Новый датчик защитит стеклопластики ото льда и проверит их целостность

Полимерные композиционные материалы применяются при создании самолетов, кораблей, мостов, автомобилей, спортивного снаряжения и многого другого. Одна из проблем этих материалов заключается в том, что в них очень сложно встроить даже наноразмерные датчики, поскольку увеличение толщины, изменение содержания пустот и микроструктуры часто рассматриваются в промышленности как критерий «неприемлемости».

Сотрудники Сколтеха 🏛 разработали наноразмерный датчик, который можно внедрить в любую конструкцию из стекловолоконных полимерных композиционных материалов. Для этого они ввели в структуру углеродные нанотрубки.

Обычно для создания обсуждаемых материалов нужно спечь много слоев стекловолокна в автоклаве, что в случае крупных деталей оказывается довольно энергозатратной задачей: независимо от размера запекаемой детали нагревается каждый раз весь объем камеры. Созданный датчик способен сам разогреваться до нужной температуры при подведении к нему тока, а потому можно прицельно соединять соседние слои.

Для сравнения авторы исследования изготовили полимерный композит без добавления структуры из углеродных нанотрубок и аналогичный материал с ней и убедились, что увеличения толщины и нарушения направления волокон не происходит, нежелательные поры не появляются. Они связали это с крайне высокой капиллярностью нанотрубок, из-за которой вредные для свойств материала поры «высасываются» из эпоксидной смолы и возникает давление, прочно слепляющее слои композита друг с другом.

Работа опубликована в журнале 📕Polymers (IF = 4.97)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/455
#новости

Лаборатория высокоэнергетических методов синтеза сверхвысокотемпературных керамических материалов

📍Организация: Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН 🏛
🔬Области науки: Материаловедение, Электрофизика, Нанотехнологии

Чем мы занимаемся:
Основой деятельностью лаборатории является выполнение фундаментальных и прикладных исследований по направлениям: синтез и модификация материалов в условиях высоких температур и динамических давлений; научные основы новых высокоэффективных технологий создания конструкционных, функциональных и инструментальных материалов и покрытий, материаловедение.

Направление исследований:
— Формирование структурно-фазового состояния высокотемпературных керамических материалов электроимпульсными методами консолидации порошков карбидов, боридов, нитридов переходных металлов

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/389

#лаборатории

Принципиально новый подход к синтезу помог получить магнитный переключатель

На большинстве современных компьютеров установлены магнитные носители информации из неорганических материалов. Плотность хранения данных на них ограничена размером доменов — групп атомов, которые одинаковым образом изменяют свое магнитное состояние. Они содержат миллионы атомов, и те соответствуют всего лишь одному биту.

Чтобы преодолеть это ограничение, ученые предлагают использовать молекулы, содержащие ион металла в органической «шубе». В такой «шубе» некоторые ионы металлов могут обратимо переключаться между двумя состояниями (более и менее магнитным — «сильным» и «слабым» соответственно) под действием внешних факторов — температуры, давления или света. Таким образом, эти комплексы потенциально способны хранить один бит информации всего в одной молекуле, благодаря чему на их основе можно создать устройства для хранения информации с практически неограниченной емкостью.

Сотрудники Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН 🏛 и Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана🏛 предложили новый однореакторный (в «одной колбе») подход к синтезу «гетеролептических» комплексов, в которых ион металла одновременно связан с разными органическими соединениями — лигандами. Он заключается в том, что к иону металла последовательно добавляют два разных лиганда. Один из них обычно образует комплексы в «сильном» магнитном состоянии, а другой — в «слабом». Поскольку каждый из лигандов предпочитает свое магнитное состояние, при помещении в одну молекулу комплекса они начинают «бороться» друг с другом, а изменение температуры позволяет управлять, кто из них «победит» и определит магнитные свойства молекулы.

Работа опубликована в журнале 📕Inorganic Chemistry (IF = 5.44)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/456
#новости

Научно-учебная лаборатория методов анализа больших данных

📍Организация: Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики 🏛
🔬Области науки: Искусственный интеллект, Физика конденсированного состояния, Физика элементарных частиц

Чем мы занимаемся:
Деятельность лаборатории методов анализа больших данных заключается в разработке и применении методов машинного обучения и анализа данных для решения задач фундаментальных наук, таких как физика частиц и астрофизика. Поиск ответов на загадки Вселенной с ведущими учеными из этих областей составляет основное направление развития лаборатории. В частности, мы сотрудничаем с Европейским центром ядерных исследований (CERN), и совместная работа заключается как в исследованиях физики событий Большого адронного коллайдера, так и в решении задач повышения эффективности обработки данных. Кроме того, образовательная деятельность лаборатории включает организацию и проведение академических семинаров и летних/зимних школ по анализу больших данных и обеспечение научного руководства выпускными и диссертационными работами.

Направления исследований:
— Исследование двумерных материалов: предсказание свойств и генерация по заданным параметрам
— Уточнение прогноза погоды
— Обнаружение временных изменений для систем предсказательной аналитики
— Высокоточный цифровой двойник систем хранения данных (СХД)
— Платформы для оценки моделей ML
— Интерпретируемые модели машинного обучения и поиск законов природы
— Естественный язык для машинного обучения

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/376

#лаборатории

Сорбенты из борщевика помогут очистить воду от радионуклидов

Атомная промышленность — один из самых надежных и эффективных способов получения энергии. Однако радионуклиды — радиоактивные элементы, образующиеся в процессе ядерных реакций, — попадают в окружающую среду и приводят к ее загрязнению. Это может происходить в результате деятельности человека, а может по естественным причинам — радиоактивное излучение элементов земной коры, гамма-излучение из космоса. Так, уран — один из самых распространенных долгоживущих радионуклидов, — попадая в почву, накапливается в ней, загрязняет подземные и поверхностные воды и, растворяясь в них, разносится по озерам, рекам и морям. Далее радионуклиды могут попадать в живые организмы, в том числе человека, что может вызывать повреждение жизненно важных органов и онкологические заболевания. В связи с этим специалисты ищут эффективный метод очистки воды от радионуклидов.

Ученые из Федерального исследовательского центра Коми НЦ УрО РАН, Научно-исследовательского института синтетического каучука имени академика С. В. Лебедева и Северного (Арктического) федерального университета имени М. В. Ломоносова создали наноуглеродные адсорбенты, способные поглощать радиоактивные элементы из жидких сред и удерживать их. В качестве исходного сырья исследователи использовали биомассу борщевика Сосновского, природный лигнин — полимерное соединение, содержащееся в клетках наземных растений, а также технический лигнин — побочный продукт глубокой химической переработки древесины.

Эксперименты показали, что новый наноуглеродный адсорбент хорошо удерживает уран. Так, около 70% этих радионуклидов не вымывается ни водой, ни другими растворителями. Также ученые выяснили, что такой материал способен адсорбировать микотоксин Т-2 — продукт жизнедеятельности плесневых грибов, который может накапливаться в зерновых, фруктах, овощах, орехах и вызвать серьезные заболевания.

Работа опубликована в журнале 📕Carbon Resources Conversion

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/457
#новости

Использование новых лигандов открывает путь к более эффективной экстракции урана

Радиохимики с химического факультета МГУ🏛 обнаружили, что диамиды 1,10-фенантролинкарбоновой кислоты продемонстрировали уникальную способность образовывать комплексы с ураном, обладающие стехиометрией U:L = 2:1 в виде ионных пар {[UO2(L)(NO3)]+ [UO2(NO3)3]-} как в растворе, так и в твердом состоянии. Это было однозначно подтверждено с использованием комбинации различных методов (спектроскопия поглощения, ЯМР, DFT и рентгеноструктурный анализ).

Извлечение двух эквивалентов урана на один эквивалент лиганда позволит значительно уменьшить количество экстрагента при проведении экстракции уранила из индустриальных азотнокислых растворов. Существование и устойчивость ионных пар в растворе были зафиксированы с помощью спектроскопии. Более того, с участием данных лигандов был обнаружен новый механизм экстракции, который представляет собой комбинацию двух уже хорошо известных механизмов: сольватации и ион-парного анионообмена.

Вполне вероятно, что извлечение катионов актинидов AnO2 2+ с помощью других полидентатных объемных лигандов также может протекать по тому же механизму. Также можно предположить, что комплексный катион может выступать в качестве анионообменника для других анионов, которые могут присутствовать в растворах вместе с ураном.

Работа опубликована в журнале 📕Inorganic Chemistry (IF = 5.44)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/459
#новости

Недавно открытый пептид митохондрий оказался повинен в развитии ожирения

Митохондрии — энергетические станции клетки, которые окисляют различные соединения (в том числе жирные кислоты) и используют образующуюся энергию для синтеза АТФ – универсального источника энергии для большинства биохимических процессов в живом организме. Эти органеллы имеют собственную ДНК, кодирующую ряд их собственных белков, и передают ее от матери к потомству. Как и в ядерном геноме, в митохондриальном тоже могут быть ошибки, приводящие к тяжелым заболеваниям.

Совсем недавно был открыт новый белок митохондрий — миторегулин, функция которого в организме до сих пор до конца неясна. Известно, что этот пептид взаимодействует с ферментом, отвечающим за удлинение, насыщение жирных кислот и биосинтез холестерина. Чтобы лучше понять, какие роли миторегулин играет в метаболизме организма, российские ученые создали линию мышей с нокаутом выключенным геном этого белка, а затем изучили, как такая мутация влияет на биохимический состав крови. Исходя из предположения, что протеин задействован в обмене жиров, авторы кормили животных жирной пищей.

Результаты показали, что нокаутные мыши сильнее толстели, чем обычные, даже на нормальном корме, а также у них отмечался повышенный уровень триглицеридов в сыворотке крови, а значит мутация повлияла на окисление жирных кислот в митохондриях. Однако уровень промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот оказался очень низким, а значит, органеллы продолжали окислять их, хотя и другим путем.

Таким образом, мутация не оказалась критической для животных, однако дальнейшее ее изучение позволит лучше понять влияние митохондриальных болезней на организм.

Работа опубликована в журнале 📕Biochimie (IF = 4.37)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/458
#новости

Новый универсальный углепластик приблизился по характеристикам к железобетону

Композиты представляют собой многокомпонентные системы, где в толщу так называемой матрицы внедрен армирующий наполнитель — и тех, и других модет быть даже несколько. Варьируя качественный и количественный состав такого материала, можно придать ему превосходные характеристики (высокую прочность, растяжимость, устойчивость к кислотам и щелочам и так далее) и настроить их под конкретную задачу, например, приблизив механические свойства к таковым у человеческой кости и сделав их идеальной основой для имплантата. В результате композиты способные заменить практически все остальные известные материалы, в том числе и вездесущие металлы.

Сотрудники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого🏛 совместно с коллегами из Института высокомолекулярных соединений🏛 запатентовали новую установку для получения необычного универсального композита. Полимер в виде порошка заряжается электрически, затем превращается в псевдожидкость, через которую пропускаются волокна. Таким образом, частички порошка облепляют волокна и проникают между ними, затем порошок плавится, превращаясь в густую жидкость, похожую на мед. Она твердеет, и получается композит в виде гранул.

Изготавливать конечные продукты из композита можно традиционным литьем, но авторы также разрабатывают нить для 3D-принтеров. Сейчас есть уже несколько пробных деталей — небольших лопаток, с их помощью специалисты описывают и измеряют физические характеристики композита.

По словам ученых, правильно подготовленная смесь пластика и волокна позволяет получать наилучшие характеристики: термостойкость, прочность, долговечность, легкость, а также способность переносить ультрафиолетовые лучи, радиацию и химическое воздействие. Благодаря этому пластиковые композитные изделия становятся дешевле, технологичнее, удобнее и проще в изготовлении.

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/460
#новости

Лаборатория биофизической химии

📍Организация: Казанский Федеральный Университет🏛
🔬Области науки: Молекулярное моделирование, Физическая химия, Биофизика

Чем мы занимаемся:
Исследования белок-белковых, белок-лигандных взаимодействий, процессов денатурации и агрегации белков теоретическими и экспериментальными методами Исследования структуры и сольватационных свойств ионных жидкостей, термодинамики гидрофобных и сольвофобных эффектов.

Направления исследований:
— Молекулярные механизмы амилоидообразования и антиамилоидной активности

— Свойства протонных ионных жидкостей как перспективных растворителей

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/388

#лаборатории

Биологи обнаружили пять новых видов и один новый род пиявок в Арктике

Пресноводные пиявки остаются малоизученной группой животных, особенно это касается обитателей арктических водоемов. Кроме того, зачастую внешне сходные виды пиявок сильно разнятся по анатомическому строению, что усложняет процесс определения новых видов.

Ученые Санкт-Петербургского университета и Лаверовского центра проводили исследования на территории Кольского полуострова, Малоземельской тундры, полуострова Канин, острова Колгуев, Большеземельской тундры, Полярного Урала, Ямала, Таймыра, плато Путорана, Колымского нагорья и Чукотки. В работу также были включены сведения о фауне пиявок арктической Скандинавии, Исландии и Гренландии. Сбор образцов, их обработка и анализ генетических данных заняли около 10 лет и проводились при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и Российского научного фонда.

Авторы собрали пиявок и проанализировали их в лаборатории: изучили под микроскопом препараты их тканей и расшифровали нуклеотидные последовательности генов, кодирующих первую субъединицу фермента цитохром-с-оксидазы (COI) и малую субъединицу рибосомальной РНК (18S- рРНК). Выяснилось, что фауна арктической зоны Евразии насчитывает 14 видов плоских пиявок (семейство Glossiphoniidae), принадлежащих к пяти родам. При этом пять видов и один род из найденных биологами ранее не были известны науке. Кроме того, исследовательская группа выявила самую северную точку ареала плоских пиявок — полуостров Таймыр.

Работа опубликована в журнале 📕Scientific Reports (IF = 5.00)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/461
#новости

Достижения российских
учёных в 2022 году👨🏻‍🔬

📌В завершении года команда CoLab.ws🔥 собрала 40 лучших статей, опубликованных российскими авторами в высокорейтинговых журналах за прошедший год. В подборке не учитывались обзорные статьи.

Читать на сайте платформы👇🏻
https://colab.ws/news/462
#новости

P.S. Выбор сделан по личным предпочтениям редакции

Нитрид бора поможет очистить сточные воды от антибиотиков

Антибиотики повсеместно применяются в медицине и сельском хозяйстве для борьбы с патогенными бактериями и грибами. По данным ВОЗ, в период с 2000 по 2015 год их использование в мире выросло на 91%. При этом в процессе производства и применения антибиотики часто попадают в сточные воды, что способствует развитию у микроорганизмов устойчивости к этим препаратам. Это, в свою очередь, может привести к тому, что лечить даже простые бактериальные инфекции станет невозможно. Самыми распространенными антибиотиками, загрязняющими сточные воды, считаются тетрациклин и амоксициллин. На сегодняшний день уже есть данные о том, что некоторые микроорганизмы потеряли к ним чувствительность, поэтому вопрос очистки сточных вод от антибиотиков стоит достаточно остро.

Ученые из Национального исследовательского технологического университета МИСиС🏛 разработали высокоэффективный и дешевый многоразовый материал для очистки сточных вод от антибиотиков. Для этого авторы синтезировали на кремниевой подложке наноструктурированные покрытия на основе гексагонального нитрида бора — соединения, атомы в котором соединяются в виде шестиугольников. Эти «соты» химически стабильны и способны удерживать на себе антибиотики. Предложенный авторами дизайн материала — «захватывающий» слой, нанесенный на подложку, — будет крайне удобен в промышленном использовании.

Ученые проверили способность материала удерживать четыре наиболее распространенных на сегодняшний день антибиотика — тетрациклин, ципрофлоксацин, амоксициллин и амфотерицин В, которые используются для борьбы с такими бактериями, как стафилококк, кишечная палочка и холерный вибрион. Для этого в растворы с препаратами погрузили покрытия из нитрида бора и определили, за какое время антибиотик осядет на покрытие.

Кроме того, авторы показали, что покрытия из нитрида бора успешно очищаются от осевших на них антибиотиков с помощью различных органических растворителей, в том числе спиртов. После очистки материал сохранил способность улавливать все рассмотренные препараты. При этом эффективность работы материала незначительно снизилась — до 5–15%.

Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Molecular Sciences (IF = 6.21)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/463
#новости

Лекарство от рака сделало опухоль устойчивой к терапии

Меланома — наиболее распространенная разновидность рака кожи, опасная тем, что обычно обнаруживается на поздних стадиях, когда начались метастазы. Также для нее характерно большое количество подтипов, называемых фенотипами, у которых могут быть специфические генетические поломки, делающие клетки более подвижными (а значит, эффективнее метастазирующими), быстро размножающимися и невосприимчивыми к лекарствам. Еще один способ «ускользания» опухоли — переход в состояние покоя, когда ее клетки не делятся и не готовятся к делению, то есть не синтезируют различные молекулы, в том числе ДНК. Многие терапевтические подходы направлены именно на то, чтобы нарушить эти важные этапы, делая клетку нежизнеспособной и заставляя самоуничтожиться.

В своей новой работе ученые из Красноярского государственного медицинского университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН продемонстрировали, что препарат для химиотерапии дакарбазин может сделать часть клеток опухоли устойчивыми к лечению. Принцип его действия заключается в том, что он связывается с ДНК активной клетки и не дает ей поделиться, в результате чего специальные белки запускают ее гибель. Однако, как выяснилось, так происходит не всегда.

Работа опубликована в журнале 📕Cancer Medicine (IF = 4.71)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/464
#новости

С наступающим Новым Годом!🎄

📈За этот год мы сильно выросли, теперь на сайте представлено:

— 140 лабораторий
— 68 организаций с лабораториями из 30 городов

🗓В уходящем году хотели бы поделиться планами на начало следующего:

1️⃣ Расширить базу публикаций до 60-70M
2️⃣Зарелизить статистику публикаций для каждой организации
3️⃣Запустить собственный поисковик по научным публикациям
4️⃣ Добавить возможность регистрироваться на конференции через платформу

И многое другое, о чем пока не будем говорить :)

Поздравляем всех с наступающими праздниками, желаем новых научных достижений и невероятных открытий!👩🏻‍🔬

Команда CoLab.ws🔥

Лаборатория химии нуклеиновых кислот

📍Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова 🏛
🦠Области науки: Вирусология, Молекулярная биология, Химия высокомолекулярных соединений

Чем мы занимаемся:
GottikhLab объединяет сотрудников и студентов различных подразделений МГУ им. М.В. Ломоносова, которые изучают особенности репликации вирусов, взаимодействие вирусных и клеточных белков, а также пытаются трансформировать эти знания в новые подходы к контролю вирусных инфекций. Основные объекты: ВИЧ-1 и SARS-CoV-2.

🔬Направления исследований:
— Исследование механизма действия одного из основных ферментов вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) – интегразы и структуры комплекса интегразы с ДНК

— Разработка подходов к созданию ингибиторов интегразы и обратной транскриптазы ВИЧ-1

— Изучение роли клеточных белков в репликации ВИЧ-1, в частности исследование влияния белков Ku и SFPQ на процессы пост-интеграционной репарации и транскрипции

— Характеристика взаимодействия белка Ku с нуклеиновыми кислотами

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/401

#лаборатории

Лаборатория механизмов репликации повреждённой ДНК

📍Организация: Институт молекулярной генетики 🏛
🧬Области науки: Молекулярная биология, Биохимия

Чем мы занимаемся:
Группа изучает ответ клеток на повреждение ДНК и механизмы репликации поврежденной ДНК с участием высокоошибочных специализированных ДНК-полимераз человека (спецДНКП): Pol iota, Pol eta, Pol zeta, PrimPol. Основные направления исследований:
1. Эффективность и точность синтеза ДНК на ДНК-матрицах с разными типами повреждений
2. Структурно-функциональная организация акивных центров спецДНКП
3. Регуляция активности и переключение спецДНКП
4. Влияние мутаций и полиморфизмов (прежде всего, обнаруженных у онкологических пациентов) на активность спецДНКП
5. Получение аптамеров-ингибиторов к спецДНКП

🔬Направления исследований:

— Анализ активности ДНК-полимераз in vitro

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/400

#лаборатории

Лаборатория синтеза природных соединений

📍Организация: Дальневосточный Федеральный Университет🏛
🧪Области науки: Органическая химия, Медицинская химия

Чем мы занимаемся:
Лаборатория специализируется на исследованиях в области целенаправленного синтеза и оптимизации структуры алкалоидов на основе гетероциклических поликонденсированных систем, обладающих высокой биологической активностью.

🔬Направления исследований:

— Целенаправленный синтез и оптимизация структуры алкалоида фаскаплизина

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/397

#лаборатории