Как устроен QR-код?

QR-код (Quick Response code) - двумерный матричный код, в котором информация кодируется модулями в двух измерениях (по вертикали и горизонтали). Это позволяет хранить значительно больше данных, чем, например, в штрих-коде.

📍 Finder Patterns — это три больших квадрата по углам, которые помогают сканеру быстро найти и ориентировать код.
📍 Alignment Pattern — небольшой дополнительный квадрат, помогающий скорректировать искажения при съемке под углом.
📍 Timing Patterns — линии из чередующихся черных и белых модулей, определяющие версию кода и сколько данных в нем содержится.
📍 Format Info — строка битов, которая сообщает сканеру уровень коррекции ошибок (до 30%) и применяемый шаблон маски (для облегчения считывания кода).
📍 Data и Error Correction — вся оставшаяся область, где в виде черно-белых модулей хранятся закодированные данные и коды коррекции ошибок.

Что там по нобелевке?

🧪 Химия
Лауреаты (Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар М. Яги) создали молекулярные конструкции с большими пространствами (суперпористые), через которые могут проходить газы и другие химические вещества. Такие металл-органические каркасы могут использоваться для сбора воды из воздуха пустынь, улавливания CO2, хранения токсичных газов или катализа химических реакций.

🔭 Физика
Лауреаты (Джон Кларк, Мишель Деворе и Джон Мартинис) открыли явление макроскопического квантово-механического туннелирования (способность квантовых частиц проходить сквозь барьеры, даже если их энергия < высоты барьера) и квантования энергии в электрической цепи. Эксперименты лауреатов показали, что в системе из 2-х сверхпроводников, разделенных диэлектриком, ток протекает между 2-мя сверхпроводящими слоями, несмотря на препятствие в виде диэлектрика — даже в макроскопических системах, то есть эффект квантового тунеллирования возможно перенести в наш мир, подчиняющийся законам классической механики.

🏥 Физиология и медицина
Лауреаты (Шимон Сакагучи, Мэри Брункоу и Фред Рамсделл) открыли особый тип иммунных клеток — регуляторные Т-лимфоциты, подавляющие избыточную активность иммунной системы при аутоиммунных заболеваниях и трансплантации органов, не давая ей причинять вред организму.

👉 Подробнее 👈

🦷 Как мы лечим кариес?

В общем случае процесс лечения неосложненных форм (без пульпита и пародонтита) можно разделить на последовательные этапы:

🤩 Препарирование и протравливание

Удаление кариозных тканей бором приводит к образованию на пов-ти дентина смазанного слоя - аморфной структуры из денатурированного коллагена и микросколков гидроксиапатита толщиной 1-5 мкм. Далее идет протравливание слоя ортофосфорной кислотой, приводящее к растворению неорганической фазы и обнажению сети коллагеновых фибрилл. Цель протравки – формирование пов-ти с высокой свободной энергией для хорошей адгезии.

💉 Нанесение адгезива и формирование гибридного слоя

Этот этап включает праймирование и бондинг. Современные адгезивы – многокомпонентные системы, содержащие гидрофильные (HEMA) и гидрофобные (Bis-GMA) метакрилатные мономеры, фотоинициаторы и растворители. Их функция – смачивание пов-ти и образование зоны взаимопроникновения полимерной смолы и деминерализованного коллагена.

Мономеры адгезива диффундируют в обнаженный каркас дентина, а после фотополимеризации формируют гибридный слой из механически связанных коллагеновых фибрилл с полимером. Помимо этого, происходит и химическая адгезия. Функциональные мономеры, такие как 10-MDP, образуют хелатные комплексы с ионами Ca²⁺ гидроксиапатита.

🤩 Внесение и фотополимеризация композита

Полость послойно заполняется композитной смолой. Каждый слой отверждается светом определенного спектра (~ 460-480 нм). Композит представляет собой дисперсно-армированную систему: органическая матрица (сополимер Bis-GMA/TEGDMA) + неорганический наполнитель (частицы SiO₂) + силановый агент-сшиватель (γ-MPS) + фотоинициатор. Свет активирует фотоинициатор (обычно камфорхинон) в составе смолы. Он распадается на свободные радикалы, которые инициируют цепную реакцию полимеризации метакрилатных мономеров (Bis-GMA, TEGDMA). В случае с Bis-GMA радикал присоединяется к винильной группе мономера:

R• + CH₂=C(CH₃)COO–[Bis−GMA] → R–CH₂–C•(CH₃)COO–[Bis−GMA] (Pₙ•)

Pₙ• + M → Pₙ₊₁•

Происходит формирование межфазных связей: на границе адгезив-композит протекает сополимеризация, приводящая к ковалентному связыванию слоев; в объеме композита силановый агент γ-MPS образует ковалентные силоксановые связи (Si–O–Si) с наполнителем и полимеризуется с матрицей, создавая молекулярные мостики.

Таким образом, молекулы мономеров соединяются в разветвленные полимерные сети, что приводит к переходу материала из вязко-текучего в твердое состояние. При этом расстояние между молекулами уменьшается на несколько ангстрем и возникает напряжение на границе "пломба-зуб". Качественный адгезивный слой должен компенсировать это напряжение, предотвращая отрыв пломбы и образование микроподтеканий.

🤩 Какие тренды?

Дальнейшее развитие направлено на создание «умных» стоматологических материалов: самовосстанавливающихся, пьезоэлектрических и pH-чувствительных композитов, а также адгезивов с магнитными наночастицами.