное исследование показало, что слоистые висмутиды проявляют интересную особенность: при переходе от производных цинка к производным кадмия происходит существенное сближение слоев, в результате которого атомы висмута из соседних слоев начинают взаимодействовать между собой.

➡️Другая особенность — отклонение количества приходящихся на элементарную ячейку валентных электронов в меньшую сторону от обычного значения. Исследователи предполагают, что эти особенности проявятся в необычных физических свойствах соединений.

🗣«Пока не были реализованы все возможные сочетания щелочного и переходного металлов. Необходимо синтезировать оставшиеся члены семейства и изучить для всех полученных соединений магнитные и транспортные свойства», – профессор кафедры неорганической химии химического факультета МГУ @chemistryofmsu Игорь Морозов.

🔗 Подробнее — на сайте РАН.

Академик Валерий Черешнев: воспаление лежит в основе более 80 % болезней

Откуда у людей «акулий» иммунитет, и чем адаптивный иммунитет отличается от врождённого? Есть ли шанс вылечить болезни Альцгеймера и Паркинсона? Как стресс отражается на иммунитете и может ли убить человека?

⚡️ Об этом и многом другом советский и российский учёный-иммунолог, профессор, академик и член Президиума РАН Валерий Черешнев рассказал в интервью главному редактору издания «Аргументы недели» Андрею Угланову.

🗣«Воспаление – это самый древний патологический процесс. Он состоит из двух компонентов – повреждение и реакция на него. Реакцию на повреждение обеспечивает тот самый врождённый «акулий» иммунитет. Если реакции макрофагов недостаточно, подключается и приобретённый лимфоцитарный иммунитет, антитела-защитники, лимфоциты-киллеры скапливаются в очаге воспаления и нейтрализуют микробы, которые заносятся в очаг.

🗣…. А вторые наиболее частые патологические процессы – это опухоли. На них приходится 15–20 %. Ещё выделяют нейродегенеративные процессы, но ведь на самом деле и они представляют собой хроническое воспаление. Причём наука не стоит на месте. Когда я заканчивал вуз в 1968 году, нам на лекциях читали, что воспаления являются причиной 60 % болезней. Сейчас уже 80 %. И чем дальше расшифровываются тонкие механизмы заболеваний, тем больше позиций отдаётся воспалениям».

🔗 Полный текст интервью – на сайте РАН.